اطلاعات گازهای صنعتی

 

 

آنگونه که در اینجا تعریف می شود، گازهای صنعتی تعداد زیادی از محصولات را در بر می گیرند که در دما و فشار اتاق گازی هستند و این در حالیست که ممکن است در واقع به صورت مایع یا جامد نیز ذخیره شوند اما معمولاً به صورت گازی استفاده می شوند.

اگر دیدگاهی علمی تر داشته باشیم، گاز حالتی از ماده بدون شکل یا حجم تعیین شده است. گازها متناسب با متغیرهایی مانند دما، فشار و حجمی که تحت آن قرار می‌گیرند، خواص و ویژگی‌های منحصر به فردی دارند.

گازها چگالی کمی دارند، حجم محفظه نگهداری شان را درنظر گرفته و اشغال می کنند ( یا در اتمسفر پراکنده می شوند )، به خوبی با گازهای دیگر مخلوط می شوند و تراکم پذیرتر از جامدات و مایعات هستند.

گازهای صنعتی از عناصر، ترکیبات مولکولی یا مخلوط ها تشکیل شده اند. رایج ترین گازهای صنعتی اکسیژن، هیدروژن، نیتروژن، دی اکسید کربن و گازهای نجیب مانند آرگون، نئون، زنون و کریپتون هستند.

برخی از گازهای صنعتی مانند نیتروژن، اکسیژن، آرگون، LNG ( گاز طبیعی ماده ) و گاز مایع نفتی برای سهولت در ذخیره سازی و حمل و نقل در فشار بالا مایع می شوند. این مایعات در دماهای پایین تر می توانند به جامد تبدیل شوند. یخ خشک که شکلی جامد از دی اکسید کربن می باشد نمونه ای ساده و رایج از یک ماده معمولی گازی ( در شرایط محیطی ) است که خواص مفیدی به عنوان یک جامد دارد.

بیشتر مقدار دی اکسید کربن تصعید خواهد شد و این بدین معنی است که مستقیماً از فاز جامد به فاز گازی تغییر می کند آن هم بدون اینکه به مایع تبدیل شود. در نهایت، برخی از گازهای صنعتی، مانند هیدروژن، بسیار سبک و فرار هستند و برای اطمینان از استفاده ایمن، به نگهداری و ذخیره سازی خاصی نیاز دارند.

تأمین کنندگان گازهای صنعتی معمولاً گاز و همچنین تجهیزات ذخیره سازی و پردازش لازم برای تسهیل حمل و نقل و استفاده مناسب را فراهم می کنند. تجهیزات گاز صنعتی ممکن است شامل مخازن ذخیره سازی و سیستم های توزیع، بخارسازها و مخازن تحت فشار ( دوار< مخازن دوجداره گازهای آبگونه >، سیلندر و مخازن ) و تریلرهای برودتی باشد. هر یک از این موارد معمولاً شامل ابزاری برای کنترل فشار و جریان است.

ذخیره و انتقال گاز

از آنجایی که گازها باید در مکان و زمان استفاده محفوظ بوده و به راحتی در دسترس باشند، ابزار تحویل برای اطمینان از سازگاری سیستم و نیز حمل و نقل ایمن بسیار مهم است. انواع ظروف نگهداری عبارتند از: نگهدارنده های حجیم، سیلندرهای برودتی (Dewars)، سیلندرهای گازی و بطری های شیشه ای (آمپول).

علاوه بر این، نگهدارنده های مخصوص کاربرد بیشتری از جمله لوله های نفوذی نشتی و سیستم های تحویل ایمن وجود دارد. اگرچه در این قسمت از  مقاله اشاره ای نشده است (به تجهیزات تولید گاز مراجعه کنید) اما ممکن است گازها در یک سیستم تولید در محل بوجود بیایند.

