آزمون آرگون با GC و آزمون گازهای ترکیبی آرگون، روشی استاندارد و دقیق برای تعیین خلوص، شناسایی ناخالصی و تضمین کیفیت در صنایع حساس است. سپهر گاز کاویان تولید کننده و تامین کننده گازهای خالص وترکیبی دارای گواهینامه ISO17025 و آزمایشگاه مرجع اداره استاندارد ایران می باشد.جهت خرید گازهای خالص و ترکیبی تماس بگیرید.02146837072 – 09120253891
آرگون (Argon) یکی از گازهای نجیب و بی‌اثر در جدول تناوبی است که با نماد شیمیایی Ar و عدد اتمی ۱۸ شناخته می‌شود. این گاز بی‌رنگ، بی‌بو و غیرقابل اشتعال بوده و از نظر شیمیایی در اکثر شرایط محیطی واکنش‌پذیری ندارد. همین ویژگی موجب شده که آرگون در صنایع گوناگونی نظیر جوشکاری، تولید نیمه‌هادی‌ها، صنایع لیزر، آزمایشگاه‌های تحقیقاتی و همچنین در ساخت گازهای ترکیبی برای کالیبراسیون و آزمون دستگاه‌های آنالیتیکی مورد استفاده قرار گیرد. با توجه به اهمیت خلوص در عملکرد گاز آرگون، آزمون آرگون با دستگاه کروماتوگرافی گازی (GC) یکی از دقیق‌ترین و پرکاربردترین روش‌های تحلیل و تعیین ناخالصی در این گاز محسوب می‌شود.
در بسیاری از صنایع حساس مانند الکترونیک و داروسازی، حتی چند ppm ناخالصی در گاز آرگون می‌تواند موجب ایجاد خطا در فرآیندهای تولید یا آزمایش شود. از این رو، تعیین دقیق درصد خلوص و آنالیز گازهای ترکیبی آرگون اهمیت ویژه‌ای دارد. در ادامه به تفصیل روش آزمون آرگون با GC، تجهیزات مورد نیاز، نحوه آماده‌سازی نمونه، و اهمیت آزمون آرگون پرداخته می‌شود.
ماهیت گاز آرگون و اهمیت خلوص آن
آرگون به‌صورت طبیعی حدود ۰٫۹۳ درصد از حجم جو زمین را تشکیل می‌دهد و عمدتاً از طریق تقطیر جز به جز هوای مایع به دست می‌آید. این گاز از نظر شیمیایی بی‌اثر است اما وجود ناخالصی‌هایی نظیر نیتروژن، اکسیژن، هیدروژن ، دی‌اکسید کربن و رطوبت در ترکیب آن می‌تواند عملکردش را در فرآیندهای صنعتی مختل کند. برای مثال، در جوشکاری تیتانیوم یا فولاد ضدزنگ، وجود تنها چند ppm اکسیژن در آرگون موجب اکسید شدن سطح فلز و افت کیفیت جوش می‌شود.
به همین دلیل در فرآیند تولید و توزیع آرگون، آزمون‌های دقیق و مستمر برای بررسی درصد خلوص انجام می‌شود. کروماتوگرافی گازی (GC) به دلیل دقت بالا، توانایی تفکیک اجزای گازی و قابلیت تشخیص در محدوده‌های ppm تا ppb، بهترین روش برای این نوع تحلیل است.
اصول آزمون آرگون با کروماتوگرافی گازی (GC)
کروماتوگرافی گازی (Gas Chromatography) روشی فیزیکی-شیمیایی برای جداسازی اجزای مختلف یک مخلوط گازی یا بخاری است. در آزمون آرگون، نمونه به درون دستگاه تزریق می‌شود و جریان گاز حامل (که معمولاً هلیوم یا نیتروژن است) آن را از میان ستون کروماتوگرافی عبور می‌دهد. ستون حاوی فاز ساکن است که بر اساس تفاوت در خواص فیزیکی (مانند قطبیت و نقطه جوش) اجزای مختلف را با سرعت‌های متفاوت از خود عبور می‌دهد.
در پایان ستون، آشکارساز (Detector) حضور و شدت هر جزء را ثبت می‌کند. رایج‌ترین آشکارساز در تحلیل گازهای نجیب مانند آرگون، TCD یا آشکارساز هدایت حرارتی (Thermal Conductivity Detector) است. در برخی کاربردهای خاص از آشکارساز FID یا حتی MS (طیف‌سنج جرمی) نیز برای تشخیص ناخالصی‌های آلی یا گازهای سبک استفاده می‌شود.
