کاربردهای گاز اکسیژن
اکسیژن یا O2 یک مولکول فعال و حیاتی است که از لحاظ فراوانی در جو، بعد از نیتروژن و در رتبه دوم قرار می‌گیرد. همچنین 20.94 درصد از حجم و 23 درصد از وزن هوایی که تنفس می‌کنیم را تشکیل می‌دهد. از ویژگی‌های دیگر اکسیژن می‌توان به بی رنگ، بی بو و بی مزه بودن آن اشاره کرد.
اکسیژن گسترده‌ترین عنصر روی زمین است که تقریبا با تمام عناصر شیمیایی، به جز گازهای نجیب، ترکیباتی را تشکیل می‌دهد. از جمله عناصری که اکسیژن با آن‌ها ترکیب می‌شود می‌توان به ترکیباتی مانند سیلیکات‌ها، اکسیدها و آب اشاره کرد. در آب رودخانه‌ها، دریاچه‌ها و اقیانوس‌ها نیز حل شده و شکل مولکولی آن تقریباً در تمام جو یافت می‌شود.
این گاز نقطه جوش بسیار پایینی دارد: منفی 183 درجه سانتی‌گراد! سنگین‌تر از هوا است و به مقدار کمی در آب و الکل حل می‌شود. در دماهای پایین‌تر از نقطه جوش، اکسیژن مایع به رنگ آبی کم رنگ و کمی سنگین‌تر از آب است.
کاربردهای گاز اکسیژن
معمولاً از گاز اکسیژن به صورت ترکیب یا به طور کامل به جای هوا به منظور افزایش غلظت اکسیژن محیط واکنش‌های سوختن یا فعالیت‌های بیولوژیکی استفاده می‌شود. علاوه بر این، سرعت بازده واکنش‌ها را به طور کلی افزایش می‌دهد.
همچنین در فولادسازی و فرآیندهای پالایش، ساخت فلزات، تولید مواد شیمیایی، داروسازی، فرآوری نفت، تولید شیشه و سرامیک، و تولید خمیر و کاغذ کاربردهای بسیار زیادی دارد. به منظور حفاظت از محیط زیست نیز در تصفیه خانه‌ها و تاسیسات پساب شهری و صنعتی استفاده مورد استفاده قرار می‌گیرد.
اکسیژن کاربردهای مهمی در بهداشت و سلامت هم دارد؛ بیمارستان ها، مراکز درمانی از جمله مکان‌هایی هستند که از این گاز بهره می‌برند.
در ادامه به بررسی دقیق‌تر برخی از کاربردهای این گاز خواهیم پرداخت.
کاربرد اکسیژن در تولید مواد شیمیایی و دارویی
گاز اکسیژن به صورت خالص در بسیاری از فرآیندهای اکسیداسیون به منظور ساخت مواد به کار می‌رود. از جمله موادی که در این فرآیندها ساخته می‌شوند می‌توان به اکسید اتیلن و اکسید پروپیلن اشاره کرد. همچنین با استفاده از اکسیژن و اکسیداسیون جزئی طیف وسیعی از هیدروکربن‌ها، اتیلن دی کلرید، پراکسید هیدروژن، اسید نیتریک، وینیل کلرید و اسید فتالیک، گاز سنتر را می‌توان به دست آورد.
کاربرد گاز اکسیژن در مراقبت‌های بهداشتی و درمانی
در صنعت پزشکی و درمانی از گاز اکسیژن در عمل‌های جراحی، مراقبت‌های ویژه، استنشاق درمانی و غیره استفاده می‌شود. برای استفاده از اکسیژن در این صنعت، استانداردهای بهداشتی و درصد خلوص بالایی (حدود 90 تا 93 درصد) باید فراهم شود.
برای جابجایی در بیمارستان‌ها، معمولاً از راه تحویل مایعات در مقادیر زیاد به آن‌ها استفاده می شود و سپس در نقاط و بخش‌های مختلف بیمارستان توزیع می‌گردد. گاز اکسیژن به بهبود و درمان مشکلات تنفسی، سهولت در تنفس و نجات جان و زندگی بیمار کمک می‌کند.
کاربرد گاز اکسیژن در صنعت نفت
مقدار بسیار زیادی از اکسیژن برای تبدیل زغال سنگ به گاز استفاده می‌شود. این کار به منظور تولید یک گاز سنتز به عنوان ماده اولیه شیمیایی و تولید برای سوخت‌ها، انجام می‌شود.
در پالایشگاه‌ها نیز از اکسیژن برای غنی سازی و افزایش غلظت هوای تقویت کننده‌های ترک کاتالیستی استفاده می‌شود که در نهایت به افزایش ظرفیت واحدها ختم می‌شود. علاوه بر این، از اکسیژن برای بازسازی کاتالیزورها نیز استفاده می‌شود.
از آنجایی که غلظت بالای اکسیژن باعث افزایش عملکرد و بازدهی واکنش‌های سوختن می‌شود، برای از بین بردن و احتراق بهتر مواد خطرناک و زائد در کوره‌های زباله سوزی از این گاز بهره برده می‌شود.
سایر کاربردها
گاز اکسیژن در دستگاه‌های تنفسی انسان و جانوران کاربردهای بسیار حیاتی و مهمی دارد. استفاده از گاز اکسیژن در کپسول‌های گاز غواصی مخصوص برای غواصان و مواقعی که انسان به زیر آب می‌رود، یکی از این کاربردها است. همچنین از کپسول‌ها و ماسک‌های اکسیژن در پالایشگاه و کارخانه‌های شیمیایی به منظور جلوگیری از ورود مواد مضر و آلودگی‌ها به دستگاه تنفسی استفاده می‌شود.
برای پرورش ماهی در استخرها، از آب اکسیژنه استفاده می‌کنند تا اکسیژن کافی وجود داشته باشد و امکان رشد و پرورش تعداد بیشتری ماهی فراهم شود.
علاوه بر این‌ها از اکسیژن مایع در تولید سوخت مایع موشک‌ها و همچنین سوخت‌های اکسید کننده مانند هیدروژن و متان مایع استفاده به کار می‌رود.
اکسیژن، گازی پرکاربرد در صنایع مختلف
اکسیژن دومین گاز پرکاربرد در صنعت است. به نقل از سایت پارس هوای البرز (https://parshavayealborz.com/)، اکسیژن ممکن است به غیر از نام شیمیایی O2، در حالت گازی به عنوان GOX یا GO و در حالت مایع با نام‌های LOX یا LO نیز شناخته شود.
برای تولید این گاز در مقادیر زیاد و با خلوص بالا در هر دو حالت گاز یا مایع، از روش تقطیر برودتی استفاده می‌شود. برای تولید اکسیژن در حالت گازی ولی با خلوص کمتری نسبت به حالت قبل (در حدود 93 درصد)، فناوری‌های جذب (جذب نوسانی فشار یا PSA و یا جذب نوسانی فشار خلاء) به کار گرفته می‌شود.