سیستم تحویل انبوه و فله ای مینیاتوری

گازهای حجیم را می توان با چندین روش تأمین کرد: سیلندرهای ثابت، تریلرهای لوله ای نصب شده به صورت افقی یا خطوط لوله. سیلندر ثابت باید به صورت دوره ای از خطوط گازی یا تریلر تانک برودتی پر شود. تریلرهای تانک برودتی می توانند گاز مایع را به صورت فله ای تحویل دهند. تحویل از خط لوله فقط در مناطق نزدیک به کارخانه تولید گاز در دسترس است.

سیلندر گاز

سیلندر یا تانک گازی یک مخزن تحت فشار است که برای ذخیره گازها در فشار بالا استفاده می شود.

سیلندر برودتی / dewar (مایع)

یک نگهدارنده عایق که بصورت مخصوص برای ذخیره گازهای مایع استفاده می شود (که یک دیوار دوتایی با خلاء بین دیوارها و سطوح نقره ای رو به خلاء دارد).

بطری شیشه ای یا آمپول

بطری های شیشه ای یا آمپول های مهر و موم شده برای مقادیر کم گاز به منظور تحقیق و توسعه، استانداردهای تحلیلی یا کاربردهای تخصصی استفاده می شود.

تولید در محل

این سیستم ها گازی را تولید می کنند که همانجا مورد استفاده قرار می گیرند. به عنوان مثال: سیستم‌های کاملی برای تغلیظ اکسیژن و نیتروژن از هوا وجود دارد که در تأسیسات صنعتی ساخته می‌شوند و در نتیجه هزینه‌های حمل و نقل را حذف می‌کنند.

لوله نفوذپذیر نشتی

لوله های نفوذپذیر، کپسول های کوچک و راکدی هستند که حاوی یک مولکول شیمیایی خالص هستند. در دمای پایدار و ثابت، دستگاه مولکول را از طریق دیواره لوله قابل نفوذ با نرخ سرعتی ثابتی منتشر می کند.

سیستم تحویل ایمن

 سیستم تحویل ایمن(SDS) یک فناوری پیشگامانه است که برای کاهش خطرات و همچنین خطرات زیست محیطی مرتبط با حمل، ذخیره و تحویل گازهای بسیار سمی طراحی شده است.

در تمامی موارد، رسیدگی ایمن و مناسب مرتبط با گازهای ذخیره شده ضروری است.

خواص فیزیکی گازها

همانطور که قبلاً ذکر شد، گازها تراکم پذیرند و به همین دلیل، آگاهی از فشار تولید شده توسط گاز به دلیل ارتباط آن با دما و حجم برای هر کاربردی از نظر عملکرد و ایمنی بسیار مهم است.

از دیدگاه عملکردی، آگاهی از نقطه جوش و نقطه انجماد ممکن است مرتبط باشد اما دمای خود اشتعالی( حداقل دمای مورد نیاز برای احتراق گاز یا بخار در هوا بدون وجود داشتن هرگونه جرقه یا شعله ) از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است.

محدوده قابل اشتعال ( یا انفجاری ) محدوده غلظت گاز یا بخار است که در صورت وارد شدن منبع احتراق سوخته یا منفجر می شود. غلظت های محدود کننده معمولاً  “حد پایین انفجاری یا قابل اشتعال (LEL/LFL) و حد بالایی انفجار یا قابل اشتعال (UEL/UFL)” نامیده می شوند.

