उन्हें मिलाने दें एन रासायनिक रूप से गैर-अंतःक्रियात्मक आपस में आदर्श गैसें यह माना जाता है कि मिश्रण से पहले सभी घटकों की स्थिति के प्रारंभिक थर्मोडायनामिक पैरामीटर और मिश्रण की स्थिति (पर्यावरण के साथ बातचीत की स्थिति) ज्ञात हैं। ढूँढना चाहता था संतुलन मिश्रण के बाद गैसों की स्थिति के पैरामीटर।

आइए हम मिश्रण के दो मामलों पर विचार करें, सादगी के लिए, यह मानते हुए कि यह प्रक्रिया होती है पर्यावरण के साथ गर्मी विनिमय के बिना .

2.1. पर मिश्रण डब्ल्यू = कॉन्स्ट

इस मामले में, मिश्रण की स्थिति ऐसी होती है कि परिणामी मिश्रण की मात्रा वूसेमी मिश्रण के घटकों के प्रारंभिक आयतन के योग के बराबर है डब्ल्यू एच मैं:

(कोई असमंजस नहीं डब्ल्यू एच आईआंशिक मात्रा के साथ वाई के, पैराग्राफ 1.4.3 में चर्चा की गई।)

निरूपित करें:

पी एच आई- प्रारंभिक दबाव मैंवें गैस;

टी एच आई,टी एच मैं- प्रारंभिक तापमान मैंवें गैस, क्रमशः 0 . तक सेवाया 0 साथ में.

क्योंकि से पूरी प्रणाली एनपरिस्थितियों में मिश्रित होने पर गैसें डब्ल्यू = कॉन्स्टबाहरी कार्य नहीं करता है, तो इस मामले के लिए ऊष्मप्रवैगिकी के पहले नियम के अनुसार () हम लिख सकते हैं:

यहां: यूसेमी द्रव्यमान वाली गैसों के मिश्रण की आंतरिक ऊर्जा है एमसेमी किलोग्राम

तापमान के साथ टी 0 के;

यू एच आई- आंतरिक ऊर्जा मैं-वें गैस द्रव्यमान मैं मैंकिलोग्राम

प्रारंभिक तापमान के साथ टी एच आई .

आइए हम संकेतन का परिचय दें:

तुमसेमी तापमान पर गैसों के मिश्रण की विशिष्ट आंतरिक ऊर्जा है टी 0 के;

यू एच मैं -विशिष्ट आंतरिक ऊर्जा मैं-वाँ गैस प्रारंभिक तापमान के साथ टी एच आई .

तब समीकरण (2.1.1) निम्नलिखित रूप लेता है:

(2.1.2)

जैसा कि सर्वविदित है, एक आदर्श गैस के लिए डु = सी वी डीटी, कहां से, आंतरिक ऊर्जा की गणना करते समय 0 0 केलिखा जा सकता है:

यहाँ: - रेंज में औसत 0 टी 0 केगैसों के मिश्रण की द्रव्यमान समस्थानिक ताप क्षमता;

रेंज में औसत 0 टी एच मैं 0 केद्रव्यमान समस्थानिक ताप क्षमता मैंवें गैस।

(2.1.3) को (2.1.2) में प्रतिस्थापित करने के बाद, हम प्राप्त करते हैं:

लेकिन पैराग्राफ 1.4.10 के अनुसार, गैसों के मिश्रण की वास्तविक द्रव्यमान ताप क्षमता घटकों के द्रव्यमान अंशों के रूप में व्यक्त की जाती है गीऔर उनकी वास्तविक ऊष्मा क्षमताएँ इस प्रकार हैं:

इसी तरह, रेंज में औसत 0 टी 0 केगैसों के मिश्रण की द्रव्यमान समस्थानिक ऊष्मा क्षमता को इस प्रकार परिभाषित किया जाता है:

इस व्यंजक को समीकरण (2.1.4) के बाईं ओर रखने पर हमें प्राप्त होता है:

कहाँ से (2.1.5)

क्योंकि राज्य के समीकरण से, फिर प्रतिस्थापन के बाद मैं मैंसमीकरण (2.1.5) में हम अंत में मिश्रण के तापमान के लिए सूत्र प्राप्त करते हैं एनगैसें:

जैसा कि ज्ञात है, इसलिए सूत्र (2.1.6) को निम्नलिखित रूप में लिखा जा सकता है:

(यह याद रखना चाहिए कि उत्पाद 0- की सीमा में औसत है टी एच मैं 0 केदाढ़ आइसोकोरिक ताप क्षमता मैंवें गैस।)

संदर्भ साहित्य में, तापमान पर ताप क्षमता की अनुभवजन्य निर्भरता अक्सर सीमा के लिए दी जाती है 0 टी 0 .

(2.1.8) और (2.1.9) को समीकरण (2.1.2) में प्रतिस्थापित करने पर, हम प्राप्त करते हैं:

की जगह मैं मैंइसका मूल्य, हम अंत में डिग्री में गैसों के मिश्रण के तापमान के लिए सूत्र प्राप्त करते हैं सेल्सीयस :

व्यक्त आर आईआणविक भार के माध्यम से, हमें एक और सूत्र मिलता है:

सूत्रों के हर (2.1.6), (2.1.7), (2.1.10) और (2.1.11) में औसत ताप क्षमता होती है जिसके लिए मिश्रण तापमान औसत की ऊपरी सीमा के रूप में उपयोग किया जाता है ( टीया टी) निर्धारित किए जाने हेतु। इस वजह से, इन सूत्रों के अनुसार मिश्रण का तापमान निर्धारित किया जाता है क्रमिक सन्निकटन की विधि .

2.1.1. गैसों के मिश्रण के विशेष मामले डब्ल्यू = कॉन्स्ट

आइए हम सूत्रों (2.1.6), (2.1.7), (2.1.10), और (2.1.11) के कई विशेष मामलों पर विचार करें।

1. गैसों को मिश्रित होने दें, जिसमें रुद्धोष्म प्रतिपादक की निर्भरता कश्मीरतापमान की उपेक्षा की जा सकती है।

(असल में सेवाबढ़ते तापमान के साथ घटता है, क्योंकि

कहाँ पे एस ओ र , एअनुभवजन्य सकारात्मक गुणांक हैं।

0 से 2000 0 की सीमा में तकनीकी गणना के लिए, आप निम्न सूत्रों का उपयोग कर सकते हैं:

a) द्विपरमाणुक गैसों के लिए सेवा 1,40 - 0,50 10 -4 टी;

बी) दहन उत्पादों के लिए सेवा 1,35 - 0,55 10 -4 टी.

इन सूत्रों से यह देखा जा सकता है कि रुद्धोष्म घातांक पर तापमान का प्रभाव सेवासैकड़ों डिग्री सेल्सियस के क्रम के तापमान पर ही ध्यान देने योग्य हो जाता है।)

इस प्रकार, यदि हम मान लें कि

तब सूत्र (2.1.6) निम्नलिखित रूप लेता है:

सूत्र (2.1.12) का उपयोग सूत्रों (2.1.6), (2.1.7), (2.1.10) और (2.1.11) के लिए पहले सन्निकटन के रूप में किया जा सकता है।

2. गैसों को मिश्रित होने दें जिसमें दाढ़ समस्थानिक ताप क्षमताएं समान हों और तापमान पर इन ताप क्षमताओं की निर्भरता की उपेक्षा की जा सकती है, अर्थात:

तब समीकरण (2.1.7) एक बहुत ही सरल रूप लेता है:

यदि गैसों में समान दाढ़ समद्विबाहु ऊष्मा धारिता है, तो मेयर समीकरण के अनुसार

दाढ़ समदाब रेखीय ताप क्षमता एक दूसरे के बराबर होनी चाहिए, और, परिणामस्वरूप, रुद्धोष्म घातांक भी समान होना चाहिए, अर्थात।

इस स्थिति में, समीकरण (2.1.12) (2.1.13) में बदल जाता है।

2.1.2. गैसों को मिलाने के बाद दबाव डब्ल्यू = कॉन्स्ट

गैसों के मिश्रण के बाद स्थापित दबाव या तो पैराग्राफ 1.4.2 के सूत्रों द्वारा या स्थिति से निर्धारित किया जा सकता है:

आरसे। मी वूसेमी = एमसे। मी आरसे। मी टी= एमसे। मी टी.