فرآیند کلی آزمون آرگون با GC شامل مراحل زیر است:
نمونه‌گیری و تزریق دقیق گاز آرگون به دستگاه؛
عبور گاز از ستون کروماتوگرافی و جدایش اجزا؛
تشخیص اجزا توسط دتکتور و رسم کروماتوگرام؛
تجزیه و تحلیل داده‌ها برای محاسبه درصد خلوص و تعیین نوع ناخالصی‌ها.
آماده‌سازی نمونه برای آزمون آرگون
آماده‌سازی نمونه یکی از حساس‌ترین مراحل آزمون آرگون است. هرگونه خطای نمونه‌برداری می‌تواند موجب ورود ناخالصی‌های ثانویه و در نتیجه خطای تحلیلی شود. برای این منظور، خطوط انتقال نمونه، رگلاتور و والوها باید از جنس استنلس استیل ۳۱۶ باشند تا از واکنش یا جذب سطحی جلوگیری شود.
همچنین قبل از تزریق نمونه، سیستم باید با گاز آرگون خالص پرج (Purge) شود تا اثر گازهای باقیمانده در خطوط به حداقل برسد. در آزمایشگاه‌های معتبر مانند سپهر گاز کاویان، نمونه‌برداری گازها با رعایت الزامات استاندارد ISO 17025 انجام می‌گیرد و از سیلندرهای نمونه‌گیری تمیز و دارای تست هیدرواستاتیکی معتبر استفاده می‌شود.
روش‌های متداول آزمون آرگون در GC
در آزمون آرگون با کروماتوگرافی گازی، چند روش بسته به نوع ناخالصی و هدف آزمون مورد استفاده قرار می‌گیرد:
۱. آزمون ناخالصی‌های اکسیژن و نیتروژن
برای این هدف از ستون‌های مولکولارسیو (Molecular Sieve 5A) استفاده می‌شود. دتکتور TCD اختلاف هدایت حرارتی بین گازهای آرگون، نیتروژن و اکسیژن را ثبت کرده و کروماتوگرام خروجی، پیک‌های جداگانه‌ای برای هر گاز نمایش می‌دهد.
۲. آزمون رطوبت و دی‌اکسیدکربن
برای اندازه‌گیری CO₂ و H₂O از ستون Porapak Q یا Hayesep Q استفاده می‌شود که توانایی جداسازی گازهای سبک قطبی را دارد. در این آزمون، وجود رطوبت حتی در حد چند ppm اهمیت دارد، چراکه رطوبت در سیستم‌های صنعتی موجب خوردگی و اختلال عملکرد می‌شود.
۳. آزمون گازهای هیدروکربنی و CO
در برخی گریدهای خاص، خلوص آرگون باید از نظر گازهای آلی (مانند CH₄، C₂H₆) و منواکسیدکربن نیز بررسی شود. برای این منظور از ستون‌های Porapak N یا Capillary Columns با دتکتور FID استفاده می‌گردد.
آنالیز گازهای ترکیبی آرگون
در بسیاری از کاربردها، آرگون به عنوان گاز پایه (Balance Gas) برای ساخت گازهای ترکیبی به‌کار می‌رود. به عنوان مثال، ترکیب‌های زیر در صنایع مختلف متداول‌اند:
Ar + CO₂ برای جوشکاری MIG/MAG
Ar + H₂ برای فرآیندهای حرارتی یا برش لیزری
Ar + O₂ برای کنترل اتمسفر کوره‌ها
Ar + N₂ + CH₄ برای کالیبراسیون دتکتورهای گاز
در هر یک از این ترکیبات، دقت در درصد اختلاط و بررسی پایداری ترکیب گازی اهمیت زیادی دارد. آزمون گازهای ترکیبی آرگون با GC کمک می‌کند تا نسبت دقیق اجزا، یکنواختی مخلوط و نبود آلودگی در ترکیب تأیید شود.
کنترل کیفیت در آزمون گازهای ترکیبی
برای تضمین صحت نتایج آزمون، آزمایشگاه باید از گازهای مرجع استاندارد (Certified Reference Gases) استفاده کند. این گازها دارای گواهینامه کالیبراسیون معتبر از مراجع بین‌المللی مانند NIST یا VSL هستند. در آزمایشگاه سپهر گاز کاویان، برای آزمون گازهای ترکیبی آرگون، مراحل کنترل کیفیت شامل موارد زیر است:
کالیبراسیون روزانه دستگاه GC با گاز مرجع
بررسی نشت در خطوط انتقال و ستون‌ها
آنالیز تکراری برای بررسی پایداری نتایج
ثبت داده‌ها و گزارش آزمون مطابق با الزامات ISO 17025
با اجرای این مراحل، اطمینان حاصل می‌شود که داده‌های حاصل از آزمون آرگون و گازهای ترکیبی از دقت بالا و قابلیت ردیابی برخوردارند.
