۳ کاربرد مونوکسید کربن در صنعت که احتمالا نمی دانید!

شاید نام گاز مونوکسید کربن برای شما آشنا باشد، از این گاز به عنوان قاتل خاموش یاد می‌شود، اما کاربردهای مختلفی در صنعت دارد. بنابراین نیاز است این گاز نیز مانند سایر گازها تولید و عرضه شود. کاربرد مونوکسید کربن در صنعت بسیار گسترده است که در ادامه این مطلب قصد داریم در رابطه با این موضوع نکاتی را بیان کنیم.

گاز مونوکسید کربن و مشخصات آن

این گاز که با نماد شیمیایی CO نمایش داده می‌شود، یک گاز بی‌بو، بدون رنگ و بی‌مزه است که از یک اتم اکسیژن و کربن تشکیل شده است. شاید با دیدن نماد شیمیایی این گاز به یاد گاز نام‌آشنای دیگری با نماد CO2  افتاده باشید. در رابطه با این موضوع باید بیان کنیم اگرچه این دو گاز از عناصر یکسانی ساخته شده‌اند، اما تفاوت‌های اساسی با یکدیگر دارند. پیشنهاد می کنیم برای آشنایی دقیق با تفاوت‌‌ های اساسی مونوکسید کربن و دی اکسید کربن به این مطلب از نسیم آنلاین مراجعه کنید. در ادامه برخی از تفاوت های این دو گاز را بررسی خواهیم کرد:

• عناصر تشکیل دهنده این دو گاز یکسان است، اما کربن دی اکسید دارای دو اتم اکسیژن است، در صورتی که مونوکسید کربن تنها یک اتم اکسیژن دارد.
• گاز کربن دی اکسید برخلاف این گاز، غیرقابل اشتعال است.
• چگالی این دو گاز باهم متفاوت می باشد، کربن دی اکسید سنگین‌تر از هوا و مونوکسید کربن کمی سبک‌تر از هوا است. بنابراین جایگاه نصب ردیاب‌های آن‌ها کمی باهم متفاوت می باشد.
• کربن دی اکسید توسط منابع طبیعی همچون انسان‌ها و گیاهان نیز تولید می‌شود، اما مونوکسید کربن را هیچ منبع طبیعی تولید نمی‌کند و فقط در اثر سوختن ناقص کربن است که این گاز تولید شده و در هوا منتشر می‌شود.
• گاز کربن دی اکسید سمی نیست، اما این گاز به شدت سمی است به گونه‌ای که در غلظت‌های پایین نیز می‌تواند سبب خفگی انسان شود.
• مونوکسید کربن به شدت سمی است، زیرا میل ترکیب هموگلوبین خون با این گاز، ۲ برابر بیشتر از اکسیژن است. بنابراین اگر این گاز در محیط پیرامون وجود داشته باشد، به سرعت جایگاه اکسیژن را گرفته و باعث مرگ افراد می‌شود.
• این گاز قابل اشتعال بوده و از هوا سبک‌تر است. مونوکسید کربن در شرایط استاندارد گازی شکل بوده و دارای دمای جوش ۱۹۱.۵- درجه سلسیوس و دمای ذوب آن ۲۰۵- درجه سلسیوس است.
• به دلیل بی‌بو و بدون مزه بودن مونوکسید کربن، تشخیص آن در محیط بسیار سخت بوده و برای تشخیص زود هنگام آن در صنعت و کارگاه‌های تولیدی که امکان انتشار آن وجود دارد، باید از تجهیزات به روز و مدرنی استفاده شود.

 در غیر این صورت افراد به هیچ عنوان نمی‌توانند آن را تشخیص دهند و به مرور زمان به دلیل کاهش سطح اکسیژن خون، بی‌هوش شده و گرفتار مرگ خاموش می‌شوند.

روش تولید گاز مونوکسید کربن

اگر به طور کلی بخواهیم این موضوع را توضیح دهیم، باید بگوییم این گاز در اثر سوختن ناقص کربن به وجود می‌آید. اما منظور از سوختن ناقص چیست؟ در واقع اگر ماده‌ای دارای کربن، مثل بنزین یا گاز متان، در محیطی که اکسیژن موجود در آن کم است، شروع به سوختن کند، به جای انتشار گاز کربن دی اکسید، گاز مونوکسید کربن تولید می‌شود.

کاربرد مونوکسید کربن در صنعت بسیار گسترده است. بنابراین برای تولید آن از روش‌های گوناگونی مانند سوختن ناقص هیدروکربن‌ها، آب‌زدایی از فرمیک اسید یا سولفوریک اسید، کاهش کربن دی اکسید روی کک داغ و واکنش کربن با اکسیژن در دماهای بالا انجام می‌شود.

مونوکسید کربن در صنعت، چه کاربردهایی دارد؟

مونوکسید کربن در صنعت کاربردهای فراوانی دارد که در ادامه به توضیح تعدادی از آن‌ها خواهیم پرداخت.