एक ही दबाव में अलग थर्मोस्टेट जहाजों में जाने दें पी गैसें हैं लेकिनऔर परइमोल की मात्रा में लिया। जब इन जहाजों को जोड़ा जाता है, तो गैसों का सहज मिश्रण तब तक होगा जब तक कि सिस्टम के पूरे आयतन में गैस मिश्रण की एक सजातीय संरचना स्थापित न हो जाए। हम मानेंगे कि प्रारंभिक गैसें और उनके मिश्रण आदर्श गैसों की अवस्था के समीकरणों का पालन करते हैं। फिर, एक स्थिर कुल गैस दबाव बनाए रखते हुए पी परिणामी मिश्रण में गैसों का आंशिक दबाव बराबर होगा

जब आदर्श गैसों को मिलाया जाता है, तो कोई थर्मल प्रभाव नहीं होता है, इसलिए गैसों और थर्मोस्टैट के बीच कोई गर्मी विनिमय नहीं होता है, और सिस्टम के एन्ट्रापी में परिवर्तन पूरी तरह से सिस्टम के अंदर की प्रक्रियाओं की अपरिवर्तनीयता द्वारा निर्धारित किया जाएगा।

एन्ट्रापी में वांछित परिवर्तन का पता लगाने के लिए, वर्णित सहज प्रक्रिया का मुकाबला करना आवश्यक है, जिसमें सिस्टम की समान प्रारंभिक और अंतिम अवस्थाओं के बीच मानसिक संतुलन संक्रमण होता है।

गैसों के संतुलन मिश्रण के लिए, हम एक थर्मोस्टेट के साथ सादृश्य द्वारा एक विशेष काल्पनिक उपकरण का उपयोग करते हैं जिसे केमोस्टेट कहा जाता है . इस उपकरण में एक पिस्टन से लैस थर्मोस्टेटिकली नियंत्रित सिलेंडर होता है जो बिना घर्षण के चलता है; सिलेंडर के आधार पर केवल किसी दिए गए व्यक्तिगत रासायनिक पदार्थ के लिए चुनिंदा पारगम्य झिल्ली होती है; उत्तरार्द्ध दूसरे बर्तन में स्थित पदार्थों के अध्ययन किए गए मिश्रण से केमोस्टैट में लोड किए गए व्यक्तिगत पदार्थ को अलग करता है। थर्मोस्टैट के विपरीत, इसमें डूबे हुए शरीर के दिए गए तापमान को बनाए रखने के लिए, या बाद वाले को एक संतुलन मोड में गर्म या ठंडा करने के लिए, एक केमोस्टैट की मदद से, किसी दिए गए व्यक्तिगत पदार्थ की रासायनिक क्षमता का एक निश्चित मूल्य होता है। अध्ययन के तहत पदार्थों के मिश्रण को बनाए रखा जाता है, साथ ही मिश्रण से एक पदार्थ की आपूर्ति और निष्कासन को संतुलित किया जाता है। रासायनिक क्षमता मैं एक केमोस्टेट में -गोकेमिकल घटक विशिष्ट रूप से तापमान द्वारा निर्धारित किया जाता है टीऔर पिस्टन पर दबाव। पिस्टन पर दबाव बदलकर, चयनात्मक झिल्ली के माध्यम से किसी दिए गए घटक के संक्रमण की दिशा को बदलना संभव है: यदि अध्ययन के तहत मिश्रण में घटक की रासायनिक क्षमता है, तो पदार्थ की आपूर्ति की जाएगी मिश्रण, पर, यह मिश्रण से हटा दिया जाएगा, और पर, रासायनिक संतुलन केमोस्टेट और मिश्रण के बीच बनाए रखा जाता है। मिश्रण की संरचना में अर्ध-संतुलन परिवर्तन झिल्ली के दोनों किनारों पर रासायनिक क्षमता के मूल्यों में बहुत कम अंतर की क्रिया के तहत झिल्ली के माध्यम से किसी पदार्थ के प्रसार हस्तांतरण से मेल खाता है।

एक आदर्श गैस की रासायनिक क्षमता, भले ही यह गैस एक व्यक्तिगत अवस्था में हो या अन्य आदर्श गैसों के मिश्रण में हो, एक साधारण संबंध द्वारा व्यक्त की जाती है, जहाँ पी मैंया तो शुद्ध गैस का दबाव है या मिश्रण में इसका आंशिक दबाव है। इसलिए, जब एक आदर्श गैस को एक अर्धपारगम्य झिल्ली के माध्यम से स्थानांतरित किया जाता है, तो मिश्रण और केमोस्टैट के बीच संतुलन को केमोस्टेट में दबाव की समानता और मिश्रण में गैस के आंशिक दबाव की विशेषता होती है।

चावल। 2.3. केमोस्टैट्स का उपयोग करके दो गैसों का संतुलन मिश्रण: एप्रणाली की प्रारंभिक स्थिति है; बी- गैसों के इज़ोटेर्मल विस्तार के बाद प्रणाली की स्थिति; में- झिल्लियों के माध्यम से गैसों के मिश्रण के बाद अंतिम अवस्था; 1 - व्यक्तिगत गैसों के लिए केमोस्टैट्स ए और बी ; 2 - अर्ध-पारगम्य झिल्ली; 3 - गैसों के संतुलन मिश्रण के लिए बर्तन।

आदर्श गैसों का संतुलन मिश्रण एऔर बीएक थर्मोस्टेटिक रूप से नियंत्रित प्रणाली में किया जाएगा जिसमें अलग-अलग घटकों के दो केमोस्टैट शामिल हैं एऔर बी, तीसरे बर्तन से जुड़ा - परिणामस्वरूप मिश्रण का एक संग्राहक, एक चल पिस्टन (चित्र। 2.3) के साथ केमोस्टैट्स की तरह सुसज्जित।

बता दें कि प्रारंभिक क्षण में केमोस्टैट्स में क्रमशः घटक के मोल होते हैं एऔर घटक के मोल बीउसी दबाव में पी ; मिश्रण संग्राहक में पिस्टन शून्य स्थिति में है (पिस्टन के नीचे गैस का आयतन शून्य है)। मिश्रण प्रक्रिया दो चरणों में की जाती है। पहले चरण में, हम गैसों का प्रतिवर्ती इज़ोटेर्मल विस्तार करते हैं एऔर बी; जबकि दबाव एहम से कम करते हैं पी सेट दबाव और दबाव तक बीक्रमशः से पी इससे पहले । पहले और दूसरे केमोस्टैट्स में गैसों के कब्जे वाले आयतन क्रमशः से और से बदल जाएंगे। पहले केमोस्टैट में फैलने वाली गैस द्वारा किया गया कार्य है ; क्षण में . इस प्रकार, पहले चरण में, हमारे काल्पनिक उपकरण में कुल कार्य किया जाता है। चूंकि एक आदर्श गैस के इज़ोटेर्मल विस्तार के दौरान इसकी आंतरिक ऊर्जा नहीं बदलती है, थर्मोस्टेट से समान गर्मी की आपूर्ति के कारण निर्दिष्ट कार्य किया जाता है। अत: निकाय में एन्ट्रापी में उत्क्रमणीय परिवर्तन किसके बराबर होगा?

प्रक्रिया के दूसरे चरण (वास्तविक मिश्रण) में, हम तीन पिस्टन के सिंक्रनाइज़ आंदोलन द्वारा चुनिंदा झिल्ली के माध्यम से केमोस्टैट्स से गैसों को मिश्रण कलेक्टर में पास करते हैं। इसी समय, प्रत्येक पिस्टन पर क्रमशः केमोस्टैट्स और कलेक्टर दोनों में एक निरंतर दबाव बनाए रखा जाता है, जो झिल्ली के माध्यम से गैसों के संतुलन मार्ग को सुनिश्चित करता है (अधिक सटीक रूप से, कलेक्टर में एक दबाव बनाया जाता है जो है से थोड़ा कम पी झिल्ली के माध्यम से प्रसार के लिए एक गैर-शून्य ड्राइविंग बल बनाए रखते हुए)। इस मामले में मिश्रण प्रक्रिया की प्रतिवर्तीता तीनों पिस्टन की गति की दिशा में एक तुल्यकालिक परिवर्तन की संभावना से सुनिश्चित होती है, जिससे मिश्रण को अलग-अलग घटकों में अलग किया जा सकेगा। ऑपरेशन पूरा होने के बाद, मिश्रण स्पष्ट रूप से कलेक्टर में मात्रा ले लेगा।

चूंकि, आदर्श गैसों के मामले में, मिश्रण किसी भी थर्मल प्रभाव के साथ नहीं होता है, ऑपरेशन के दूसरे चरण में हमारे डिवाइस और थर्मोस्टेट के बीच कोई गर्मी विनिमय नहीं होता है। नतीजतन, इस स्तर पर सिस्टम की एन्ट्रापी में कोई बदलाव नहीं होता है।