تجهیزات و شرایط آزمون در آزمایشگاه
تجهیزات مورد نیاز برای انجام آزمون آرگون با GC معمولاً شامل موارد زیر است:
دستگاه GC با دتکتور TCD یا FID
ستون‌های مناسب برای آنالیز گازهای سبک
سیستم جمع‌آوری داده و نرم‌افزار تحلیل کروماتوگرام
سیلندرهای گاز استاندارد مرجع
تجهیزات نمونه‌گیری از جنس استنلس استیل
سیستم خلأ و پرج گاز حامل
شرایط دمایی و فشار نیز باید به دقت کنترل شود تا از پایداری سیگنال اطمینان حاصل گردد. در صورت نیاز به آزمون گازهای ترکیبی آرگون، نمونه‌ها در سیلندرهای مخصوص با حجم مشخص جمع‌آوری شده و با رگلاتورهای کاهنده فشار دقیق به دستگاه تزریق می‌شوند.
کاربردهای صنعتی آزمون گاز آرگون و ترکیبات آن
نتایج حاصل از آزمون آرگون و گازهای ترکیبی در صنایع زیر نقش کلیدی دارند:
صنایع جوشکاری و برش فلزات: تضمین کیفیت گاز محافظ در جوش‌های حساس.
صنایع نیمه‌هادی و الکترونیک: حفظ محیط بی‌اثر در فرآیند تولید تراشه‌ها.
تجهیزات لیزری: کنترل دقیق ترکیبات گازی در لیزرهای صنعتی.
آزمایشگاه‌های کالیبراسیون: تولید گازهای مرجع جهت تنظیم و آزمون دتکتورها.
پتروشیمی و پالایشگاه‌ها: بررسی خلوص گازهای مورد استفاده در خطوط فرایندی.
استانداردهای بین‌المللی مرتبط با آزمون آرگون
برای انجام آزمون آرگون با GC، رعایت استانداردهای زیر ضروری است:
ASTM D1946: روش تعیین ترکیب گازهای صنعتی توسط GC
ISO 14687: الزامات خلوص گازهای مورد استفاده در فرآیندهای حساس
ISO 6143 و ISO 6145: کالیبراسیون گازهای مرجع و مخلوط‌های گازی
ISO 17025: الزامات عمومی برای صلاحیت آزمایشگاه‌های آزمون
این استانداردها تضمین می‌کنند که نتایج آزمون‌ها قابل اعتماد، قابل تکرار و بین‌المللی باشند.
خدمات تخصصی سپهر گاز کاویان در آزمون آرگون
شرکت سپهر گاز کاویان به عنوان یکی از آزمایشگاه‌های معتبر در زمینه تولید و آزمون گازهای خالص و ترکیبی، خدمات ویژه‌ای در حوزه آزمون گاز آرگون با GC ارائه می‌دهد. این خدمات شامل:
نمونه‌برداری در محل با تجهیزات استاندارد؛
آزمون گاز آرگون با GC و تعیین درصد خلوص تا حد ppm؛
آزمون گازهای ترکیبی آرگون و بررسی صحت درصد اجزا؛
صدور گزارش آزمون با مهر و امضای رسمی مطابق با ISO 17025؛
کالیبراسیون دوره‌ای دتکتورها و تجهیزات سنجش گاز.
دفتر فروش سپهر گاز کاویان در تهران، شهرستان قدس، شهرک ابریشم، بلوار تولیدگران، ساختمان یاس، واحد ۳ واقع شده و کارخانه در شهرک صنعتی سپهر، نظرآباد استان البرز قرار دارد.
شماره‌های تماس: ۰۲۱-۴۶۸۳۵۹۸۰ و ۰۲۱-۴۶۸۳۷۰۷۲
ایمیل: info@kaviangas.com
– sale@kaviangas.com
وب‌سایت رسمی: www.kaviangas.com
آزمون گاز آرگون با دستگاه کروماتوگرافی گازی (GC) یکی از دقیق‌ترین روش‌ها برای بررسی خلوص، شناسایی ناخالصی‌ها و کنترل کیفیت گازهای ترکیبی مبتنی بر آرگون است. این روش با دقت بالا و قابلیت تشخیص در محدوده‌های پایین، ابزاری حیاتی برای صنایع حساس محسوب می‌شود. اجرای صحیح فرآیند آزمون، رعایت استانداردهای ISO و استفاده از تجهیزات پیشرفته، تضمین‌کننده کیفیت گاز و عملکرد ایمن در کاربردهای صنعتی است.
بدون دیدگاه