ग्लास रिएक्टर में अक्रिय गैस का क्या कार्य है?

ग्लास रिएक्टरआमतौर पर रासायनिक प्रयोगशाला में उपयोग किया जाने वाला एक प्रकार का प्रतिक्रिया उपकरण है, जिसका उपयोग आमतौर पर कार्बनिक संश्लेषण, उत्प्रेरक प्रतिक्रिया, उच्च तापमान प्रतिक्रिया आदि में किया जाता है। कुछ विशिष्ट प्रतिक्रिया स्थितियों के तहत, निष्क्रिय वातावरण प्रदान करने के लिए अक्रिय गैस को भरने की आवश्यकता होती है, ताकि प्रतिक्रिया पदार्थों को हवा में ऑक्सीजन और जल वाष्प के प्रभाव से बचाया जा सके, और साथ ही, प्रतिक्रिया स्थितियों को नियंत्रित किया जा सके अनावश्यक प्रतिकूल प्रतिक्रिया से बचें.

कार्बनिक संश्लेषण प्रतिक्रिया: प्रतिक्रियाशील पदार्थों पर ऑक्सीजन या नमी के प्रभाव से बचने के लिए कई कार्बनिक संश्लेषण प्रतिक्रियाओं को निष्क्रिय वातावरण में करने की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, हाइड्रोजनीकरण प्रतिक्रिया में, हाइड्रोजन को कम करने वाले एजेंट के रूप में उपयोग करना और प्रतिक्रिया के दौरान ऑक्सीजन के बहिष्कार को सुनिश्चित करने के लिए प्रयोगशाला ग्लास रिएक्टर को अक्रिय गैस से भरना आवश्यक है, जिससे प्रतिक्रिया की सुचारू प्रगति सुनिश्चित होती है।

उत्प्रेरक प्रतिक्रिया: उत्प्रेरक की गतिविधि सुनिश्चित करने के लिए कुछ उत्प्रेरक प्रतिक्रियाओं को ऑक्सीजन मुक्त या कम ऑक्सीजन वाले वातावरण में करने की आवश्यकता होती है। अक्रिय गैस को चार्ज करके, प्रतिक्रिया प्रणाली में ऑक्सीजन को प्रभावी ढंग से समाप्त किया जा सकता है, उत्प्रेरक पर ऑक्सीजन के विषाक्त प्रभाव को कम किया जा सकता है, और प्रतिक्रिया दक्षता में सुधार किया जा सकता है।

उच्च तापमान प्रतिक्रिया: उच्च तापमान प्रतिक्रिया स्थितियों, जैसे पायरोलिसिस, कैल्सीनेशन और अन्य प्रतिक्रिया प्रक्रियाओं के तहत, अक्रिय गैस का उपयोग ऑक्सीजन और जल वाष्प को पतला करने, प्रतिक्रिया प्रणाली के ऑक्सीजन आंशिक दबाव को कम करने, ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया की संभावना को कम करने और प्रतिक्रिया की रक्षा करने के लिए किया जा सकता है। ऑक्सीकरण या हाइड्रोलिसिस से उत्पाद।

 

अक्रिय गैस एक प्रकार की गैस को संदर्भित करती है जिसमें बहुत स्थिर रासायनिक गुण होते हैं और अन्य पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया करना मुश्किल होता है।

 

हीलियम (वह)

विशेषताएँ: हीलियम ब्रह्मांड में सबसे प्रचुर गैस है, और पृथ्वी के वायुमंडल में इसकी मात्रा बहुत कम है। हीलियम एक मोनोआटोमिक गैस है, सबसे हल्की अक्रिय गैस, रंगहीन, गंधहीन, गैर विषैली और घनत्व में बहुत कम है। इसमें उच्च तापीय चालकता और विद्युत चालकता है।

प्रतिक्रिया प्रकार: क्योंकि यह बहुत स्थिर है, यह शायद ही किसी प्रतिक्रिया में भाग लेता है, और इसका उपयोग मुख्य रूप से गैस सुरक्षा, लेजर तकनीक और गुब्बारा फुलाने के लिए किया जाता है।

 

नियॉन (ने)

विशेषताएँ: नियॉन एक रंगहीन, गंधहीन और गैर विषैली गैस है, जो कम घनत्व वाली एक दुर्लभ गैस है। डिस्चार्ज होने पर यह नारंगी-लाल रोशनी उत्सर्जित करता है, और नियॉन रोशनी में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

प्रतिक्रिया प्रकार: नियॉन भी एक बहुत स्थिर गैस है और अधिकांश रासायनिक प्रतिक्रियाओं में भाग नहीं लेती है। इसकी उच्च आयनीकरण ऊर्जा के कारण, इसका उपयोग डिस्चार्ज ट्यूब और लेजर के निर्माण के लिए किया जा सकता है।