प्रत्यक्ष गणना द्वारा सत्यापित करना उपयोगी है कि दूसरे चरण में गैसों का कार्य शून्य है। दरअसल, केमोस्टैट्स में पिस्टन को हिलाने पर काम खर्च होता है, जबकि कलेक्टर में गैसों द्वारा समान मात्रा में काम किया जाता है। यहां से।

तो, गैसों को मिलाने पर एन्ट्रापी में कुल वृद्धि अभिव्यक्ति (2.9) द्वारा निर्धारित की जाती है। यदि, मिश्रण के संतुलन रूप के तहत, यह वृद्धि गर्मी की रिवर्स आपूर्ति और समान मात्रा में काम के उत्पादन से जुड़ी है , फिर गैसों के प्रत्यक्ष (अपरिवर्तनीय) मिश्रण के साथ, सिस्टम के अंदर इसकी पीढ़ी के कारण एन्ट्रापी में समान वृद्धि होती है; सिस्टम कोई काम नहीं करता है।

प्रतिस्थापन (2.8) के बाद, व्यंजक (2.9) को इस प्रकार लिखा जा सकता है

. (2.10)

इस संबंध को इसके प्रतीत होने वाले विरोधाभास के कारण ऊष्मप्रवैगिकी पाठ्यक्रमों में एक अनिवार्य स्थान दिया गया है। यह उल्लेखनीय है कि एन्ट्रापी में परिवर्तन के लिए (आदर्श गैसों को मिलाते समय!) इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि क्या मिलाया जाता है, और यह भी कि किस दबाव और तापमान पर। संक्षेप में, यहाँ (2.10) की एक अनौपचारिक व्युत्पत्ति है।

आइए व्युत्पत्ति (2.10) को इसके उपयोगी उपफलों के साथ पूरक करें। पेश है घटकों के मोल फ्रैक्शंस और, हम परिणामी मिश्रण के प्रति 1 मोल एन्ट्रापी में परिवर्तन के लिए एक व्यंजक प्राप्त करते हैं:

. (2.11)

इस फ़ंक्शन का अधिकतम हिस्सा गैसों के विषुव मिश्रण पर पड़ता है, 0.5।

पदार्थों के मिश्रण के पृथक्करण के सिद्धांत के दृष्टिकोण से, जब घटक के पर्याप्त मात्रा में मोल जोड़े जाते हैं तो एन्ट्रापी के उत्पादन में परिवर्तन का पता लगाना रुचि का होता है। बीघटक के एक मोल के लिए ए. (2.10) और में मानते हुए, हम प्राप्त करते हैं

व्युत्पन्न करते समय (2.12), हमने लघुगणकीय फलन के गणितीय निरूपण का उपयोग किया

.

सूत्र (2.12) से पता चलता है कि मिश्रण के क्रमिक कमजोर पड़ने के साथ-साथ अशुद्धता घटक के प्रति मोल एन्ट्रापी में अनंत वृद्धि होती है।

फॉर्मूला (2.10) गैस की परिमित मात्रा को मिलाते समय एन्ट्रापी वृद्धि का अभिन्न मूल्य देता है। गर्मी हस्तांतरण के लिए सूत्र (2.7) के समान एक कॉम्पैक्ट अंतर अभिव्यक्ति पर पहुंचने के लिए, हम घटक मिश्रण मॉडल को संशोधित करते हैं (चित्र 2.4 देखें)। हम मान लेंगे कि मिश्रण एक झिल्ली के माध्यम से होता है जो दोनों घटकों के लिए पारगम्य है, या पर्याप्त रूप से संकीर्ण वाल्व के माध्यम से मिश्रण से भरे जहाजों को अलग करता है एऔर बीअलग रचना। प्रणाली थर्मोस्टेटिक रूप से नियंत्रित होती है, और पिस्टन के माध्यम से दोनों जहाजों में निरंतर दबाव बनाए रखा जाता है। पी . एक सीमित मिश्रण दर के साथ, प्रत्येक बर्तन में मिश्रण की संरचना को पोत के पूरे आयतन में एक समान माना जा सकता है। इस प्रकार, यह प्रणाली एक कमजोर प्रवाहकीय बाधक के साथ एक ताप विनिमय प्रणाली के समान है।

अध्याय 9. गैसों के मिश्रण के बारे में सामान्य जानकारी।

अध्याय के लक्ष्य और उद्देश्य:

ऑक्सीजन के साथ काम करते समय अग्नि सुरक्षा नियमों के बारे में जानें

ऑक्सीजन से निपटने और काम करने के नियमों के बारे में जानें

"40% नियम" के आवेदन के बारे में जानें

विभिन्न गैस मिश्रण प्रणालियों के बारे में जानें।

इस अध्याय में नए शब्द।

ज्वलनशील (ज्वलनशील) त्रिभुज

ऑक्सीजन संगत स्नेहक

रुद्धोष्म तापन (डीजल प्रक्रिया)

ऑक्सीजन सफाई

40% नियम

आंशिक दबाव मिश्रण

लगातार प्रवाह मिश्रण

शोषक की आवधिक सफाई के साथ अवशोषण

झिल्ली पृथक्करण।

एक गोताखोर के रूप में जो अपने गोता में समृद्ध मिश्रण का उपयोग करता है, आपको इन मिश्रणों को प्राप्त करने में सक्षम होना चाहिए। आपको यह जानने की आवश्यकता नहीं है कि स्वयं नाइट्रोक्स कैसे तैयार किया जाए, हालांकि, आपको इस बात की समझ होनी चाहिए कि वे कैसे तैयार किए जाते हैं और नाइट्रोक्स के उपयोग द्वारा लगाए गए अपने उपकरणों की सफाई आवश्यकताओं से अवगत होना चाहिए। इस अध्याय में आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली कुछ संवर्धन विधियों की समीक्षा की गई है और उनके फायदे और नुकसान पर चर्चा की गई है। आप जिस मिश्रण में सांस लेते हैं उसमें ऑक्सीजन की मात्रा सही होनी चाहिए।

1. ऑक्सीजन के साथ संभालना और काम करना।

ऑक्सीजन एक अद्भुत गैस है। वह मित्र और शत्रु दोनों हो सकता है। स्कूबा उपयोग के लिए गैसों को मिलाते समय, ऑपरेटर को उच्च दबाव मिश्रण की उचित ऑक्सीजन सामग्री प्राप्त करनी चाहिए। यह शुद्ध ऑक्सीजन को नाइट्रोजन या हवा के साथ मिलाकर या हवा से कुछ नाइट्रोजन को हटाकर किया जा सकता है। उच्च दाब ऑक्सीजन के मिश्रण में मुख्य समस्या आग का खतरा है। कुछ भी जो पूरी तरह से ऑक्सीकृत नहीं है - जिसका अर्थ वस्तुतः कुछ भी है - एक प्रज्वलन स्रोत मौजूद होने पर उच्च दबाव ऑक्सीजन में जल जाएगा। मिश्रण को संभालते समय कुछ जोखिम होता है, लेकिन शुद्ध संपीड़ित ऑक्सीजन को संभालते समय बहुत अधिक जोखिम होता है। समृद्ध मिश्रण का उपयोग करने वाले गोताखोर को शुद्ध ऑक्सीजन को संभालने में सक्षम होने की आवश्यकता नहीं है, लेकिन उसे संबंधित जोखिम कारकों की कुछ समझ होनी चाहिए क्योंकि ऑक्सीजन का उपयोग किया जा रहा है क्योंकि गोताखोर की गतिविधियां अधिक जटिल और विस्तारित हो जाती हैं।

2. ज्वलनशील (अग्नि खतरनाक) त्रिभुज।

आग को रोकने के लिए, यह जानना आवश्यक है कि कौन से तत्व आग का कारण बनते हैं और उसे बनाए रखते हैं। इन घटकों को चित्र में दिखाया गया है।