۱.     ساخت مواد شیمیایی، فولاد و فلزات

برای تولید طیف گسترده‌ای از مواد شیمیایی، از این گاز به عنوان یک ماده اولیه استفاده می‌کنند. اسیدها، استرها، الکل‌ها، فسژن‌ها و … از جمله مواد شیمیایی هستند که برای تولید به این گاز نیاز دارند.

به عنوان مثال، برای تولید گاز متانول از هیدروژناسیون، از گاز مونوکسید کربن استفاده می‌شود. همچنین برای تولید اسید استیک از این گاز بهره می‌برند تا به همراه گاز متانول واکنش داده و اسید استیک تولید شود.

از جمله مواد دیگری که نیازمند این گاز هستند، کاتالیزورها هستند که جزء مواد شیمیایی بسیار مهم در صنعت به حساب می‌آیند. کاتالیزورهایی مانند نیکل کربونیل به وجود این گاز در ساختار مواد اولیه خود نیازمند هستند.

از مونوکسید کربن به عنوان یک احیا کننده استفاده می‌شود. البته کاربرد این گاز در صنایع مختلف فلزی، بسیار گسترده است. برای مثال در پاکسازی زباله‌های آلومینیومی از این گاز به عنوان یک عامل کاهنده استفاده می‌شود. همچنین برای بازیافت سنگ‌های معدنی و تولید فلزات خالص از این گاز استفاده می‌شود.

۲.     داروسازی و بیوتکنولوژی

اگرچه این گاز سمی به شمار می‌رود، اما در تولید انواع داروها و مکمل‌های دارویی مورد استفاده قرار می‌گیرد. به عنوان مثال، برای ساخت یکی از مکمل‌های نام آشنا که استفاده آن بین مردم بسیار رایج است، از این گاز کمک گرفته می‌شود، این مکمل ویتامین A است.

یکی دیگر از کاربردهای پزشکی این گاز، کالیبره کردن دستگاه تست ریه است که برای انجام دقیق تست بسیار مهم و حیاتی است.

۳.      الکترونیک

از این گاز در ساخت سلول‌های خورشیدی کمک گرفته می‌شود. همچنین تجهیزات الکترونیکی که نیازمند آب‌بندی دقیق هستند، به کمک این گاز تولید می‌شوند. زیرا این قطعات باید به گونه‌ای در محفظه‌های مخصوص قرار بگیرند که هیچ گونه رطوبتی در آن وجود نداشته باشد.

گاز مونوکسید کربن به حذف رطوبت این تجهیزات کمک کرده و سبب افزایش کیفیت قطعات می‌شود. در واقع این قطعات را به وسیله شعله آب‌بندی می‌کنند که برای ایجاد این شعله از گاز مونوکسید کربن استفاده می‌کنند.

همان طور که بیان کردیم این گاز اشتعال‌زا بوده و توانایی ایجاد گرما را دارد. پلمپ کردن سوئیچ رله را می‌توان به عنوان یک مثال برای این موضوع در نظر گرفت.

نکات ایمنی در خصوص استفاده از گاز مونوکسید کربن در صنعت

• عدم نگهداری سیلندرهای این گاز در محیط‌های گرم، زیرا این گاز در اثر گرما منفجر می‌شود.
• کپسول‌های حاوی این گاز نباید در کنار مواد اشتعال‌زای دیگر نگهداری شود. زیرا ممکن است آتش سوزی بزرگی به وقوع بپیوندد.
• این گاز بسیار سمی است. بنابراین در محیط‌هایی که با این گاز سروکار دارند باید تجهیزاتی نصب شود که به انتشار این گاز حساس بوده و در صورت وجود این گاز با غلطت‌های بسیار پایین در هوا، علائم هشدار را فعال کنند.
• در محیط‌هایی که با این گاز کار می‌شود باید تهویه‌های قوی نصب شود تا از خطر مرگ افراد جلوگیری شود.
• کپسول‌ها حاوی این گاز باید حتماً به صورت عمودی نگهداری شوند.

کلام پایانی

کاربرد مونوکسید کربن در صنعت بسیارمتنوع است. بنابراین می‌توان گفت این گاز در کنار سمی بودن و خطرات بسیارش، فواید بی‌شماری در صنعت و تولید مواد مختلف دارد.

لازم به ذکر است که این گاز مانند گاز کربن دی اکسید جزء گازهای گلخانه ای موثر بر گرمایش جهانی به حساب می‌آید که در گرم شدن زمین نقش بسیار پررنگی داشته است. زیرا معمولاً خودروها و کارخانه‌ها با سوزاندن ناقص هیدروکربن‌های مختلف، این گاز را وارد اتمسفر کرده که اثرات مخربی برروی کره زمین گذاشته است.