سایر خصوصیاتی که با کاربردهای خاص مرتبط هستند عبارتند از:

حجم ویژه<کیلوگرم بر متر مکعب-پوند بر فوت مکعب> (ft³/lb., m³/kg)

چگالی مایع در فشار اتمسفر (ft³/lb., m³/kg)

ویسکوزیته(گرانروی) مطلق<پوندمتر بر فوت مکعب,سانتی پواز

lb.m/ft. s, centipoises

گرمای ویژه-فشار ثابت- (Btu/lboF or cal/goC, J/kgK)

نسبت حرارت ویژه (در فشار و حجم ثابت) – cp/cv

ثابت گاز (ft. lb./lboR, J/kgoC)

هدایت حرارتی (Btu/hr. ft. oF, W/moC)

نقطه جوش-فشار اشباع  ۱۴٫۷ پوند بر اینچ مربع مطلق<psia> و ۷۶۰ mm Hg – (oF, oC)

گرمای نهان تبخیر در نقطه جوش (Btu/lb., J/kg)

نقطه انجماد یا ذوب در ۱ اتمسفر (oF, oC)

دمای بحرانی (oF, oC)

فشار بحرانی (psia, MN/m2)

حجم بحرانی (ft.3/lb., m3/kg)

یک راه مهم برای بررسی گازهای فشرده، به دلیل نحوه استفاده از آنها، ظرفیت آنها به عنوان عوامل اکسید کننده، گازهای قابل اشتعال و گازهای بی اثر راکد است.

اکسید کننده ها به خودی خود قابل اشتعال نیستند، اما به عنوان یک اکسید کننده به احتراق کمک می کنند. برخی از اکسید کننده های رایج عبارتند از:

هوا

کلر

فلوئور

اکسید نیتریک

دی اکسید نیتروژن

اکسیژن

گازهای قابل اشتعال همراه با هوا یا اکسیژن در غلظت مناسب، در صورت احتراق سوخته یا منفجر می شوند. اگر مخلوط خیلی خشک یا خیلی غلیظ باشد مخلوط شعله ور نمی شود. برخی از گازهای قابل اشتعال عبارتند از:

استیلن

آرسین

بوتان

سیکلوپروپان

اتان

اتیلن

هیدروژن

ایزوبوتان

متان

گازهای بی اثر راکد در فرآیندهای احتراق شرکت نمی کنند و با مواد دیگر واکنش نشان نمی دهند. گاز بی اثری که به یک اتاق یا فضای محدود عرضه می شود، میزان اکسیژن را کاهش داده و فرآیند احتراق آتش را محدود می کند. مثال های آن عبارتند از:

آرگون

دی اکسید کربن

هلیوم

نئون

نیتروژن

زنون

پروپان

پروپیلن

سیلان

کاربرد و استفاده از گازها

گازهای صنعتی در کاربردهای بی شماری مورد استفاده قرار می گیرند که به بسیاری از خواص منحصر به فرد گازهای خاص وابسته است. به عنوان مثال: گازهای صنعتی معمولاً در تولید، به ویژه در کاربردهای برش و جوشکاری استفاده می شوند.

گاز استیلن گازی با قابلیت اشتعال بالاست که در کاربردهایی مانند تولید ترکیبات آلی مانند نئوپرن (لاستیک) و پلاستیک استفاده می شود. همچنین ممکن است برای تولید بنزن تحت فشار قرار گیرد. مشعل های استیلن اکسیژنی، اکسیژن و گاز استیلن را در مقادیر کنترل شده مخلوط می کنند تا شعله ای بسیار داغ تولید کنند.

جوش استیلن اکسی برای برش فولاد یا جوش آهن استفاده می شود و می تواند شعله ای به داغی ۶۳۰۰ درجه فارنهایت ایجاد کند. از دیگر دستگاه های برش می توان به لیزرهای دی اکسید کربن اشاره کرد. برش لیزر CO2 از یک پرتو لیزر متمرکز با یک لنز برای برش مواد استفاده می کند و معمولاً برای کاربردهای دقیق مانند جراحی لیزری استفاده می شود. گازهای صنعتی کمیاب مانند آرگون نیز معمولاً در کاربردهای لیزری استفاده می شوند.

کاربردهای اصلی شامل موارد زیر می باشد:

کالیبراسیون گاز/ استاندارد گاز – غلظت گاز تعریف شده که برای تعیین منحنی پاسخ یک تحلیل کننده استفاده می شود.