तथाकथित "ज्वलनशील या आग-खतरनाक त्रिकोण" के रूप में। आग ईंधन और ऑक्सीजन (ऑक्सीडाइज़र) के बीच एक तेज़ रासायनिक प्रतिक्रिया है जो केवल एक प्रज्वलन स्रोत (गर्मी) की उपस्थिति में हो सकती है। ऑक्सीकरण बिना प्रज्वलन के आगे बढ़ सकता है, उदाहरण के लिए, जंग लगने की प्रक्रिया में। आग तब लगती है जब प्रज्वलन (गर्मी) का स्रोत होता है। प्रज्वलन के बाद, दहन की रासायनिक प्रतिक्रिया के दौरान, ऊर्जा (गर्मी) निकलती है, जो आगे दहन का समर्थन करती है। यदि हम किसी एक घटक (ईंधन, ऑक्सीजन, प्रज्वलन का स्रोत) को हटा दें, तो आग नहीं लग सकती। यदि, इसलिए, तीनों घटक एक ही समय में मौजूद नहीं हैं, तो प्रज्वलन को रोका जा सकेगा। यदि लौ पहले से मौजूद है, तो किसी एक घटक को हटाने से लौ मर जाएगी। ये अग्निशमन सिद्धांत की मूल बातें हैं। एक और महत्वपूर्ण बात यह है कि अपने अस्तित्व को बनाए रखने के लिए आग फैलनी चाहिए। कभी-कभी आग फैलाने की इच्छा को उपरोक्त "त्रिकोण" के एक अन्य घटक के रूप में भी जोड़ा जाता है।

3. ऑक्सीजन।

नीचे चर्चा की गई स्थितियों में, ऑक्सीजन हवा में इसकी सांद्रता से अधिक सांद्रता में मौजूद है। इसका मतलब है कि "ज्वलनशील त्रिकोण" में ऑक्सीकरण एजेंट हमेशा डिफ़ॉल्ट रूप से मौजूद होता है और इस "अग्नि सूत्र" से हटाया नहीं जा सकता है। हर कोई जानता है कि वायुमंडलीय ऑक्सीजन, उपयुक्त परिस्थितियों में, दहन प्रतिक्रिया में सक्रिय रूप से भाग ले सकती है, इसलिए यह आश्चर्यजनक नहीं होना चाहिए कि इसकी उच्च सांद्रता केवल जोखिम को बढ़ा सकती है। इसके अलावा, यह याद रखना चाहिए कि हवा में बढ़ी हुई ऑक्सीजन सामग्री का मतलब एक निष्क्रिय गैस की कम सामग्री है। इसके लिए और कुछ अन्य कारणों से, दहन की तीव्रता ऑक्सीजन के प्रतिशत पर रैखिक रूप से निर्भर नहीं करती है। यह मिश्रण में ऑक्सीजन के प्रतिशत (हिस्से) और उसके आंशिक दबाव दोनों पर निर्भर करता है, और इन मापदंडों में वृद्धि के साथ काफी बढ़ जाता है।

4. ईंधन।

इस अनुच्छेद में, हम गैस प्रणाली में उपलब्ध ईंधन के बारे में बात करेंगे जो सांस लेने के लिए गैस का उपयोग प्रदान करता है। उच्च ऑक्सीजन दबाव में, आग लगने की स्थिति में, सिस्टम स्वयं रासायनिक प्रतिक्रिया के लिए ईंधन बन सकता है, लेकिन आग लगने के लिए अधिक आसानी से ज्वलनशील पदार्थ की आवश्यकता होती है। यह सिस्टम का कुछ अलग हिस्सा, सॉल्वेंट, लुब्रिकेंट, सिस्टम के सॉफ्ट कंपोनेंट्स (रबर, प्लास्टिक) हो सकता है।

गैस प्रणालियों में उपलब्ध कुछ प्रकार के ईंधन सामान्य परिस्थितियों में व्यावहारिक रूप से गैर-ज्वलनशील हो सकते हैं और ऑक्सीजन-समृद्ध वातावरण में बहुत दहनशील हो सकते हैं। इस प्रकार के ईंधन में सिलिकॉन ग्रीस, सिलिकॉन रबर, नियोप्रीन, कंप्रेसर स्नेहक, प्लास्टिक और धातु के चिप्स और गड़गड़ाहट, कार्बनिक पदार्थ और सामग्री, विभिन्न प्रकृति की धूल, यहां तक ​​कि घेरा पर ग्रीस शामिल हैं। शायद सबसे खतरनाक ईंधन स्नेहक हैं। एक आम गलत धारणा है कि ऑक्सीजन के साथ उपयोग किए जाने पर सिलिकॉन (शायद विदेशी नाम के कारण) सुरक्षित है। दरअसल ऐसा नहीं है। क्रिस्टो-ल्यूब, क्रायटॉक्स, हेलोकार्बन जैसे विशेष ऑक्सीजन संगत स्नेहक हैं। यह स्वयं स्नेहक हैं जिनका उपयोग ऑक्सीजन युक्त वातावरण में किया जाना चाहिए।

5. प्रज्वलन।

प्रज्वलन के कुछ स्रोत स्पष्ट हैं, हालांकि, उनमें से अधिकांश गैस प्रणाली से बाहर हैं और यहां पर विचार नहीं किया गया है। एक प्रणाली के भीतर प्रज्वलन के दो मुख्य स्रोत हैं घर्षण और गैस का संपीड़न जब यह सिस्टम से होकर गुजरता है। शब्द "घर्षण" का प्रयोग यहां सामान्य अर्थों में किया जाता है: गैस धारा में किसी भी कण की उपस्थिति के अर्थ में या गैस धारा की गति के अर्थ में और गैस पाइपलाइनों या अन्य बाधाओं के कोनों के साथ इसकी टक्कर . एक और घटना - वही जो सिलेंडर को गर्म करने का कारण बनती है - आग भी पैदा कर सकती है (यदि पर्याप्त मात्रा में गर्मी जारी की जाती है)। यह वही प्रभाव है जो बिना स्पार्क प्लग के डीजल इंजन में ईंधन को प्रज्वलित करता है। इस प्रभाव को "एडियाबेटिक हीटिंग (डीजल प्रक्रिया)" कहा जाता है।

गैस संपीड़न के दौरान सिलेंडर वाल्व के अचानक खुलने और बंद होने से तापमान में प्रज्वलन के बिंदु तक वृद्धि हो सकती है, और यदि गैस धारा में संदूषक हैं, तो प्रज्वलन स्वयं। इसलिए, कम्प्रेसर त्वरित बदलाव वाले वाल्व ("बॉल वाल्व") का उपयोग नहीं करते हैं।

6. ऑक्सीजन प्रणालियों का उपयोग।

इस अध्याय में महत्वपूर्ण बात यह है कि सिस्टम डिजाइन और हैंडलिंग में कुछ नियमों का पालन करके ऑक्सीजन को संभालने में जोखिम को कम किया जा सकता है। विशेष रूप से, तेज कोनों और त्वरित बदलाव वाले वाल्वों से बचना और उपयुक्त सामग्री का उपयोग करना महत्वपूर्ण है। वायु प्रणाली बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली धातुएँ भी ऑक्सीजन प्रणाली बनाने के लिए उपयुक्त हैं। "नरम भागों" के लिए, जैसे कि गास्केट, लचीले जोड़ों, डायाफ्राम, उन्हें ऑक्सीजन-संगत लोगों के साथ प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए। कुछ मामलों में, मुख्य मानदंड ऑक्सीजन में कम ज्वलनशीलता है, लेकिन ज्यादातर मामलों में, उच्च दबाव में ऑक्सीजन के प्रतिरोध में वृद्धि हुई है। हवाई उपकरण को नाइट्रोक्स के उपयोग के लिए उपकरण में बदलने के लिए विशेष किट उपलब्ध हैं।

विशेष रूप से, उपकरण की सही सफाई करना और उपकरण को साफ रखना, उपयुक्त स्नेहक का उपयोग करना, गैसों को संभालना ताकि प्रज्वलन न हो, वाल्वों को धीरे और सुचारू रूप से खोलना आवश्यक है।

7. ऑक्सीजन के साथ प्रयोग के लिए सफाई उपकरण। उपकरणों की सफाई के संबंध में कुछ विचार।

"ऑक्सीजन सफाई" की अवधारणा मनोरंजक गोताखोरों के रैंक में कुछ भ्रम पैदा करती है। कारण यह है कि यह पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है कि 21% से 40% ऑक्सीजन वाले मिश्रण के साथ उपयोग के लिए उपकरण को साफ करने की आवश्यकता है या नहीं। यह समस्या और भी गहरी हो जाती है: 21% (वायु) से 100% (शुद्ध ऑक्सीजन) की सीमा में ऑक्सीजन की कुछ मध्यवर्ती मात्रा वाले मिश्रण को संभालने के लिए कोई विकसित और मानकीकृत उद्योग प्रक्रिया नहीं है। मानक केवल शुद्ध ऑक्सीजन को संभालने के लिए मौजूद हैं; इस प्रकार, 21% से अधिक ऑक्सीजन युक्त कोई भी मिश्रण, मौजूदा मानकों के अनुसार, शुद्ध ऑक्सीजन के बराबर है। इसलिए, उद्योग मानकों के अनुसार सभी कार्यों को करने के लिए, किसी भी समृद्ध मिश्रण को शुद्ध ऑक्सीजन के रूप में माना जाना आवश्यक है।