 

आर्गन (Ar)

• विशेषताएं: आर्गन उच्च घनत्व वाली रंगहीन, गंधहीन और गैर विषैले गैस है। डिस्चार्ज होने पर यह नीली रोशनी उत्सर्जित करता है, और इसका व्यापक रूप से प्रकाश स्रोत और वेल्डिंग में उपयोग किया जाता है।
• प्रतिक्रिया प्रकार: आर्गन भी एक स्थिर गैस है, जिसकी अन्य पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया करना आसान नहीं है। सुरक्षा प्रदान करने और प्रतिक्रिया स्थितियों को नियंत्रित करने के लिए इसे अक्सर ग्लास रिएक्टरों में निष्क्रिय वातावरण, सुरक्षात्मक गैस और शीतलन गैस के रूप में उपयोग किया जाता है।

 

नाइट्रोजन (N2)

• विशेषताएं: नाइट्रोजन हवा में सबसे प्रचुर मात्रा में पाए जाने वाले घटकों में से एक है, इसलिए इसे प्राप्त करना और उपयोग करना अपेक्षाकृत आसान है। अच्छे निष्क्रिय वातावरण को सुनिश्चित करने के लिए उचित उपचार और शुद्धिकरण के माध्यम से इसकी शुद्धता भी उच्च स्तर तक पहुंच सकती है। हीलियम, नियॉन, आर्गन और क्रिप्टन जैसी अन्य अक्रिय गैसों की तुलना में, नाइट्रोजन की लागत कम है, जो इसे बड़े पैमाने पर प्रयोगशाला और औद्योगिक अनुप्रयोगों में एक आम पसंद बनाती है। सामान्य तौर पर, यह अपेक्षाकृत स्थिर होता है, और अधिकांश रासायनिक प्रतिक्रियाओं में कोई स्पष्ट हस्तक्षेप नहीं होता है।
• प्रतिक्रिया प्रकार: एक ग्लास रिएक्टर में, नाइट्रोजन का उपयोग ऑक्सीजन मुक्त या हाइपोक्सिया वातावरण स्थापित करने के लिए हवा से ऑक्सीजन और जल वाष्प को हटाने के लिए किया जा सकता है। यह प्रतिक्रियाशील पदार्थों को ऑक्सीकरण या हाइड्रोलिसिस से बचाने में सहायक है, और कुछ कार्बनिक संश्लेषण और उत्प्रेरक प्रतिक्रियाओं में उपज और चयनात्मकता में सुधार करता है। इसके अलावा, नाइट्रोजन का उपयोग प्रतिक्रिया तापमान को नियंत्रित करने और ठंडा या गर्म करके प्रतिक्रिया दर को समायोजित करने के लिए भी किया जा सकता है।

 

क्रिप्टन (Kr)

• विशेषताएँ: क्रिप्टन एक दुर्लभ गैस है, रंगहीन, गंधहीन और गैर विषैली, उच्च घनत्व वाली। डिस्चार्ज होने पर यह पीले-हरे रंग की चमक देता है। इसमें वायुमंडल में सूक्ष्म मात्रा होती है और इसे अंशांकन द्वारा तरल हवा से अलग किया जा सकता है। क्रिप्टन युक्त प्रकाश बल्ब एक बहुत उज्ज्वल प्रकाश स्रोत है, जिसका उपयोग अक्सर फ्लोरोसेंट लैंप बनाने के लिए किया जाता है।
• प्रतिक्रिया प्रकार: क्रिप्टन भी एक स्थिर गैस है, जिसका रासायनिक प्रतिक्रियाओं में भाग लेना आसान नहीं है। इसका उपयोग मुख्य रूप से गैस डिस्चार्ज लैंप, लेजर और ऑप्टिकल उपकरणों को भरने के लिए किया जाता है।

 

क्सीनन (एक्सई)

• विशेषताएं: ज़ेनॉन उच्च घनत्व वाली रंगहीन, गंधहीन और गैर विषैले गैस है। डिस्चार्ज होने पर यह नीली से हरी रोशनी उत्सर्जित करता है। यह हवा में (लगभग {{0%).0087mL क्सीनन प्रति 100L हवा में) और गर्म झरनों की गैस में भी मौजूद होता है। क्रिप्टन द्वारा तरल हवा से अलग किया गया।
• प्रतिक्रिया प्रकार: क्सीनन भी एक स्थिर गैस है, जिसकी अन्य पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया करना आसान नहीं है। इसका व्यापक रूप से गैस डिस्चार्ज लैंप और लेजर तकनीक में उपयोग किया जाता है, और इसका उपयोग चिकित्सा और वैज्ञानिक अनुसंधान में भी किया जा सकता है।