فرآیند شیمیایی / پتروشیمی – گازهای خالص، مخلوط‌های گاز یا استانداردهای گاز برای واکنش‌ها، تصفیه آب، استریلیزاسیون، کالیبراسیون ابزار دقیق، گرمایش و فرآوری در صنایع شیمیایی، پتروشیمی و خمیر ( پالپ ) و کاغذ.

الکترونیک و نیمه هادی – بصورت تخصصی برای ساخت میکروالکترونیک یا کاربردهای پردازش نیمه هادی مانند رسوب لایه نازک (CVD, PVD)، اچینگ (زدایش صنعتی)، RTP ( اتاق دما و فشار )، بسته بندی یا لحیم کاری.

نظارت بر محیط زیست – مرجعی برای انطباق با دستورات نظارتی.

غذا و نوشیدنی / بسته بندی – مواد غذایی و نوشیدنی ها برای ذخیره سازی، رسیدن و کامل شدن، کربناته شدن، برای به حداقل رساندن اکسیداسیون، حفظ تازگی و غیره به گاز نیاز دارند.

آزمایشگاهی / تحلیلی – برای اطمینان از محیطی یکنواخت و ( یا ) بی اثر برای تحقیق، کنترل کیفیت، کار تحلیلی و سایر نیازهای آزمایشگاهی استفاده می شود.

گاز لیزری – لیزرها برای ایجاد پرتو لیزر به گازهای خاصی نیاز دارند.

گاز دارویی / پزشکی – برای مراقبت از بیمار، روش های جراحی و درمان استفاده می شود.

 فرآیند جوشکاری /حرارتی گاز – فرآیندهای با دمای بالا به گازهایی با محتوای انرژی بالا و نقطه اشتعال پایین نیاز دارند.

گازهای صنعتی عمده

در حالی که به معنای واقعی کلمه هزاران گاز صنعتی در دسترس وجود دارد، گازهای صنعتی خاصی عناصر اصلی اقتصاد جهان هستند. گازهای اصلی عبارتند از:

هیدروژن ( H ) یک عنصر گازی بی رنگ با قابلیت اشتعال بالاست. در تولید آمونیاک مصنوعی و متانول، در پالایش نفت، در هیدروژنه کردن مواد آلی، به عنوان یک اتمسفر کاهنده، در مشعل های اکسیژن هیدروژن و در سوخت موشک استفاده می شود. گاز هیدروژن معمولی از مولکول های دو اتمی (H2) ساخته شده است که با اکسیژن واکنش داده و آب (H2O) و پراکسید هیدروژن (H2O2) را معمولاً در نتیجه احتراق تشکیل می دهند.

برومید هیدروژن – گاز تحریک کننده و بی رنگی که در ساخت باربیتوریت ها و هورمون های مصنوعی استفاده می شود.

هیدروژن کلرید ( HCl ) گازی بسیار خورنده و سمی و بی رنگ. دودهایی سفید در تماس با رطوبت ایجاد می کند. ( HCl ) اغلب به اسید هیدروکلریک برمی گردد که در واقع مخلوطی از کلرید هیدروژن در آب است.

هیدروژن فلوراید ( HF ) یک مایع بی رنگ، دودآلود، خورنده یا یک گاز بسیار محلول و خورنده که به عنوان یک معرف، کاتالیزور، و عامل فلوئور در ساخت اسید هیدروفلوئوریک استفاده می شود؛ همچنین در تصفیه اورانیوم و تهیه بسیاری از ترکیبات فلوئور کاربرد دارد.

سولفید هیدروژن (H2Se) گازی بی رنگ، قابل اشتعال و سمی با بوی بد تخم مرغ فاسد است و به عنوان یک ضد عفونی کننده و گندزدا، سفید کننده یا معرف استفاده می شود.