द कंप्रेस्ड गैस एसोसिएशन (CGA), नेशनल फायर प्रोटेक्शन एसोसिएशन (NFPA), NASA और कई अन्य संगठन अनुशंसा करते हैं कि सांद्रता के बीच गैसों को शुद्ध ऑक्सीजन के रूप में माना जाए। इसका मतलब यह नहीं है कि उन्होंने सांद्रता की इस सीमा में कोई अध्ययन किया है। यह केवल यह दिखाने के लिए जाता है कि कोई औद्योगिक रूप से विकसित और स्वीकृत मानदंड नहीं हैं, और ये संगठन रूढ़िवादी रुख अपनाना पसंद करते हैं। दूसरी ओर, अमेरिकी नौसेना ने यह कहते हुए प्रक्रियाएं विकसित की हैं कि 40% ऑक्सीजन तक के मिश्रण को हैंडलिंग उद्देश्यों के लिए हवा के रूप में माना जा सकता है। इस निष्कर्ष के सही होने का संकेत देने के लिए कोई परीक्षण परिणाम प्रकाशित नहीं किया गया है, हालांकि, इस दृष्टिकोण का कई वर्षों से अभ्यास किया गया है, और इस मुद्दे से संबंधित घटनाओं की कोई रिपोर्ट नहीं मिली है। एनओएए ने समृद्ध मिश्रणों के साथ संचालन करते समय इस एकाग्रता सीमा को अपनाया है; एनएयूआई, सामान्य तौर पर, हालांकि, कुछ सीमाओं के साथ।

संपीड़ित हवा को साफ करें।

"स्वच्छ हवा" की अवधारणा के संबंध में एक और भ्रम पैदा होता है। विभिन्न संघों और संगठनों (सीजीए, यूएस नेवी) द्वारा उपयोग की जाने वाली श्वास गैस शुद्धता के विभिन्न "ग्रेड" समृद्ध गैस शुद्धता की बात करते समय भ्रमित कर रहे हैं। मानक संपीड़ित हवा (आमतौर पर 5 मिलीग्राम / एम 3) में कुछ तेल वाष्प (हाइड्रोकार्बन) की अनुमति देते हैं। यह राशि सांस लेने की दृष्टि से सुरक्षित है, लेकिन संपीड़ित ऑक्सीजन के साथ काम करते समय आग की दृष्टि से खतरनाक हो सकती है।

इस प्रकार, हवा की शुद्धता के आम तौर पर स्वीकृत और सहमत ग्रेडेशन नहीं हैं जो शुद्ध ऑक्सीजन के साथ मिश्रण के लिए इसकी उपयुक्तता निर्धारित करते हैं। उद्योग मानकों के विधायकों ने सहमति व्यक्त की है कि हाइड्रोकार्बन का स्तर 0.1 मिलीग्राम / घन मीटर के क्रम पर है। मी को हवा के लिए स्वीकार्य माना जा सकता है, जिसे "आगे ऑक्सीजन के साथ मिलाया जाना चाहिए"। पिछले कुछ वर्षों में, इन आवश्यकताओं को पूरा करने वाली संपीड़ित हवा का उत्पादन करने के लिए फ़िल्टर सिस्टम (चित्रित) उपलब्ध हो गए हैं। कंप्रेसर जो हवा को स्नेहक से संपर्क करने से रोकते हैं, बेशक बेहतर काम करते हैं, लेकिन वे काफी अधिक महंगे हैं। ऑक्सीजन की सफाई के लिए एक औपचारिक दृष्टिकोण।

वाक्यांश "ऑक्सीजन सफाई" इस कारण से भी डरावना लगता है कि इसके औद्योगिक कार्यान्वयन के लिए सख्त प्रक्रियाओं के अनुपालन की आवश्यकता होती है। समय-समय पर निष्पादित ये प्रक्रियाएं सीजीए और अन्य संगठनों द्वारा प्रकाशित की जाती हैं। संपीड़ित ऑक्सीजन के साथ काम करते समय उन्हें सुरक्षा बनाए रखने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

एनएयूआई का कहना है कि शुद्ध ऑक्सीजन के उपयोग के लिए या 200 साई (लगभग 13 एटीएम) से अधिक दबाव पर 40% से अधिक ऑक्सीजन युक्त मिश्रण के लिए इरादा कोई भी उपकरण ऑक्सीजन के अनुकूल और ऑक्सीजन के साथ उपयोग के लिए शुद्ध होना चाहिए। सिलेंडर, रेगुलेटर का पहला चरण और सभी होसेस को साफ करना चाहिए। विशेष किट से घटकों का उपयोग करके इन मिश्रणों के साथ काम करने के लिए उपकरणों की कुछ वस्तुओं को परिवर्तित किया जा सकता है।

8. ऑक्सीजन की सफाई के लिए गैर-औपचारिक दृष्टिकोण: "40% नियम"

औपचारिक परीक्षण की कमी के बावजूद, तथाकथित "40% नियम" को डाइविंग उद्योग में काफी सफलतापूर्वक लागू किया गया है, और इसके आवेदन से कोई समस्या सामने नहीं आई है। डाइविंग मिक्सिंग सिस्टम में कई आग लग चुकी हैं लेकिन उच्च ऑक्सीजन सांद्रता के कारण हुई हैं।

एनएयूआई इस नियम को स्वीकार करता है, लेकिन इसके लिए आवश्यक है कि उपकरण ऑक्सी-क्लीन हों और ऑक्सीजन संगत स्नेहक का उपयोग करें। यह तरीका औपचारिक की तुलना में कम सख्त है, हालांकि, जब सही तरीके से किया जाता है, तो यह बहुत प्रभावी होता है। सफाई योग्य तकनीशियनों द्वारा की जानी चाहिए।

उपकरण को सभी दृश्यमान गंदगी और ग्रीस से साफ किया जाना चाहिए, फिर गर्म पानी में एक मजबूत क्लीनर का उपयोग करके ब्रश या अल्ट्रासोनिक रूप से साफ किया जाना चाहिए। जॉय जैसे घरेलू उपयोग के लिए अच्छे लिक्विड क्लीनर। साफ-सफाई प्लेट और चांदी के कटलरी से अपेक्षा से ज्यादा खराब नहीं होनी चाहिए। सुखाने के बाद, नरम घटकों को ऑक्सीजन संगत लोगों के साथ प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए, जिसके बाद उपकरण को ऑक्सीजन संगत स्नेहक के साथ चिकनाई की जाती है।

सफाई के बाद, उपकरण का उपयोग केवल समृद्ध मिश्रण के लिए किया जाना चाहिए और संपीड़ित हवा के साथ उपयोग नहीं किया जाना चाहिए, अन्यथा इसे फिर से साफ करना होगा।

9. समृद्ध मिश्रण तैयार करना।

गैस मिश्रण प्रणाली के निर्माण की पारंपरिक योजना किसी न किसी तरह से हवा में ऑक्सीजन जोड़ने पर आधारित है। हाल ही में विकसित और उपलब्ध कराई गई दो नई विधियां हैं जो एक अलग तरीके से हवा को समृद्ध करती हैं - नाइट्रोजन को हटाकर। इस अनुच्छेद में, ऑक्सीजन के अतिरिक्त के साथ 3 विधियों पर विचार किया जाएगा: वजन से मिश्रण, आंशिक दबावों का मिश्रण, निरंतर प्रवाह के साथ मिश्रण; और 2 नाइट्रोजन हटाने के तरीके: शोषक, झिल्ली पृथक्करण (बैलेंटाइन और डेल्प, 1996) की आवधिक सफाई के साथ अवशोषण।

उपयोग की जाने वाली गैस मिश्रण प्रणाली का प्रकार अंतिम उपयोगकर्ता के लिए महत्वपूर्ण है क्योंकि यह सिलेंडर भरने की प्रक्रिया और परिणामी मिश्रण में संभावित ऑक्सीजन सांद्रता की सीमा निर्धारित करता है।

