مقدمة وخصائص بعض الغازات الشائعة والغازات السامة الخطرة

1النيتروجين (N2)

النيتروجين هو الغاز الأكثر وفرة في الهواء، وهو يمثل حوالي 78٪ من حجم الهواء. إنه غاز عديم اللون والرائحة والذوق. خصائصه الكيميائية مستقرة نسبياً،مما يجعل من الصعب التفاعل مع مواد أخرى في درجة حرارة الغرفة.

في الصناعة، النيتروجين لديه مجموعة واسعة من التطبيقات، مثل استخدامها في تغليف الأغذية لمنع الأكسدة والتلف.يمكن أن يكون بمثابة غاز وقائي لمنع المواد القابلة للتأكسيد بسهولة من الاتصال بالأوكسجين.

2الأكسجين (O2)

الأكسجين يمثل حوالي 21٪ من حجم الهواء. إنه غاز عديم اللون والرائحة يدعم الاحتراق والتنفس. عندما يكون تركيز الأكسجين أقل من 19.5٪ من VOL ، فهو نقص السمية ؛ فوق 23.5٪ VOL هي حالة hyperoxicولذلك، فإن أجهزة الكشف عن الأكسجين التقليدية عادة ما يكون لها إنذار منخفض في 19.5٪ VOL وإنذار مرتفع في 23.5٪ VOL.

في المجال الطبي، يستخدم الأكسجين في الإسعافات الأولية وعلاج أمراض نقص الأكسجين. في الصناعة، يستخدم الأكسجين في صناعة الصلب، يتفاعل مع الكوكس لإنتاج أول أكسيد الكربون،والذي يقلل من خام الحديدفي مجال الطيران والفضاء، الأكسجين السائل بمثابة مُأكسدة لمحركات الصواريخ، مدفع الصواريخ.

3ثاني أكسيد الكربون (CO2)

ثاني أكسيد الكربون هو غاز عديم اللون والرائحة. يبلغ محتوى ثاني أكسيد الكربون في الهواء حوالي 0.04٪. مصادر ثاني أكسيد الكربون واسعة النطاق ، بما في ذلك التنفس البيولوجي وحرق الوقود الأحفوري.

في الصناعة، يستخدم ثاني أكسيد الكربون في إنتاج المشروبات الغازية.أجهزة إطفاء الحرائق من ثاني أكسيد الكربون تستفيد من حقيقة أن ثاني أكسيد الكربون لا يدعم الاحتراق وهو أكثر كثافة من الهواء لإطفاء الحرائقفي الزراعة، يستخدم ثاني أكسيد الكربون في زراعة الدفيئة لزيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون وتعزيز عملية التمثيل الضوئي للنباتات.

حدود التعرض:

• مكان العمل:ووفقًا لـ GBZ 2.1-2019 ، فإن PC-TWA لـ CO2 هو 9000 mg/m3 ، و PC-STEL هو 18000 mg/m3. بعد التحويل ، يكون PC-TWA حوالي 5000 جزء في المئة ، و PC-STEL حوالي 10000 جزء في المئة.

• معيار البيئة الداخلية:ينص معيار جودة الهواء في المناطق المغلقة في الصين على أن تركيز ثاني أكسيد الكربون في المناطق المغلقة يجب ألا يتجاوز 1000 جزء بالمليون.

4الأرجون (Ar)

يشكل الأرجون حوالي 0.934٪ من حجم الهواء. إنه غاز خامل ذو خصائص كيميائية غير نشطة للغاية.

في اللحام ، يستخدم الأرجون كغاز واقي لمنع أكسدة المعادن أثناء اللحام ، ويطبق على نطاق واسع في لحام الفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك الألومنيوم. في الإضاءة ، يستخدم الأرجون لملء المصابيح ،الحد من تبخر الخيط و إطالة عمر المصباح.

5هليوم (هي)

الهيليوم هو غاز لا لون له و لا رائحة له و غير قابل للاشتعال. إنه أصعب غاز لتسييل. خصائصه الكيميائية مستقرة للغاية.