نیتروژن – یک عنصر غیر فلزی که تقریباً چهار پنجم حجم هوا را تشکیل می دهد. این گاز به صورت گاز دواتمی (N2) بی رنگ، بی بو، تقریباً بی اثردر کانی ها و مواد معدنی مختلف وجود دارد. نیتروژن در تمام پروتئین ها یافت می شود و در طیف گسترده ای از تولیدات مهم از جمله آمونیاک، اسید نیتریک، TNT و کودها استفاده می شود. عدد اتمی ۷; وزن اتمی ۱۴٫۰۰۶۷; نقطه ذوب -۲۰۹٫۸۶ درجه سانتیگراد؛ نقطه جوش -۱۹۵٫۸ درجه سانتیگراد؛ ظرفیت ۳، ۵٫

آمونیاک (NH3) سمی و خورنده برای برخی از مواد بهمراه بوی تند. آمونیاک در تولید کودها، مواد منفجره، پلیمرها و پاک کننده های خانگی استفاده می شود.

نیتریک اکسید (NO) یک آلاینده سمی هوا که توسط خودروها و نیروگاه ها تولید می شود.

اکسید نیتروژن – شامل اکسید دی نیتروژن (N2O، اکسید نیتروژن)، تری اکسید دی نیتروژن (N2O3) تتروکسید دینیتروژن (N2O4) و پنتوکسید دی نیتروژن (N2O5).

دی اکسید نیتروژن(NO2)  یک گاز قهوه ای سمی است که اغلب در هوای آلوده ی دود اگزوز خودروها یافت می شود؛ همچنین برای استفاده به عنوان یک عامل نیترات کننده، یک کاتالیزور و یک عامل اکسید کننده سنتز می شود.

نیتروژن تری فلوراید (NF3) یک گاز بی رنگ دارای نقطه ذوب ۲۰۶٫۶- درجه سانتیگراد و نقطه جوش -۱۲۸٫۸ درجه سانتیگراد است که بعنوان یک اکسید کننده برای سوخت های پر انرژی استفاده می شود.

هوا – مخلوطی بی رنگ، بی بو، بی مزه و گازی است که آنرا عمدتاً نیتروژن ( تقریباً ۷۸ درصد ) و اکسیژن ( تقریباً ۲۱ درصد ) با مقادیر کمتر آرگون، دی اکسید کربن، هیدروژن، نئون، هلیوم و سایر گازها تشکیل می دهند.

اکسیژن(O2) یک گاز اتمسفری است. فراوانی اکسیژن آزاد به دلیل فتوسنتز توسط گیاهان است.

دی اکسید کربن (CO2)  یک ترکیب شیمیایی رایج که به عنوان محصول جانبی تنفس، آتش و احتراق تشکیل شده است.

مونوکسید کربن (CO2)  قابل اشتعال، سمی، بی رنگ و بی بو بوده و همچنین محصول جانبی اصلی احتراق است.

اتیلن اکسید (CH2)2O – یک گاز بی رنگ، محلول در حلال های آلی و حل پذیر در آب. نقطه جوش ۱۱ درجه سانتیگراد؛ در سنتز آلی برای استریل کردن و بخور استفاده می شود. همچنین به عنوان اپوکسید ۱،۲-اپوکسی اتان (اکسیران) شناخته می شود.

دی اکسید گوگرد – دی اکسید گوگرد (SO2) یک گاز یا مایع بی رنگ و بسیار تحریک کننده است که در بسیاری از فرآیندهای صنعتی، به ویژه در ساخت اسید سولفوریک استفاده می شود.

گازهای نجیب

آرگون – یکی از گازهای بی اثر یا نجیب. گاز آرگون بی رنگ، بی بو، غیر سمی و غیر قابل اشتعال است. آرگون معمولاً به صورت گاز فشرده حمل می شود.

