វិធីសម្អាតជាតិនីទ្រីកអុកស៊ីដ
នីត្រាតអុកស៊ីដ (ទេ) គឺជាឧស្ម័នដ៏សំខាន់ដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងវិស័យផ្សេងៗ ចាប់ពីការព្យាបាលវេជ្ជសាស្រ្ត រហូតដល់ការផលិតឧស្សាហកម្ម និងការស្រាវជ្រាវគីមី។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ នីទ្រីកអុកស៊ីដដែលមានលក់ក្នុងពាណិជ្ជកម្មជារឿយៗមានផ្ទុកនូវសារធាតុមិនបរិសុទ្ធ ជាពិសេសអាសូតឌីអុកស៊ីត (NO2) ដែលមានជាតិពុលខ្លាំង និងអាចរំខានដល់កម្មវិធីដែលចង់បាន។ ដូច្នេះហើយ ការដឹងពីរបៀបបន្សុទ្ធ nitric oxide ប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព គឺចាំបាច់សម្រាប់ធានាសុវត្ថិភាព និងប្រសិទ្ធភាពក្នុងការប្រើប្រាស់របស់វា។
មគ្គុទ្ទេសក៍ដ៏ទូលំទូលាយនេះនឹងស្វែងយល់ពីវិធីសាស្រ្តផ្សេងៗសម្រាប់ការបន្សុតជាតិនីទ្រីកអុកស៊ីដ សារៈសំខាន់នៃការយកចេញនូវភាពមិនបរិសុទ្ធជាក់លាក់ និងការអនុវត្តល្អបំផុតសម្រាប់ការគ្រប់គ្រងឧស្ម័នដែលមានប្រតិកម្មនេះ។
ការយល់ដឹងអំពីនីទ្រីកអុកស៊ីដ និងភាពមិនបរិសុទ្ធរបស់វា។
នីទ្រីកអុកស៊ីដគឺជាឧស្ម័នគ្មានពណ៌ដែលដើរតួជាម៉ូលេគុលផ្តល់សញ្ញាដ៏សំខាន់នៅក្នុងប្រព័ន្ធជីវសាស្រ្ត និងបម្រើជាអន្តរការីដ៏សំខាន់នៅក្នុងឧស្សាហកម្មគីមី។ បញ្ហាប្រឈមចម្បងក្នុងការប្រើប្រាស់ NO គឺប្រតិកម្មខ្ពស់របស់វា ជាពិសេសជាមួយនឹងអុកស៊ីសែន។
បញ្ហាជាមួយអុកស៊ីសែន
នៅពេលដែលនីទ្រីកអុកស៊ីដត្រូវបានប៉ះពាល់នឹងអុកស៊ីហ៊្សែន វាកត់សុីយ៉ាងឆាប់រហ័សដើម្បីបង្កើតជាអាសូតឌីអុកស៊ីត (NO2):
អាសូតឌីអុកស៊ីត គឺជាឧស្ម័នដែលមានជាតិពុលខ្លាំង ពណ៌ត្នោតក្រហម ដែលអាចបណ្តាលឱ្យមានការពិបាកដកដង្ហើមធ្ងន់ធ្ងរ ប្រសិនបើស្រូបចូល។ នៅក្នុងកម្មវិធីវេជ្ជសាស្រ្ដ ដូចជាការព្យាបាលដោយប្រើ nitric oxide (iNO) inhaled for pulmonary hypertension វត្តមានរបស់ NO2 ត្រូវតែកាត់បន្ថយយ៉ាងតឹងរ៉ឹង ដើម្បីការពារការខូចខាតសួត។
ភាពមិនបរិសុទ្ធទូទៅ
ក្រៅពី NO2ភាពមិនបរិសុទ្ធទូទៅផ្សេងទៀតដែលរកឃើញនៅក្នុងអុកស៊ីដនីទ្រីកដែលមិនបន្សុតរួមមាន:
- ឌីនីត្រូសែនទ្រីអុកស៊ីត (N2O3): បង្កើតឡើងដោយប្រតិកម្មនៃ NO និង NO2.