في مجال الطيران والفضاء، يستخدم الهيليوم لتنفخ السفن الهوائية والبالونات لأنه أخف من الهواء وآمن. في الغوص، يتم خلط الهيليوم بالأوكسجين للغوص في أعماق البحار لمنع مرض الانكماش.في صناعة الإلكترونياتيستخدم الهيليوم للتبريد والحماية أثناء تصنيع أشباه الموصلات.

6النيون (Ne)

النيون هو غاز نادر، عديم اللون والرائحة. إنه ينبعث من ضوء أحمر برتقالي مشرق عند التفريغ. بناءً على هذه الخصائص، يتم استخدامه بشكل رئيسي في تصنيع لافتات النيون،" وجعل لهم ألوان مختلفة ".في تكنولوجيا الليزر ، يمكن استخدام النيون أيضًا كغاز ملء لأنواع معينة من الليزر.

7الكريبتون (Kr)

الكريبتون هو غاز عديم اللون والرائحة. وهو ينبعث من ضوء أبيض عند التفريغ وغالبا ما يستخدم في تصنيع معدات الإضاءة عالية الوضوح، مثل مصابيح الفلاش. في صناعة الإلكترونيات،يستخدم الكريبتون أيضا في بعض عمليات تصنيع أشباه الموصلات الخاصة وتصنيع الأجهزة كغاز وقائي.

8الزينون (Xe)

الزينون هو غاز خامل يصدر ضوءًا أزرقًا أبيضًا حادًا عند التفريغ. في الإضاءة ، تتميز مصابيح الزينون بضوء عال ودرجة حرارة لون عالية ،تستخدم عادة في مصابيح السيارات والإضاءة المسرحيةفي الطب، الزينون له تأثير مخدر ويمكن استخدامه كغاز مخدر.

9الميثان (CH4)

الميثان هو أبسط هيدروكربون والمكون الرئيسي للغاز الطبيعي. وهو غاز عديم اللون والرائحة والقابلة للاشتعال. يحدد النطاق التقليدي للغازات القابلة للاشتعال عمومًا عند 0-100٪ LEL.

في مجال الطاقة، يستخدم الميثان كمصدر للطاقة النظيفة لتوليد الكهرباء والتدفئة. في الإنتاج الكيميائي، يمكن استخدام الميثان كمادة خام لإنتاج الميثانول، الأسيتيلين،ومنتجات كيميائية أخرىالميثان يأتي بشكل رئيسي من استخراج الغاز الطبيعي، وكذلك من الغاز الحيوي المنتج عن طريق الهضم الاطفالية، والتي تحتوي أيضا على كمية كبيرة من الميثان.

10الإيثان (C2H6)

الإيثان هو غاز لا لون له و لا رائحة له و يحتدم و يُوجد عادة في صناعة البتروكيماويات. وهو موجود بشكل رئيسي في الغاز الطبيعي وغاز كراك البترول. يمكن استخدام الإيثان لإنتاج الإيثيلين،مادة خام كيميائية مهمة تستخدم في تصنيع البلاستيك (e(مثل البولي إيثيلين) ، الألياف الاصطناعية، المطاط الاصطناعي، ومنتجات كيميائية أخرى كثيرة.

11البروبان (C3H8)

البروبان هو غاز وقود شائع وواحد من المكونات الرئيسية للغاز النفطي المسال (LPG). عند درجة حرارة الغرفة والضغط ، البروبان هو غازي ،ولكن يمكن سقيلها تحت الضغط المناسب لتخزين سهل ونقليستخدم أساسا للطبخ المنزلي، والتدفئة، فضلا عن القطع الصناعي واللحام، وتنتج حرارة عالية عند حرق.