هلیوم – عنصری بی رنگ، بی بو، بی اثر و گازی است که به همراه گازهای طبیعی دیگر در سنگ معدن رادیواکتیو وجود دارد. این ماده به عنوان جزئی از اتمسفرهای مصنوعی و رسانه های لیزری، به عنوان مبرد، به عنوان گاز بالابر برای بالن ها و به عنوان یک ابر سیال در تحقیقات برودتی استفاده می شود. عدد اتمی ۲; وزن اتمی ۴٫۰۰۲۶; نقطه جوش ۲۶۸٫۹ – درجه سانتیگراد؛ چگالی در ۰ درجه سانتیگراد ۰٫۱۷۸۵ گرم در لیتر.

کریپتون – یک عنصر گازی مایل به سفید، اکثراً بی اثر که عمدتاً در لامپ های تخلیه گاز و لامپ های فلورسنت استفاده می شود. عدد اتمی ۳۶; وزن اتمی ۸۳٫۸۰; نقطه ذوب ۱۵۶٫۶ – درجه سانتیگراد؛ نقطه جوش ۱۵۲٫۳۰ -درجه سانتیگراد؛ چگالی ۳٫۷۳ گرم در لیتر (۰ درجه سانتیگراد).

نئون – یک عنصر گازی مایل به سفید، عمدتاً بی اثر که اکثراً در لامپ های تخلیه گاز و لامپ های فلورسنت استفاده می شود. عدد اتمی ۳۶; وزن اتمی ۸۳٫۸۰; نقطه ذوب ۱۵۶٫۶- درجه سانتیگراد؛ نقطه جوش ۱۵۲٫۳۰- درجه سانتیگراد؛ چگالی ۳٫۷۳ گرم در لیتر (۰ درجه سانتیگراد).

زنون – یک عنصر گازی بی رنگ، بی بو، بسیار غیر واکنشی و به مقدار کم در اتمسفر یافت می شود که به صورت تجاری از هوای مایع استخراج می شود و در لامپ های استروبوسکوپی، باکتری کش و پمپ کن لیزری استفاده می شود. عدد اتمی ۵۴; وزن اتمی ۱۳۱٫۲۹; نقطه ذوب ۱۱۱٫۹ – درجه سانتیگراد؛ نقطه جوش ۱۰۷٫۱- درجه سانتیگراد؛ چگالی (گاز) ۵٫۸۸۷ گرم در لیتر; وزن مخصوص (مایع) ۳٫۵۲ (۱۰۹- درجه سانتیگراد).

گازهای هیدروکربنی

استیلن – گاز بی رنگ، بسیار قابل اشتعال یا انفجاری؛ C2H2 برای جوشکاری و برش فلزات و به عنوان روشن کننده استفاده می شود.این گاز اتین نیز نامیده می شود.

بوتان – دو ایزومر هیدروکربن گازی؛ C4H10 به صورت مصنوعی از نفت تولید می شود و به عنوان سوخت خانگی، مبرد و پیشرانه آئروسل و در ساخت لاستیک مصنوعی استفاده می شود.

بوتادین – یک هیدروکربن بی رنگ و بسیار قابل اشتعال، C4H6 از نفت به دست می آید و در ساخت لاستیک مصنوعی استفاده می شود.

بوتن – هر یک از سه هیدروکربن ایزومر C4H8 که همه در ساخت لاستیک های مصنوعی استفاده می شود؛ همچنین به عنوان بوتیلن نیز شناخته می شود.

اتان – یک آلکان بی رنگ، بی بو و گازی؛ C2H6 به عنوان یک ماده تشکیل دهنده گاز طبیعی وجود دارد و به عنوان سوخت و مبرد استفاده می شود.

اتیلن – یک گاز قابل اشتعال بی رنگ؛ C2H4 از گاز طبیعی و نفت به دست می آید و به عنوان منبع بسیاری از ترکیبات آلی استفاده می شود، هچنین در جوشکاری و برش فلزات، رنگ آمیزی مرکبات و به عنوان بی حس کننده و بیهوش کننده استفاده می گردد. این گاز اتن نیز نامیده می شود.