- ឌីនីត្រូសែន តេត្រអុកស៊ីត (N2O4): ពន្លឺនៃ NO2.
- អាសូតអុកស៊ីដ (N2អូ): អាចមានវត្តមានអាស្រ័យលើវិធីសាស្រ្តផលិត។
- សំណើម (H2អូ): អាចប្រតិកម្មជាមួយ NO2 បង្កើតអាស៊ីតនីទ្រីក (HNO3) ។
វិធីសាស្រ្តសម្រាប់ការបន្សុតនីទ្រីកអុកស៊ីដ
ការបន្សុតនៃនីទ្រីកអុកស៊ីដផ្តោតជាចម្បងលើការយកចេញនៃអាសូតឌីអុកស៊ីតនិងសំណើម។ វិធីសាស្រ្តជាច្រើនអាចត្រូវបានប្រើប្រាស់ ចាប់ពីការរៀបចំមន្ទីរពិសោធន៍សាមញ្ញ រហូតដល់ដំណើរការខ្នាតឧស្សាហកម្ម។
1. ការដុសសម្អាតជាតិគីមី
ការដុសសម្អាតដោយគីមីគឺជាវិធីសាមញ្ញបំផុតមួយនិងមានប្រសិទ្ធភាពបំផុតសម្រាប់ការលុបចោលលេខ NO2 ពី NO ស្ទ្រីមឧស្ម័ន។ នេះពាក់ព័ន្ធនឹងការឆ្លងកាត់ល្បាយឧស្ម័នមិនបរិសុទ្ធតាមរយៈឧបករណ៍ផ្ទុករឹង ឬរាវដែលមានប្រតិកម្មជ្រើសរើសជាមួយនឹងភាពមិនបរិសុទ្ធ។
Sorbents រឹង
សារធាតុ sorbents រឹងត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់ដោយសារតែភាពងាយស្រួល និងប្រសិទ្ធភាពរបស់វា។ ពួកវាភ្ជាប់សារធាតុមិនបរិសុទ្ធដោយរាងកាយ ឬគីមី។
- ទឹកក្រូចឆ្មា៖ ល្បាយនៃសូដ្យូមអ៊ីដ្រូសែន (NaOH) និងកាល់ស្យូមអ៊ីដ្រូសែន (Ca(OH))2) សូដាកំបោរមានប្រតិកម្មជាមួយ NO2 និងឧស្ម័នអាសុីតដែលមានវត្តមាន ដោយបន្សាបពួកវា។
ប្រតិកម្ម៖ 2NO2 + 2 NaOH → NaNO2 + ណាណូ3 + ហ2O - Ascarite (សូដ្យូមអ៊ីដ្រូសែននៅលើអាបស្តូស / ស៊ីលីកា)៖ ស្រដៀងទៅនឹងកំបោរសូដា វាផ្តល់នូវផ្ទៃខ្ពស់សម្រាប់ប្រតិកម្មអព្យាក្រឹត។
- កាបូនដែលបានធ្វើឱ្យសកម្ម៖ អាចស្រូបយក NO2 និងភាពមិនបរិសុទ្ធដែលងាយនឹងបង្កជាហេតុផ្សេងទៀត ទោះបីជាវាអាចត្រូវការការព្យាបាលជាក់លាក់ដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពការជ្រើសរើសរបស់វាសម្រាប់ NO2 លើស NO
វត្ថុរាវរាវ
ការជូតទឹកជាប់ពាក់ព័ន្ធនឹងការពពុះល្បាយឧស្ម័នតាមរយៈដំណោះស្រាយប្រតិកម្ម។