 

रेडॉन (आरएन)

• विशेषताएँ: रेडॉन उच्च घनत्व वाली रंगहीन, गंधहीन और जहरीली गैस है। यह एक रेडियोधर्मी गैस है, जो आमतौर पर मिट्टी, पानी और हवा में मौजूद होती है। इसकी रेडियोधर्मिता के कारण इसका आधा जीवन छोटा होता है।
• प्रतिक्रिया प्रकार: रेडॉन अपनी अस्थिरता और रेडियोधर्मिता के कारण रासायनिक प्रतिक्रिया के लिए उपयुक्त नहीं है। रेडॉन का उपयोग मुख्य रूप से रेडियोथेरेपी और वैज्ञानिक अनुसंधान के लिए किया जाता है।

कांच प्रतिक्रिया केतली की परिवेशी गैस के रूप में अक्रिय गैस का उपयोग करते समय सुरक्षा समस्याओं पर ध्यान दिया जाना चाहिए।

 

1. ऑक्सीजन सांद्रता को बहुत अधिक होने से रोकें: अक्रिय गैस का मुख्य कार्य प्रतिक्रियाशील पदार्थों की रक्षा के लिए हवा से ऑक्सीजन निकालना है। हालाँकि, यदि प्रयुक्त अक्रिय गैस अपर्याप्त है या लीक हो गई है, तो रिएक्टर में ऑक्सीजन की सांद्रता बढ़ सकती है। उच्च ऑक्सीजन सांद्रता से विस्फोट या आग लगने का खतरा बढ़ सकता है। इसलिए, संचालन की प्रक्रिया में, हमें अक्रिय गैस की पर्याप्त आपूर्ति सुनिश्चित करनी चाहिए, और नियमित रूप से गैस आपूर्ति प्रणाली की जांच और रखरखाव करना चाहिए।

2. सीलिंग प्रदर्शन और रिसाव: जैकेटेड ग्लास रिएक्टर का अच्छा सीलिंग प्रदर्शन सुनिश्चित करना बहुत महत्वपूर्ण है। किसी भी रिसाव से अक्रिय गैस का नुकसान हो सकता है, जिससे प्रतिक्रिया प्रक्रिया प्रभावित हो सकती है। अच्छा सीलिंग प्रदर्शन सुनिश्चित करने और किसी भी रिसाव की समस्या को समय पर ठीक करने के लिए प्रतिक्रिया केतली के सीलिंग उपकरण की नियमित रूप से जांच और रखरखाव करें।

3. ऑक्सीजन हटाना और वेंटिलेशन: अक्रिय गैस का उपयोगग्लास रिएक्टरइसका उद्देश्य हवा से ऑक्सीजन निकालना है। अक्रिय गैस का उपयोग करने से पहले, सुनिश्चित करें कि रिएक्टर में हवा पूरी तरह से हटा दी गई है, और ऑक्सीजन को रिएक्टर में फिर से प्रवेश करने से रोकने के लिए एक उचित वेंटिलेशन सिस्टम स्थापित करें। ऑपरेशन के दौरान, सुनिश्चित करें कि प्रतिक्रिया वातावरण की गैस संरचना को स्थिर रखने के लिए वेंटिलेशन उपकरण सामान्य रूप से काम करें।

4. गैस दबाव नियंत्रण: अक्रिय गैस की आपूर्ति और निर्वहन दोनों को गैस के दबाव को नियंत्रित करने की आवश्यकता है। बहुत अधिक या बहुत कम गैस का दबाव सुरक्षा समस्याओं या प्रतिक्रिया स्थितियों में विचलन का कारण बन सकता है। अक्रिय गैस के दबाव को नियंत्रित करने के लिए उचित दबाव विनियमन उपकरणों और निगरानी उपकरणों का उपयोग करें और सुनिश्चित करें कि यह हमेशा उचित सीमा के भीतर है।

5. अक्रिय गैस के संचय को रोकें: अक्रिय गैस के उपयोग की प्रक्रिया में बंद स्थान में अक्रिय गैस के संचय से बचना आवश्यक है। अक्रिय गैस के जमा होने से हाइपोक्सिया और दम घुटने का खतरा हो सकता है। इसलिए, ऑपरेशन की प्रक्रिया में, अक्रिय गैस के संचय से बचने के लिए पर्याप्त वेंटिलेशन और वायु प्रवाह सुनिश्चित करना आवश्यक है।

 

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