भार के अनुसार गैसों का मिश्रण।

रचना में सटीक मिश्रण प्राप्त करने का सबसे सरल और सबसे विश्वसनीय तरीका तैयार मिश्रण खरीदना है। औद्योगिक गैस उत्पादक आमतौर पर शुद्ध ऑक्सीजन और हवा के बजाय शुद्ध ऑक्सीजन और शुद्ध नाइट्रोजन मिलाते हैं।

गैसों को भार के अनुसार मिश्रित किया जाता है। यह गैसों के व्यवहार में आदर्श से उनके अंतर के कारण कई विसंगतियों को अनदेखा करना संभव बनाता है और मिश्रणों की एक बहुत सटीक गैस संरचना प्रदान करता है। मिश्रण बोतलों, बोतलों के डिब्बे या टैंकों में किया जा सकता है। सटीक तराजू होना आवश्यक है, जो बहुत महंगे हैं, क्योंकि उन्हें बड़े वजन के साथ छोटे बदलावों को मापने में सक्षम होना चाहिए। गैसों को मिलाने की यह विधि सबसे सटीक है, और घोषित मिश्रण की वास्तविक संरचना के अनुपालन के लिए परिणामी मिश्रणों का सावधानीपूर्वक विश्लेषण किया जाता है। इस तरह के मिश्रण तैयार करते समय, औद्योगिक कंपनी को शुद्ध ऑक्सीजन का उपयोग करने के लिए मजबूर किया जाता है, लेकिन मिश्रण खुदरा विक्रेता इससे बच सकता है। यह विधि काफी महंगी है, और इसकी लागत इस तथ्य से बढ़ जाती है कि मिश्रण के भंडारण के लिए कंटेनर मिश्रण के आपूर्तिकर्ता से संबंधित हैं, और इसलिए मिश्रण के विक्रेता द्वारा किराए पर लिया जाता है।

आंशिक दबाव मिलाना।

जैसा कि विधि का नाम कहता है, यह आंशिक दबावों के अनुपात पर आधारित है। तकनीशियन सिलेंडर को ऑक्सीजन की एक पूर्व निर्धारित मात्रा (जो दबाव से मापा जाता है) से भरता है, फिर इसे वांछित अंतिम दबाव में अल्ट्राप्योर हवा से भर देता है। सिलेंडर खाली होने पर पहले ऑक्सीजन पंप किया जाता है, जो प्रक्रिया के आग के खतरे को कम करता है, क्योंकि भरे हुए सिलेंडर के पूरे दबाव में ऑक्सीजन में हेरफेर करने की कोई आवश्यकता नहीं है। चूंकि शुद्ध ऑक्सीजन का उपयोग किया जाता है, इसलिए भरे जाने वाले सिलेंडर सहित पूरी प्रणाली ऑक्सीजन के अनुकूल और साफ होनी चाहिए। चूंकि दबाव तापमान पर निर्भर है और भरने के दौरान गुब्बारा गर्म हो जाता है, आपको या तो गुब्बारे को ठंडा होने देना चाहिए या दबाव को मापते समय तापमान के प्रभाव को ध्यान में रखना चाहिए। चूंकि रचना का अंतिम समायोजन अक्सर सिलेंडर के अंतिम शीतलन के बाद किया जाता है, मिश्रण तैयार करने की पूरी प्रक्रिया में काफी लंबा समय लगता है। इस प्रक्रिया का उपयोग एक ज्ञात संरचना के मिश्रण के साथ एक कंटेनर को उसी या एक अलग परिभाषित संरचना के मिश्रण में भरने के लिए भी किया जा सकता है।

यदि अतिरिक्त दबाव के बिना स्कूबा टैंकों को भरने के लिए पर्याप्त दबाव में हवा की आपूर्ति की जाती है, तो इस विधि द्वारा मिश्रण के लिए एक कंप्रेसर की आवश्यकता नहीं होती है। भरने वाले सिलेंडर के बैंक के उपयोग को अधिकतम करने के लिए, तथाकथित "कैस्केड तकनीक" का उपयोग किया जाता है, जिसमें सबसे पहले सबसे कम दबाव के साथ भरने वाले सिलेंडर का उपयोग होता है, जिसके बाद उच्चतम दबाव वाले सिलेंडर का उपयोग किया जाता है, और इसी तरह आगे . कभी-कभी विधि को "कैस्केड मिश्रण विधि" कहा जाता है।

इस विधि में प्राय: कंप्रेशर्स का भी प्रयोग किया जाता है। उन्हें तेल स्नेहन का उपयोग नहीं करना चाहिए या ऑक्सीजन के साथ मिश्रण के लिए उपयुक्त अति उच्च शुद्धता वाली हवा प्रदान करनी चाहिए। एक सिलेंडर में हवा को पंप करने का दूसरा तरीका एक वायवीय पंप का उपयोग करना है जो विभिन्न व्यास के सिलेंडरों के एक सेट में हवा को संपीड़ित करता है, जिसके पिस्टन एक कैंषफ़्ट से जुड़े होते हैं। सबसे लोकप्रिय मॉडल की आग - हास्केल।

डाइविंग केंद्रों के बीच आंशिक दबाव मिश्रण बहुत लोकप्रिय है, जो विभिन्न मनोरंजक और तकनीकी डाइविंग उद्देश्यों के लिए छोटी मात्रा में कई अलग-अलग मिश्रण तैयार करते हैं, जिसमें 40% से अधिक ऑक्सीजन सामग्री वाले मिश्रण शामिल हैं। इस मामले में, सिस्टम की लागत का एक महत्वपूर्ण अनुपात एक उच्च-सटीक दबाव नापने का यंत्र है। इस मामले में, वायवीय पंप का उपयोग बहुत प्रभावी है। इस पद्धति का उपयोग दूरस्थ डाइविंग साइटों में किया जाता है। चूंकि कम दबाव पर ऑक्सीजन जोड़ा जाता है, कुछ तकनीशियन ऑक्सीजन सिलेंडर को साफ नहीं करते हैं। इस अभ्यास से बचना चाहिए: ऑक्सीजन के उपयोग के लिए सिलेंडर को हमेशा साफ करना चाहिए।

10. निरंतर प्रवाह के साथ मिश्रण।

यह विधि (जिसे परिवेशी वायु लोडिंग विधि भी कहा जाता है) NOAA (1979, 1991) द्वारा अग्रणी थी और यह सबसे उपयोगकर्ता के अनुकूल तरीका है (चित्र 9-7)। इस विधि में, कम दबाव पर ऑक्सीजन को उच्च स्तर के तेल वाष्प हटाने के साथ कंप्रेसर में प्रवेश करने वाली इनलेट वायु धारा में जोड़ा जाता है। रचना के लिए आउटपुट स्ट्रीम का लगातार विश्लेषण किया जाता है, और इस विश्लेषण के परिणाम का उपयोग ऑक्सीजन के मिश्रण को इनपुट स्ट्रीम के अनुसार समायोजित करने के लिए किया जाता है। मिश्रण को समायोजित करते समय आउटलेट धारा सिलेंडर भरने के किनारे को बायपास कर सकती है। एक बार जब मिश्रण को भरने वाले सिलेंडर में पंप कर दिया जाता है, तो इसे बाईपास या वायु पंप का उपयोग करके स्कूबा सिलेंडर में स्थानांतरित किया जा सकता है। एक निरंतर प्रवाह संयंत्र में, पीएसए शोषक की आवधिक सफाई के साथ एक अवशोषण उपप्रणाली का उपयोग ऑक्सीजन स्रोत के रूप में भी किया जा सकता है।

निरंतर प्रवाह प्रतिष्ठानों का एक और वर्ग है जो एक वायु आपूर्ति नली के माध्यम से एक वाणिज्यिक गोताखोर को हवा की आपूर्ति करता है। इस तरह के प्रतिष्ठानों में मिश्रण की संरचना की स्थिरता की निगरानी के लिए साधन हैं - विभिन्न प्रवाह मीटर और नियामक। उनका आउटलेट दबाव आमतौर पर 200 साई (13 एटीएम) से कम के क्षेत्र में होता है।