- ដំណោះស្រាយអាល់កាឡាំង៖ ឆ្លងកាត់ឧស្ម័នតាមរយៈដំណោះស្រាយ aqueous ប្រមូលផ្តុំនៃ sodium hydroxide (NaOH) ឬប៉ូតាស្យូម hydroxide (KOH) មានប្រសិទ្ធភាពកម្ចាត់ NO2 ដោយបង្កើត nitrites និង nitrates ។
- សូដ្យូម Dithionite (ណា2S2O4) ដំណោះស្រាយ៖ ពេលខ្លះត្រូវបានគេប្រើនៅក្នុងកម្មវិធីឯកទេសដើម្បីកាត់បន្ថយអុកស៊ីដខ្ពស់នៃអាសូតត្រឡប់ទៅ NO ឬទៅជាទម្រង់រលាយកាន់តែច្រើន។
2. អន្ទាក់ត្រជាក់ (ការបន្សុត Cryogenic)
ការដាក់អន្ទាក់ត្រជាក់ប្រើប្រាស់ចំណុចរំពុះ និងត្រជាក់ខុសៗគ្នានៃនីទ្រីកអុកស៊ីដ និងសារធាតុមិនបរិសុទ្ធរបស់វា ដើម្បីបំបែកពួកវា។
- នីទ្រីកអុកស៊ីដ (NO): ចំណុចរំពុះ = -152 °C ចំណុចរលាយ = -164 °C
- អាសូតឌីអុកស៊ីត (NO2): ចំណុចរំពុះ = 21 °C ចំណុចរលាយ = -11.2 ° C
- ឌីនីត្រូសែន តេត្រូអុកស៊ីត (N2O4): ទម្រង់ងាយស្រួលនៅសីតុណ្ហភាពទាបពី NO2.
ដំណើរការ:
- ល្បាយឧស្ម័នមិនបរិសុទ្ធត្រូវបានឆ្លងកាត់អន្ទាក់ត្រជាក់ (ឧ. បំពង់ U ឬ condenser ឯកទេស) ដែលលិចក្នុងទឹកត្រជាក់។
- ការងូតទឹកទឹកកកស្ងួត/អាសេតូន (-78 °C) ឬងូតទឹកអាសូតរាវ (-196 °C) អាចប្រើបាន។
- នៅសីតុណ្ហភាពទាបទាំងនេះ NO2 និង N2O4 នឹងបង្រួម និងបង្កកនៅក្នុងអន្ទាក់ ខណៈពេលដែលឧស្ម័ន NO ដែលងាយនឹងបង្កជាហេតុឆ្លងកាត់។
*ចំណាំ៖ ការប្រុងប្រយ័ត្នខ្លាំងបំផុតត្រូវតែប្រើជាមួយការបន្សុត cryogenic ដើម្បីធានាថាប្រព័ន្ធនេះមិនមានអុកស៊ីហ្សែន ដោយសារការបង្រួមអុកស៊ីសែនរាវនៅក្នុងវត្តមាននៃឧស្ម័នដែលមានប្រតិកម្មគឺមានការផ្ទុះខ្លាំង។*
3. ការជ្រាបចូល និងការបំបែកភ្នាស
សម្រាប់កម្មវិធីជាក់លាក់ ជាពិសេសនៅពេលដែលការចែកចាយបន្តនៃ NO ដែលបន្សុតត្រូវបានទាមទារ បច្ចេកវិទ្យាភ្នាសត្រូវបានប្រើប្រាស់។ ភ្នាសទាំងនេះជ្រើសរើសដោយអនុញ្ញាតឱ្យ NO ជ្រាបចូលខណៈពេលដែលរារាំងម៉ូលេគុលប៉ូលធំជាង ឬច្រើនដូចជា NO2. ពេលខ្លះបច្ចេកវិទ្យានេះត្រូវបានដាក់បញ្ចូលទៅក្នុងប្រព័ន្ធចែកចាយវេជ្ជសាស្ត្រទំនើប ដើម្បីធានាបាននូវការបន្សុតតាមពេលវេលាជាក់ស្តែង មុនពេលស្រូបចូលអ្នកជំងឺ។