12أكسيد النيتريك (NO) وثاني أكسيد النيتروجين (NO2) (أكسيدات النيتروجين)

أكسيد النيتريك هو غاز بلا لون، ثاني أكسيد النيتروجين هو غاز بني أحمر مع رائحة حادة.وهي تأتي بشكل رئيسي من عمليات الاحتراق عالية درجة الحرارة مثل غازات العادم للسيارات وتوليد الطاقة الحرارية.

أكسيدات النيتروجين هي ملوثات الهواء التي تسبب مشاكل بيئية مثل الأمطار الحمضية والضباب الضوئي الكيميائي.يمكن استخدام أكسيد النيتريك أيضا كمادة خام لإنتاج حمض النيتريك والمنتجات الكيميائية الأخرى.

أكسيدات النيتروجين تأتي بشكل رئيسي من احتراق الوقود والكيميائية، والتصنيع الكهربائي، وغيرها من عمليات الإنتاج.ويعتبر عاملاً مسبباً لورم الأنف والرئة.

حدود التعرض:

• حدود التعرض المهني في مكان العمل:وفقًا للتعديل الثاني من GBZ 2.1-2019 (الذي بدأ سريانه في 1 مايو 2025) ، فإن PC-TWA للنور هو 15 mg/m3 ؛ لNO2 ، PC-TWA هو 5 mg/m3 و PC-STEL هو 10 mg/m3.

• معيار جودة الهواء المحيطي:وفقًا لمعيار GB 3095-2012 ، فإن متوسط الحد السنوي لـ NO2 هو 40 ميكروغرام / متر 3 ، والحد المتوسط لمدة 24 ساعة هو 80 ميكروغرام / متر 3 ، مما يحول إلى حوالي 0.017 جزء في المليون و 0.035 جزء في المليون.

• معيار الانبعاثات الصناعية:وفقًا لمادة GB 16297-1996 ، بالنسبة للمؤسسات التي أنشئت بعد 1 يناير 1997 ، فإن الحد الأقصى لتركيز انبعاثات NOx هو 240 mg/m3 ؛ بالنسبة لأولئك الذين أنشئت قبل ذلك ، هو 420 mg/m3.يجب على شركات الألومنيوم الثانوية الامتثال لـ GB 31574-2015، مع حد لإنبعاثات أكسيد النيتروجين 200 ملغ/م3 هناك أيضا بعض المعايير المحلية.

13أكسيد الكربون (CO)

الكربون المضاد هو غاز غير ملون وغير رائح وسام. وهو في الغالب نتاج احتراق غير كامل للمواد التي تحتوي على الكربون، مثل غازات العادم للسيارات والاحتراق غير الكامل للفحم.يرتبط الكربون المضاد بالهيموجلوبين في الدم، مما يقلل من قدرتها على حمل الأكسجين، مما يؤدي إلى انخفاض نسبة الأكسجين في الأنسجة والتسمم.

في الصناعة ، يمكن استخدام CO في صهر المعادن ، مثل صناعة الحديد ، حيث يعمل CO كعامل تخفيض لتقليل الحديد من خام الحديد.

تأثيرات تركيزات CO المختلفة على جسم الإنسان:

• إزعاج خفيف:عند 50-100 جزء في المليون ، قد يحدث صداع خفيف والدوخة. قد يشعر البالغون الأصحاء في مثل هذه البيئة لفترة قصيرة (على سبيل المثال ، 1-2 ساعة) بعدم الراحة ولكن بشكل عام يمكن تحمله.النطاق التقليدي لـ CO هو 0-100 ppm.

• إزعاج واضحعند 200-300 جزء في المليون ، سيكون هناك صداع واضح وغثيان وقيء وتعب. يشعر الناس بعدم الراحة الشديدة ، وستزداد الأعراض سوءًا تدريجياً بمرور الوقت (على سبيل المثال ، 2-3 ساعات).

• التسمم الشديد:عند 800-1200 جزء في المليون، تحدث أعراض شديدة مثل الغيبوبة والتشنجات. إذا لم يتم إزالتها على الفور من البيئة، فهناك خطر الموت.من الصعب على الناس أن يتسامحوا طويلاًفقدان الوعي قد يحدث خلال 30 دقيقة إلى ساعة واحدة.