11. अवशोषक (पीएसए) की आवधिक सफाई के साथ अवशोषण।

यह विधि "आणविक चलनी" नामक सामग्री के उपयोग पर आधारित है - एक सिंथेटिक झरझरा मिट्टी जैसी सामग्री, जिसके छिद्र एक बहुत बड़ा सतह क्षेत्र प्रदान करते हैं। यह सतह गैसों को सोख लेती है ("adsorb" का अर्थ है "सतह पर अवशोषित")। नाइट्रोजन ऑक्सीजन की तुलना में तेजी से सोख लिया जाता है, इसलिए सोखने वाले से गुजरने वाली हवा ऑक्सीजन में समृद्ध हो जाती है (अधिक सटीक रूप से, नाइट्रोजन में खराब)। दो सोखने वाली प्लेटों का उपयोग किया जाता है, जिनके बीच वायु प्रवाह को स्विच किया जाता है। जब प्रवाह को एक प्लेट की ओर निर्देशित किया जाता है, तो यह नाइट्रोजन को सोख लेता है, इस समय दूसरी प्लेट पहले से अधिशोषित नाइट्रोजन से मुक्त हो जाती है। फिर प्लेटें भूमिकाएं बदलती हैं।

दबाव और प्लेटों की सफाई की आवृत्ति को बदलकर, आउटपुट मिश्रण में ऑक्सीजन सामग्री के विभिन्न मूल्यों को प्राप्त करना संभव है। अधिकतम प्राप्य ऑक्सीजन सामग्री 95% है, बाकी आर्गन है। आर्गन इस प्रकार के सोखने वाले के संबंध में लगभग ऑक्सीजन की तरह व्यवहार करता है (यानी, यह सोखना नहीं है), इसलिए यह आउटलेट मिश्रण में ऑक्सीजन के लगभग उसी अनुपात में निहित होगा जैसा कि इनलेट हवा में होता है। इस आर्गन का गोताखोर पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।

इस प्रकार के पौधों को उच्च दबाव में ऑक्सीजन की आवश्यकता नहीं होती है, लेकिन वे अधिग्रहण और रखरखाव के मामले में जटिल और काफी महंगे हैं; एक ऑक्सीजन-संगत साफ कंप्रेसर या वायवीय पंप (चित्रित) का उपयोग करके प्रवाह को सिलेंडर में पंप किया जाना चाहिए।

12. झिल्ली पृथक्करण।

यह विधि एक झिल्ली के उपयोग पर आधारित है, जब स्वच्छ हवा इसके माध्यम से गुजरती है, नाइट्रोजन की तुलना में ऑक्सीजन के अणुओं को बेहतर तरीके से पारित करती है। आउटलेट मिश्रण इस प्रकार ऑक्सीजन से समृद्ध होता है, और ऑक्सीजन की एकाग्रता इनलेट स्ट्रीम द्वारा निर्धारित की जाती है। व्यावसायिक रूप से उपलब्ध प्रणालियों में ऑक्सीजन सामग्री का अधिकतम प्राप्य मूल्य लगभग 40% है। वैसे, उसी तकनीक का उपयोग हीलियम और कुछ अन्य प्रक्रियाओं में निकालने के लिए किया जाता है।

पीएसए इकाइयों के समान, उच्च दबाव ऑक्सीजन का उपयोग करने की कोई आवश्यकता नहीं है। ऑक्सीजन-संगत साफ कंप्रेसर या वायवीय पंप का उपयोग करके प्रवाह को सिलेंडर में पंप किया जाना चाहिए। मेम्ब्रेन सिस्टम काफी विश्वसनीय होते हैं और इन्हें अधिक रखरखाव की आवश्यकता नहीं होती है, बशर्ते कि इनलेट स्ट्रीम की शुद्धता पर्याप्त हो।

गैसों संग्रहालय

हाइड्रोजन और ऑक्सीजन का एक गैस मिश्रण, यदि उन्हेंद्रव्यमान अंश 1 और 2 क्रमशः बराबर हैं ... व्यक्ति की विशेषता वाले पैरामीटर गुणगैस, और इसलिए है... T=400 K. 8 अध्याय 1 यांत्रिकी की भौतिक नींव अध्याय 1 यांत्रिकी की भौतिक नींव ...

परिचय 3 अध्याय 1 वैज्ञानिक और उनकी खोजें

निबंध सार

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आइए हम अपने गैस कॉलम की तीन क्षैतिज परतों ए, बी और सी की कल्पना करें, ए और ए ऊपर सी के ऊपर स्थित परत बी के साथ। परत सी से कुछ मात्रा को मिलाकर रचना ए के मिश्रण की किसी भी मात्रा को प्राप्त करना हमेशा संभव होता है। परत बी से मात्रा। इसके विपरीत, रचना ए के मिश्रण की किसी भी मात्रा को रचना बी और सी के दो मिश्रणों में विघटित किया जा सकता है।

ए, बी और सी में क्षैतिज पाइपों को मजबूत करके, दो गैसों के मिश्रण और पृथक्करण को प्रतिवर्ती तरीके से भी किया जा सकता है। प्रत्येक ऐसे पाइप का सिरा, जो गैस के स्तंभ को बाहर की ओर छोड़ता है, एक पिस्टन द्वारा बंद कर दिया जाता है। अब हम पिस्टन को परतों बी और सी में अंदर की ओर धकेलेंगे, उन्हें लेफ्ट से राइट की ओर ले जाएंगे, और बिंदु ए पर, इसके विपरीत, हम पिस्टन को बाहर, यानी दाएं से बाएं तरफ धकेलेंगे। फिर, बी और सी में, गैस के कुछ द्रव्यमान कॉलम छोड़ देंगे, और इसके विपरीत, मिश्रण की कुछ मात्रा ए में प्रवेश करेगी। हम मान लेंगे कि ऐसे प्रत्येक पाइप में गैस कॉलम की क्षैतिज परत के समान संरचना के मिश्रण का एक निश्चित द्रव्यमान होता है जिसके साथ यह पाइप संचार करता है।

मान तब समीकरणों से निर्धारित किए जाएंगे

इसलिए यह इस प्रकार है कि

अब हम मिश्रण को कुछ प्रतिवर्ती तरीके से विभाजित करते हैं और खर्च किए गए कार्य की गणना करते हैं।

हम मिश्रण की इकाई मात्रा ए में पेश करते हैं, और बी से और क्रमशः वॉल्यूम प्राप्त करते हैं

इस प्रक्रिया में किया गया कुल कार्य है

यहाँ मानों को प्रतिस्थापित करने पर, हम देखते हैं कि यह कार्य शून्य के बराबर है।

यहां कुछ सूक्ष्मता है: मिश्रण बी और जिसमें मिश्रण ए टूट गया है, विभिन्न ऊंचाइयों तक उठाया जाता है और इस प्रकार विभिन्न संभावित ऊर्जा प्राप्त की जाती है। लेकिन चूंकि काम शून्य है और सिस्टम का तापमान स्थिर है, तो यह तभी संभव है जब सिस्टम ने एक निश्चित मात्रा में गर्मी दी हो या प्राप्त की हो। स्थितिज ऊर्जा में परिवर्तन को जानने के बाद, हम निकाय को संप्रेषित ऊष्मा की मात्रा का पता लगाते हैं, और इसलिए एन्ट्रापी में परिवर्तन होता है।

स्थितिज ऊर्जा में वृद्धि होगी

लेकिन यह सिस्टम को दी गई गर्मी की मात्रा के बराबर है, इसलिए एन्ट्रापी में वृद्धि बराबर होगी

इस तरह के मान से, मिश्रण B के आयतन की एंट्रोपियों का योग और मिश्रण C का आयतन, मिश्रण A के एकांक आयतन की एंट्रोपी से अधिक होता है। यहाँ से, मिश्रण B और मिश्रण का आयतन ज्ञात किया जा सकता है। सी, एंट्रोपियों का योग जो मिश्रण ए की एक इकाई मात्रा के एंट्रॉपी के बराबर है; ऐसा करने के लिए, हम मिश्रण बी और सी के आयतन को प्रतिवर्ती इज़ोटेर्मल तरीके से वॉल्यूम में लाते हैं और इस प्रक्रिया में दोनों मिश्रणों की एन्ट्रॉपी में वृद्धि के योग को व्यंजक (75) के बराबर करते हैं, जिसे विपरीत संकेत के साथ लिया जाता है।

मिश्रण बी के लिए एन्ट्रापी वृद्धि होगी

आइए हम समीकरण (76) में घनत्व के संदर्भ में दबावों के व्यंजक को प्रतिस्थापित करें

गैस इन्सुलेशन की ढांकता हुआ ताकत पर वोल्टेज आवेदन समय का प्रभाव (वोल्ट-दूसरी विशेषता - वीएसएच)

गैसीय अवायवीय संक्रमण के प्रेरक कारक। उनके गुणों की विशेषता। रोग का रोगजनन। सूक्ष्मजीवविज्ञानी निदान। विशिष्ट रोकथाम और उपचार।