متان – گازی بی بو، بی رنگ و قابل اشتعال؛ CH4، ماده اصلی تشکیل دهنده گاز طبیعی، به عنوان سوخت استفاده می شود و منبع مهم هیدروژن و طیف گسترده ای از ترکیبات آلی است.

پروپان – یک گاز بی رنگ، C3H8 در گاز طبیعی و نفت یافت می شود و به طور گسترده ای به عنوان سوخت استفاده می شود.

پروپیلن – یک گاز قابل اشتعال، CH3CH:CH2 از کراکینگ ( تبدیل و تجزیه مولکول های سنگین هیدروکربن به مولکول های سبک تر ) هیدروکربن نفتی به دست می آید و در سنتز آلی استفاده می شود. این گاز همچنین پروپن نیز نامیده می شود.

هالوژن ها

کلر (Cl2) یک گاز دو اتمی که به رنگ زرد مایل به سبز است. این یک هالوژن است که به راحتی با تقریباً تمام عناصر دیگر ترکیب می شود. کلر سیستم تنفسی و غشاهای مخاطی را تحریک و اذیت می کند. در مقادیرppm 1000  یا بیشتر کشنده است. قرار گرفتن در معرض آن بصورت طولانی مدت در سطوح پایین تر و غیر کشنده ریه ها را ضعیف می کند.

تری کلرید بور – یک گاز قابل اشتعال، CH3CH:CH2 از کراکینگ هیدروکربن نفتی به دست می آید و در سنتز آلی استفاده می شود. پروپن نیز نامیده می شود.

تری فلوراید کلر (ClF3) گازی بی رنگ، سمی، خورنده و بسیار واکنش پذیر که به مایعی کم رنگ و زرد متمایل به سبز متراکم می شود، شکلی که اغلب در آن پرداخته می شود (در دمای اتاق تحت فشار). این ترکیب در درجه اول به عنوان یک جزء در سوخت موشک، در عملیات تمیز کردن و حکاکی صنعتی در صنعت نیمه هادی، در پردازش سوخت راکتور هسته ای و سایر عملیات صنعتی مورد توجه است.

دی کلروسیلان (H2SiCl2) که با اسم DCS شناخته می شود، معمولاً با آمونیاک(NH3) در محفظه های LPCVD برای رشد نیترید سیلیکون در پردازش نیمه هادی مخلوط می شود.

اتیل کلرید (C2H5Cl) یک گاز در دمای معمولی و یک مایع بی رنگ، فرار و قابل اشتعال در هنگام فشرده شدن. به عنوان حلال و مبرد استفاده و در ساخت سرب تترا اتیل کاربرد دارد.

تتراکلرید سیلیکون (C2H5Cl) یک گاز در دمای معمولی و یک مایع بی رنگ، فرار و قابل اشتعال در هنگام فشرده شدن. به عنوان حلال و مبرد استفاده و در ساخت سرب تترا اتیل کاربرد دارد.

تری کلروسیلان – یک ترکیب شیمیایی حاوی سیلیکون، هیدروژن و کلر. در دماهای بالا برای تولید سیلیکون تجزیه می شود و بنابراین تری کلروسیلان خالص منبع اصلی سیلیکون فوق خالص در صنعت نیمه هادی است. در آب به سرعت تجزیه می شود و یک پلیمر سیلیکونی تولید می کند در حالی که اسید هیدروکلریک تولید می کند. به دلیل واکنش پذیری و در دسترس بودن گسترده، اغلب در سنتز ترکیبات آلی حاوی سیلیکون استفاده می شود.

فلوئور (F) گازی سمی، کم رنگ و سبز مایل به زرد که بیشترین واکنش شیمیایی را در بین تمام عناصر دارد. به شکل خالص بسیار خطرناک است و در صورت تماس با پوست می تواند باعث سوختگی شدید شود.