4. សម្ភារៈ Sorbent កម្រិតខ្ពស់
ការស្រាវជ្រាវថ្មីៗនេះបានផ្តោតលើការអភិវឌ្ឍន៍សម្ភារៈកម្រិតខ្ពស់សម្រាប់ការជ្រើសរើស NO2 ការដកយកចេញ។ Metal-Organic Frameworks (MOFs) និង zeolites ឯកទេសកំពុងត្រូវបានស៊ើបអង្កេតសម្រាប់សមត្ថភាពខ្ពស់ និងភាពជាក់លាក់របស់ពួកគេក្នុងការដាក់អន្ទាក់ NO2 ម៉ូលេគុលខណៈពេលដែលអនុញ្ញាតឱ្យ NO ឆ្លងកាត់ដោយសេរី។ សម្ភារៈទាំងនេះផ្តល់នូវសក្តានុពលសម្រាប់ប្រព័ន្ធបន្សុតដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់នាពេលអនាគត។
ការរៀបចំមន្ទីរពិសោធន៍ដែលបានណែនាំសម្រាប់ការគ្មានការបន្សុត
សម្រាប់ការប្រើប្រាស់ក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ទូទៅ ដែលតម្រូវឱ្យមានការបន្សុតខ្ពស់នៃ NO រថភ្លើងបន្សុតតាមលំដាប់លំដោយ ជារឿយៗជាវិធីសាស្ត្រដែលអាចទុកចិត្តបំផុត។
រថភ្លើងបន្សុត
ការរៀបចំមន្ទីរពិសោធន៍ធម្មតាអាចរួមបញ្ចូលដំណាក់កាលដូចខាងក្រោមជាស៊េរី៖
| ដំណាក់កាល | ឧបករណ៍បន្សុត | គោលបំណង |
|---|---|---|
| 1 | អន្ទាក់ត្រជាក់ (ទឹកកកស្ងួត/អាសេតូន) | condenses និងយកភាគច្រើននៃ NO2 និង N2O4. |
| 2 | ជួរសូដាកំបោរ | បន្សាបគីមី និងដកឧស្ម័នអាសុីតដែលនៅសល់ (NO2, CO2) ។ |
| 3 | Silica Gel ឬ Drierite Column | យកសំណើមណាមួយដែលណែនាំដោយប្រភពឧស្ម័ន ឬជួរឈរសូដាកំបោរ។ |
| 4 | ជួរ Ascarite (ស្រេចចិត្ត) | ប៉ូលាចុងក្រោយដើម្បីធានាបាននូវដានទាំងអស់នៃ NO2 ត្រូវបានដកចេញ។ |
ការអនុវត្តល្អបំផុតនៃប្រតិបត្តិការ
- បរិស្ថានអាណាអេរ៉ូប៊ីក៖ ប្រព័ន្ធបន្សុតទាំងមូលត្រូវតែសម្អាតយ៉ាងម៉ត់ចត់ជាមួយនឹងឧស្ម័នអសកម្ម (ដូចជាអាសូត ឬអាហ្គុន) មុនពេលណែនាំ NO. សូម្បីតែបរិមាណអុកស៊ីហ្សែននឹងបង្កើតឡើងវិញភ្លាមៗ NO2.
