수소가스로 전환

Mike May는 텍사스에 거주하는 프리랜서 작가이자 편집자입니다.

실험실의 헬륨 가스 부족과 가격 상승이 계속되면서 많은 과학자들이 대체 솔루션을 찾고 있습니다. 샘플 준비 및 다양한 형태의 크로마토그래피를 포함하여 과학자들이 다양한 방법으로 가스를 사용하므로 실험실에는 안정적이고 저렴한 공급품이 필요합니다. 실험실에서는 헬륨 탱크를 구입하는 대신 수소 발생기로 전환할 수 있습니다.

과학자들이 헬륨에서 수소 가스로 전환할 수 있도록 돕기 위해 스코틀랜드 Peak Scientific의 제품 관리자인 Ed Connor는 7단계 계획을 작성했습니다. 요약하면 전환 방법은 다음과 같습니다.

1. 귀하의 분석법에 수소를 사용할 수 있는지 확인하십시오. 어떤 상황에서는 방법 변환 소프트웨어를 사용하여 조정이 필요할 수 있는 매개변수를 결정할 수 있습니다.

2. 침전물에서 원하지 않는 배경을 제거하기 위해 헬륨 가스에 사용된 튜브를 교체하십시오.

3. 이 폭발성 가스의 안전 문제를 충족하고 필요한 경우 자동 차단 기능을 제공하는 누출 감지기가 포함된 수소 발생기를 선택하십시오.

4. 필요한 하드웨어를 설치합니다. 예를 들어 가스 크로마토그래피(GC)에는 보다 효율적인 진공 펌프나 이온 소스용 수소 업그레이드 키트가 포함될 수 있습니다.

5. 필요에 따라 소모품을 변경합니다. 예를 들어, GC의 일부 응용 분야에서 수소로 전환하려면 구경이 더 작은 컬럼이 필요할 수 있습니다.

6. 플랫폼과 애플리케이션에 따라 달라지는 시스템을 설정합니다. 예를 들어 GC의 경우 컬럼은 GC 오븐에서 컨디셔닝되어야 하며 이온 소스는 제조업체 지침에 따라 구워야 합니다.

7. 성능을 확인하세요. Connor는 "수소와 비교하여 헬륨을 사용한 샘플 결과를 비교할 때 신호 대 잡음이 시스템에 따라 2~5배 감소하는 경우가 많습니다."라고 말합니다. 그는 "운송 가스를 교체한 후 며칠이 지나면 배경 신호가 일관된 수준으로 떨어져야 합니다."라고 말합니다.

수소 가스로 전환하기로 결정되면 실험실에서 발전기를 설정하며 이 프로세스는 제조업체에 따라 다릅니다. 일부 수소 가스 발생기는 “설계가 매우 단순하다”고 텍사스 주 칼리지 스테이션에 있는 FuelCellsEtc의 수석 기술자인 James Layton은 말합니다. Layton에 따르면, "양성자 교환막(PEM) 수소 발생기를 사용하면 탈이온수나 증류수를 추가하고 발생기를 벽에 연결하기만 하면 됩니다." 그는 "일부 유형의 발생기(알칼리성)가 있는데, 먼저 반응물 탱크에 수산화칼륨 혼합물을 추가한 다음 필요에 따라 탈이온수나 증류수로 마무리해야 합니다."라고 덧붙였습니다.

수소 가스 발생기는 생산 공정을 모니터링할 수도 있습니다. 예를 들어, 레이튼은 "수소가 대형 탱크를 채우거나 실시간으로 사용되는 경우 장치는 계속 작동하여 압력이 최대에 도달하거나 발전기가 꺼질 때까지 최대 수소 흐름을 생성합니다"라고 말합니다.

일반적으로 헬륨에서 수소로의 전환은 간단합니다. 어떤 방법에서 수소를 사용할 수 있다면 수소 발생기로 전환하는 것은 상당히 쉽습니다. 많은 경우 수소 발생기는 "플러그 앤 플레이"가 가능합니다.