• مهددة للحياة:فوق 3200 جزء في المليون، يمكن أن يحدث اكتئاب في الجهاز التنفسي والسكتة القلبية في غضون دقائق، مما يعرض الحياة للخطر بسرعة.

14الأمونيا (NH3)

الأمونيا هو غاز له رائحة حادة. إنها مادة خام كيميائية مهمة ، تستخدم أساسًا لإنتاج أسمدة النيتروجين مثل اليوريا ونيترات الأمونيوم. في التبريد ،الأمونيا كانت ذات مرة مادة تبريد شائعةفي صناعة النسيج، يستخدم الأمونيا لإنتاج الألياف الاصطناعية.

حدود التعرض:

• ماك: 30 ملغ/م3 (حوالي 41.7 جزء في المئة)

• PC-TWA: 20 mg/m3 (حوالي 27.8 ppm)

• PC-STEL: 30 mg/m3 (حوالي 41.7 ppm)

15ثاني أكسيد الكبريت (SO2)

SO2 هو غاز عديم اللون، يثير التهيج بقوة مع رائحة مثل حمض الكبريتيك، قابلة للذوبان بسهولة في الماء.وكذلك من عمليات مثل تحميص خام المعادن، تبييض الصوف والحرير، والحساء الكيميائي، وإنتاج الحمض. فإنه يهيج الجهاز التنفسي، مما يسبب التهاب الشعب الهوائية والربو، كما يشكل الأمطار الحمضية، مما يضر بالبيئة البيئية.

حدود التعرض:

• MAC: 15 mg/m3 (حوالي 5.3 ppm)

• PC-TWA: 5 mg/m3 (حوالي 1.8 ppm)

• PC-STEL: 10 mg/m3 (حوالي 3.5 ppm)

16كبريتيد الهيدروجين (H2S)

H2S هو غاز عديم اللون مع رائحة بيضة فاسدة. يأتي بشكل رئيسي من استخراج النفط والغاز وتحلل الكبريتيدات في الإنتاج الكيميائي.هيدروجين س (H2S) هو غاز سام للغاية يسبب أضرار جسيمة للجهاز التنفسي والعصبيفي الصناعة، يمكن استخدام H2S لإنتاج حمض الكبريتيك والمنتجات الكيميائية الأخرى.

حدود التعرض (الصين):

• MAC: 10 mg/m3 (حوالي 6.5 ppm)

• قيمة الحد الأدنى: 15 ملغ/م3 (10 ملم)

• التركيز الحرج للسلامة: 30 ملغ/م3 (20 جزء في المليون)

• التركيز الحرج الخطير: 150 ملغ/م3 (100 ملم)

17الفوسفين (PH3)

الفوسفين هو غاز سام للغاية. يؤدي استنشاقه إلى تلف الجهاز التنفسي والجهاز العصبي والقلب. ويمكن أن يؤدي التركيز العالي إلى الوفاة في غضون وقت قصير.حتى التعرض لفترة طويلة لتركيزات منخفضة يمكن أن يسبب التسمم المزمنمثل الدوخة والغثيان والإرهاق.

يأتي بشكل رئيسي من تحلل الفوسفيدات المعدنية مثل الفوسفيد الألومنيوم. في تخزين الحبوب ، يستخدم الفوسفيد الألومنيوم كمادة تسمم لمنع الحشرات.فوسفيد الألومنيوم يتفاعل مع بخار الماء في الهواء لإنتاج الفوسفينبالإضافة إلى ذلك، فإن المعالجة غير السليمة للنفايات الصناعية التي تحتوي على الفوسفور قد تنتج الفوسفين.

حدود التعرض:ويمثل MAC الصيني للفوسفين 0.3 ملغ/م3 (حوالي 0.22 جزء في المئة).

18الأرسين (AsH3)