- តាមដានការទម្លាយ៖ សារធាតុ sorbents រឹងមានសមត្ថភាពកំណត់។ មនុស្សជាច្រើន ដូចជាទម្រង់ខ្លះនៃសូដាកំបោរ ឬ Drierite មានសូចនាករពណ៌ដែលបង្ហាញនៅពេលពួកគេឆ្អែត។ តាមដានជួរឈរជានិច្ច និងជំនួសប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយ មុនពេលការទម្លាយព័ត៌មានកើតឡើង។
- ការគ្រប់គ្រងលំហូរ៖ អត្រាលំហូរនៃឧស្ម័នតាមរយៈរថភ្លើងបន្សុតត្រូវតែត្រូវបានគ្រប់គ្រង។ ប្រសិនបើលំហូរលឿនពេក ឧស្ម័នអាចមិនមានពេលវេលាទំនាក់ទំនងគ្រប់គ្រាន់ជាមួយសារធាតុ sorbents ឬអន្ទាក់ត្រជាក់ ដើម្បីសម្រេចបាននូវការបន្សុតពេញលេញ។
- ភាពឆបគ្នានៃសម្ភារៈ៖ ត្រូវប្រាកដថាបំពង់ បរិក្ខារ និងសន្ទះបិទបើកទាំងអស់ត្រូវគ្នាជាមួយ NO និង NO2. ដែកអ៊ីណុក ឬ fluoropolymer ជាក់លាក់ (ដូចជា Teflon) ត្រូវបានណែនាំជាទូទៅ។ ជៀសវាងវត្ថុធាតុដើមដែលអាចបំផ្លិចបំផ្លាញ ឬបញ្ចេញឧស្ម័ន។
ការពិចារណាពិសេសសម្រាប់អុកស៊ីដនីទ្រីកវេជ្ជសាស្ត្រ
នៅក្នុងការកំណត់ផ្នែកវេជ្ជសាស្រ្ត ដែលជាកន្លែងដែលស្រូបនីទ្រីកអុកស៊ីដ (iNO) ត្រូវបានប្រើជាថ្នាំបញ្ចុះទឹកនោម ដំណើរការបន្សុតគឺមានសារៈសំខាន់ និងត្រូវបានគ្រប់គ្រងខ្ពស់។ FDA កំណត់ការកំណត់យ៉ាងតឹងរឹងលើ NO2 កម្រិតនៃឧស្ម័នដែលបានបញ្ជូន (ជាធម្មតា <3 ppm) ។
ប្រព័ន្ធ iNO វេជ្ជសាស្ត្រប្រើឧបករណ៍ចែកចាយដែលបានក្រិតតាមខ្នាតពិសេសដែលត្រួតពិនិត្យជាបន្តបន្ទាប់ទាំង NO និង NO2 ការប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងសៀគ្វីដកដង្ហើម។ ខណៈពេលដែលឧស្ម័នប្រភពមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់រួចហើយ ប្រព័ន្ធចែកចាយច្រើនតែបញ្ចូលយន្តការបោសសម្អាតដែលមានកម្មសិទ្ធិ ឬប្រើឌីណាមិកលំហូរដែលបានក្រិតតាមខ្នាតដោយប្រុងប្រយ័ត្ន ដើម្បីកាត់បន្ថយពេលវេលាទំនាក់ទំនងរវាង NO និងអុកស៊ីសែនដែលនៅសល់ក្នុងសៀគ្វីខ្យល់ ដោយហេតុនេះការពារការបង្កើត NO2 មុនពេលវាទៅដល់អ្នកជំងឺ។
ការប្រុងសតិសុវត្ថិភាព
ការគ្រប់គ្រងនីទ្រីកអុកស៊ីត និងភាពមិនបរិសុទ្ធរបស់វាទាមទារវិធានការសុវត្ថិភាពតឹងរ៉ឹង៖
- ការពុល: ដេលក្ផាន2 វាមានជាតិពុលខ្ពស់ និងច្រេះដល់ផ្លូវដង្ហើម។ សូម្បីតែការប៉ះពាល់រយៈពេលខ្លីទៅនឹងកំហាប់ខ្ពស់អាចបណ្តាលឱ្យស្លាប់។
- ខ្យល់ចេញចូល៖ រាល់នីតិវិធីនៃការបន្សុតត្រូវតែធ្វើឡើងនៅក្នុងធុងផ្សែងដែលមានខ្យល់ចេញចូលបានល្អ។