بور تری فلوراید (BF3) یک گاز سمی تند و بی رنگ است که در هوای مرطوب بخارهای سفید ایجاد می کند. این یک اسید لوییس مفید و یک بلوک ساختمانی همه کاره برای سایر ترکیبات بور است.

هگزا فلوراید گوگرد (SF6) یکی از محبوب ترین گازهای عایق (در کنار هوا) است. غیر قابل اشتعال، غیر سمی، نسبتاً ارزان و عایق خوبی به دلیل الکترونگاتیو بودن آن است. SF6 دارای قدرت شکستی حدود سه برابر هوا است. در دمای معمولی غیر خورنده و نسبتاً بی اثر است. با این حال، SF6 در دمای بالاتر از ۵۰۰ درجه سانتی گراد تجزیه می شود. محصولات تجزیه (که فلوئور جزو آن است) با اکثر مواد، به ویژه هر بخار آبی واکنش می دهند.

تنگستن هگزا فلوراید – یک ترکیب معدنی با فرمولWF6. این ترکیب خورنده و بی رنگ، متراکم ترین گاز شناخته شده در فشار ۱ اتمسفر و دمای اتاق (۲۵ درجه سانتیگراد) است. این گاز بیشتر در تولید مدارهای نیمه هادی و تخته های مدار درفرآیند رسوب شیمیایی بخار استفاده می شود.

سایر گازهای قابل توجه

آرسین (AsH3) گاز قابل اشتعال و سمی است. مترادف ها عبارتند از: هیدروژن آرسنیورت شده، هیدرید آرسنوس، تری هیدرید آرسنیک و آرسنید هیدروژن.

دیبوران (B2H6) گازی بی رنگ با بوی شیرین زننده است. به راحتی با هوا مخلوط می شود و در هوای مرطوب در دمای اتاق به طور خود به خود مشتعل می شود. دیبوران یک محرک تنفسی است. علائم می تواند بلافاصله رخ دهد یا تا ۲۴ ساعت پس از قرار گرفتن در معرض آن به تعویق بیفتد.

ژرمان (GeH4) گاز قابل اشتعال، سمی و بی رنگ است که با اکسید کننده ها و هالوژن ها واکنش می دهد.

مرکاپتان ها و ترکیبات گوگردی

تنگستن (VI) فلوراید (WF6) همچنین به عنوان هگزا فلوراید تنگستن شناخته می شود. این ترکیب خورنده و بی رنگ، متراکم ترین گاز شناخته شده در فشار ۱ اتمسفر و دمای اتاق (۲۵ درجه سانتیگراد) است. این گاز بیشتر در تولید مدارهای نیمه هادی و تخته های مدار از طریق فرآیند رسوب شیمیایی بخار استفاده می شود.

فسفین (PH3) گازی بی رنگ، خود به خود قابل اشتعال و سمی که بوی ماهی دارد. به عنوان یک عامل دوپینگ برای اجزای حالت جامد استفاده می شود.

فسژن (COCl2) یک مایع یا گاز بی رنگ و فرار است که به عنوان گاز سمی شناخته می شود اما به طور گسترده در ساخت شیشه، رنگ، رزین و پلاستیک استفاده می شود.

سیلان (SiH4) یک گاز بی رنگ که هم قابل اشتعال و هم پیروفوریک است ( یعنی می تواند به طور خود به خود در هنگام تماس با هوا مشتعل شود ). این گاز بوی زننده ای دارد. سیلان به عنوان یک منبع سیلیکونی برای رسوب اپیتاکسیال سیلیکون تک کریستالی و پلی کریستالی، برای رسوب شیمیایی بخار در دمای پایین دی اکسید سیلیکون و برای رسوب بخار شیمیایی لایه های نیترید سیلیکون استفاده می شود. همچنین برای رشد لایه های سیلیکونی آمورف استفاده می شود.

ترجمه: مهدی محمدی می آبادی

09/17/2023