प्रश्न। तेल और प्राकृतिक गैसों की सामग्री संरचना। तेल के मूल गुण और औद्योगिक वर्गीकरण (टिकट संख्या 6)

नागरिक गैस मास्क GP-7, GP-5, GP-5M (मिनट) के लिए SDYAV के अनुसार सुरक्षात्मक कार्रवाई का समय।

1. V=const पर गैस मिश्रण। यदि मिश्रण से पहले और बाद में गैसों द्वारा कब्जा कर लिया गया कुल आयतन अपरिवर्तित रहता है और मिश्रण से पहले गैसें वॉल्यूम V 1, V 2, ... .. V n m 3 पर दबाव p 1, p 2, p n और तापमान T 1, T पर कब्जा कर लेती हैं। 2, n , और р /с v के साथ इन गैसों की ताप क्षमता का अनुपात k 1, k 2 ,… के बराबर है। k n , तो मिश्रण के पैरामीटर सूत्रों द्वारा निर्धारित किए जाते हैं:

तापमान

दबाव

(5.15)

गैसों के लिए जिनकी दाढ़ ताप क्षमता समान है, और इसलिए k के मान समान हैं, सूत्र (62) और (63) रूप लेते हैं:

2. गैस धाराओं का मिश्रण। यदि मिश्रण प्रवाह की द्रव्यमान प्रवाह दर एम 1, एम 2, ... एम एन, किग्रा / एच के बराबर है, तो वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह दर वी 1, वी 2, ... .. वी एन एम 3 / एच, गैस है। दबाव - पी 1, पी 2, पी एन और तापमान - टी 1, टी 2,… टी एन, और अलग-अलग गैसों की गर्मी क्षमता के अनुपात क्रमशः के 1, के 2,… हैं। k n , तो मिश्रण का तापमान सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:

(5.18)

तापमान टी और दबाव पी पर प्रति यूनिट समय मिश्रण की वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह दर:

(5.19)

गैसों के लिए जिनके k मान समान हैं, मिश्रण का तापमान सूत्र (64) द्वारा निर्धारित किया जाता है। यदि गैस प्रवाहित होती है, k के समान मूल्यों के अलावा, दबाव भी होता है, तो सूत्र (66) और (67) रूप लेते हैं:

(5.21)

कार्य

5.1. प्रारंभिक अवस्था t 1 \u003d 300 0 C से अंतिम अवस्था में t 2 \u003d 50 0 C पर संक्रमण के दौरान 1 किलोग्राम वायु की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन का पता लगाएं। तापमान पर ऊष्मा क्षमता की निर्भरता को रैखिक मानें। अपना उत्तर kJ में दीजिए।

आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन सूत्र (5.9) द्वारा पाया जाता है:

डू \u003d सी वीएम (टी 2-टी 1)।

तालिका का उपयोग करना। 4.3, हमें हवा मिलती है

(С वीएम) 0 टी = 0.7084+0.00009349t केजे/(किलो के);

(С वीएम) 50 300 = 0.7084+0.00009349 (50+300) = 0.7411 केजे/(किलो के) ।

इसलिये,

ड्यू=0.7411(50-300)= - 185.3 kJ/kg

उत्तर: डीयू = - 185.3 kJ/kg

5.2. हवा के 2 एम 3 की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन का पता लगाएं यदि इसका तापमान टी 1 \u003d 250 0 सी से टी 2 \u003d 70 0 सी तक गिर जाता है। तापमान पर गर्मी क्षमता की निर्भरता को रैखिक के रूप में स्वीकार करें। प्रारंभिक वायु दाब 1 = 0.6 एमपीए।

उत्तर: डीयू = -1063 केजे।

5.3. चल पिस्टन वाले सिलिंडर में बंद गैस को बाहर से 100 kJ ऊष्मा दी जाती है। इस मामले में किए गए कार्य की मात्रा 115 kJ है। गैस की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन का निर्धारण करें यदि इसकी मात्रा 0.8 किग्रा है।

उत्तर: डीयू = - 18.2 केजे।

5.4. 0.5 एमपीए के दबाव में 2 मीटर 3 हवा और 50 0 सी के तापमान को 0.2 एमपीए के दबाव में 10 मीटर 3 हवा के साथ मिलाया जाता है और 100 0 सी का तापमान होता है। मिश्रण का दबाव और तापमान निर्धारित करें।

उत्तर: टी सेमी \u003d 82 0 सी; पी सेमी \u003d 0.25 एमपीए।

5.5. तीन बॉयलरों की फ़्लू गैसें, जिनमें वायुमंडलीय दबाव होता है, बॉयलर हाउस फ़्लू में मिश्रित होती हैं। सादगी के लिए, यह माना जाता है कि इन गैसों की संरचना समान है, अर्थात्: CO 2 =11.8%; हे 2 \u003d 6.8%; एन 2 \u003d 75.6%; एच 2 ओ = 5.8%। प्रति घंटा गैस की खपत वी 1 =7100 एम 3 / एच है; वी 2 \u003d 2600 एम 3 / एच; वी 3 \u003d 11200 एम 3 / एच, और गैस का तापमान, क्रमशः टी 1 \u003d 170 0 सी, टी 2 \u003d 220 0 सी, टी 3 \u003d 120 0 सी। मिश्रण के बाद गैसों का तापमान निर्धारित करें और उनका आयतन इस तापमान पर चिमनी के माध्यम से प्रवाहित होता है।

उत्तर: टी=147 0 ; वी=20900 एम 3 /एच।

5.6. 0.1 एमपीए के दबाव पर तीन भाप बॉयलरों से निकलने वाली गैसों को गैस संग्रह वाहिनी में मिलाया जाता है और चिमनी के माध्यम से वातावरण में निकाल दिया जाता है। व्यक्तिगत बॉयलरों से ग्रिप गैसों की आयतन संरचना इस प्रकार है: पहले से

सीओ 2 = 10.4%; लगभग 2 \u003d 7.2%; एन 2 = 77.0%; एच2ओ=5.4%;

दूसरे से

सीओ 2 = 11.8%; हे 2 \u003d 6.9%; एन 2 \u003d 75.6%; एच 2 ओ = 5.8%;

तीसरे से

सीओ 2 =12.0%; हे 2 \u003d 4.1%; एन 2 \u003d 77.8%; एच 2 ओ = 6.1%।

गैसों की प्रति घंटा खपत है

एम 1 =12000 किग्रा/घंटा; एम 2 =6500 किग्रा/घंटा; एम 3 =8400 किग्रा/घंटा; और गैस का तापमान, क्रमशः टी 1 \u003d 130 0 ; टी 2 \u003d 180 0 ; टी 3 \u003d 200 0 सी।

संग्रह वाहिनी में मिलाने के बाद ग्रिप गैसों का तापमान निर्धारित करें। मान लें कि इन गैसों की दाढ़ ताप क्षमता समान है।

उत्तर: टी 2 \u003d 164 0 सी।

5.7. गैस डक्ट में तीन गैस धाराएं मिश्रित होती हैं, जिनका दबाव 0.2 एमपीए के बराबर होता है। पहली धारा 200 0 C के तापमान पर वॉल्यूम प्रवाह V 1 = 8200 m 3 / h के साथ नाइट्रोजन है, दूसरी धारा कार्बन डाइऑक्साइड है जिसकी प्रवाह दर 7600 m 3 / h 500 0 C के तापमान पर है और तीसरी धारा 800 0 सी के तापमान पर 6400 मीटर 3 / घंटा की प्रवाह दर के साथ हवा है। मिश्रण के बाद गैसों का तापमान और सामान्य गैस पाइपलाइन में उनका आयतन प्रवाह ज्ञात करें।

उत्तर: टी 1 \u003d 423 0 सी; वी = 23000 एम3/एच।

5.8. 900 0 C के तापमान पर 400 किग्रा / घंटा की मात्रा में स्टीम बॉयलर से दहन उत्पादों को 500 0 C तक ठंडा किया जाना चाहिए और सुखाने वाले संयंत्र में भेजा जाना चाहिए। 20 0 C के तापमान पर गैस की धारा को वायु धारा के साथ मिलाकर गैसों को ठंडा किया जाता है। दोनों गैस धाराओं में दबाव समान होता है। प्रति घंटा वायु प्रवाह निर्धारित करें यदि यह ज्ञात है कि आर गैस \u003d आर वायु। दहन उत्पादों की गर्मी क्षमता हवा की गर्मी क्षमता के बराबर मानी जाती है।

उत्तर: एम वायु \u003d 366 किग्रा / घंटा।