- ការត្រួតពិនិត្យឧស្ម័ន៖ ការត្រួតពិនិត្យជាបន្តសម្រាប់ ambient NO2 កម្រិតគឺមានសារៈសំខាន់នៅក្នុងតំបន់ដែល NO ត្រូវបានដោះស្រាយ។
- ការគ្រប់គ្រងសម្ពាធ៖ ត្រូវដឹងអំពីការកើនឡើងសម្ពាធនៅក្នុងប្រព័ន្ធបិទ ជាពិសេសនៅពេលប្រើអន្ទាក់ត្រជាក់ ដែលអាចនឹងស្ទះដោយសារធាតុមិនបរិសុទ្ធដែលកក។
ការបហ្ចប់
ការយល់ដឹងពីរបៀប បន្សុទ្ធនីទ្រីកអុកស៊ីដ គឺជាមូលដ្ឋានគ្រឹះសម្រាប់ការអនុវត្តប្រកបដោយសុវត្ថិភាព និងប្រសិទ្ធភាពក្នុងការស្រាវជ្រាវ ឧស្សាហកម្ម និងឱសថ។ តាមរយៈការប្រើវិធីសាស្រ្តដូចជា ការលាងសម្អាតជាតិគីមី ការចាប់ត្រជាក់ និងការប្រើប្រាស់សារធាតុពិសេសដែលមានសារធាតុ sorbent សារធាតុពុល និងការរំខាន NO2 អាចត្រូវបានដកចេញយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព។ ការប្រកាន់ខ្ជាប់នូវពិធីសារសុវត្ថិភាពដ៏តឹងរ៉ឹង ការរក្សាបរិស្ថានដែលគ្មានអុកស៊ីហ្សែន និងការត្រួតពិនិត្យដោយប្រុងប្រយ័ត្ននូវដំណើរការបន្សុតគឺចាំបាច់សម្រាប់ការសម្រេចបាននូវភាពបរិសុទ្ធដែលចង់បាន និងការពារការប៉ះពាល់ដែលមានគ្រោះថ្នាក់។
សំណួរដែលគេសួរញឹកញាប់ (FAQs)
ដេលក្ផាន2 (អាសូតឌីអុកស៊ីត) គឺជាឧស្ម័នដែលមានជាតិពុលខ្លាំង។ នៅក្នុងកម្មវិធីវេជ្ជសាស្ត្រ ការស្រូបចូល NO2 អាចបណ្តាលឱ្យមានរបួសសួតធ្ងន់ធ្ងរ រួមទាំងការហើមសួត។ នៅក្នុងកម្មវិធីគីមី វាអាចដើរតួជាភ្នាក់ងារអុកស៊ីតកម្មដែលមិនចង់បាន រំខានដល់ប្រតិកម្មដែលចង់បានរបស់ NO ។
ខណៈពេលដែល NO2 វារលាយក្នុង និងប្រតិកម្មជាមួយទឹកដើម្បីបង្កើតជាអាស៊ីតនីទ្រីក (HNO3) ហើយ ទេ ទឹកតែឯង មិនមែនជាអ្នកបោសសំអាតដ៏មានប្រសិទ្ធភាពនោះទេ។ វាអាចណែនាំសំណើមដ៏សំខាន់ចូលទៅក្នុងស្ទ្រីមឧស្ម័ន ហើយមានប្រសិទ្ធភាពតិចជាងការប្រើដំណោះស្រាយអាល់កាឡាំងខ្លាំងដូចជា NaOH ឬសារធាតុ sorbents រឹងដូចជា soda lime ដែលបន្សាប NO យ៉ាងឆាប់រហ័ស។2.
ភាពញឹកញាប់នៃការជំនួសគឺអាស្រ័យលើភាពបរិសុទ្ធដំបូងនៃឧស្ម័ន NO និងបរិមាណដែលកំពុងដំណើរការ។ ផលិតផលកំបោរសូដាពាណិជ្ជកម្មជាច្រើនមានសូចនាករពណ៌ (ឧ. ប្តូរពីពណ៌ផ្កាឈូកទៅស ឬសទៅជាពណ៌ស្វាយ) នៅពេលដែលវាអស់។ វាមានសារៈសំខាន់ណាស់ក្នុងការត្រួតពិនិត្យសូចនាករនេះ ហើយជំនួសកំបោរសូដា មុនពេលដែលវាផ្លាស់ប្តូរពណ៌ទាំងស្រុង ដើម្បីធានាថាគ្មានលេខ2 របកគំហើញកើតឡើង។
