تعريف ومعايير نقاء المواد عالية النقاءالميثان

نقاء عالٍالميثانيشير هذا المصطلح إلى غاز الميثان ذي النقاء العالي نسبياً. وبشكل عام، يُعتبر الميثان الذي تبلغ نقاوته 99.99% أو أعلى غازاً عالي النقاء.الميثانفي بعض التطبيقات الأكثر صرامة، مثل صناعة الإلكترونيات، قد تصل متطلبات النقاء إلى 99.999% أو حتى أعلى. ويتحقق هذا النقاء العالي من خلال تقنيات معقدة لتنقية الغازات وفصلها لإزالة الشوائب مثل الرطوبة وثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون والهيدروجين والمكونات الغازية الأخرى.

مجالات استخدام الميثان عالي النقاء

في صناعة الإلكترونيات،الميثان عالي النقاءيُستخدم الميثان كغاز حفر ومادة خام في عملية الترسيب الكيميائي للبخار (CVD) في صناعة أشباه الموصلات. على سبيل المثال، في عملية الحفر بالبلازما، يُخلط الميثان مع غازات أخرى لحفر مواد أشباه الموصلات بدقة، مما يُشكل أنماط دوائر دقيقة. في عملية الترسيب الكيميائي للبخار (CVD)،الميثانيوفر مصدرًا للكربون لنمو الأغشية الرقيقة القائمة على الكربون، مثل أغشية كربيد السيليكون، والتي تلعب دورًا حاسمًا في تحسين أداء واستقرار أجهزة أشباه الموصلات.

المواد الكيميائية الخام:الميثان عالي النقاءيُعدّ الكلوروميثان مادة خام مهمة لتصنيع العديد من المواد الكيميائية ذات القيمة المضافة العالية. فعلى سبيل المثال، يتفاعل مع الكلور لإنتاج مركبات الكلوروميثان مثل الكلوروفورم، وثنائي كلورو الميثان، وثلاثي كلورو الميثان، ورابع كلوريد الكربون. ويُستخدم الكلوروميثان كمادة خام لإنتاج مركبات السيليكون العضوية، بينما يُستخدم ثنائي كلورو الميثان وثلاثي كلورو الميثان بشكل شائع كمذيبات، وكان رابع كلوريد الكربون يُستخدم سابقًا كعامل لإطفاء الحرائق، إلا أن استخدامه أصبح الآن محدودًا للغاية نظرًا لتأثيراته المُستنفدة لطبقة الأوزون. علاوة على ذلك،الميثانيمكن تحويلها إلى غاز التخليق (مزيج من أول أكسيد الكربون والهيدروجين) من خلال تفاعلات إعادة التشكيل، وغاز التخليق هو مادة خام أساسية لإنتاج الميثانول والأمونيا الاصطناعية والعديد من المنتجات الكيميائية الأخرى.

في قطاع الطاقة: بينما يُعد غاز الميثان (الغاز الطبيعي) المصدر الأساسي للطاقة،الميثان عالي النقاءكما يلعب دورًا في بعض تطبيقات الطاقة المتخصصة. فعلى سبيل المثال، في خلايا الوقود، يُمكن استخدام غاز الميثان عالي النقاء كوقود، حيث يخضع لعملية إعادة تشكيل لإنتاج الهيدروجين الذي يُشغّل خلية الوقود. وبالمقارنة مع أنواع الوقود الأحفوري التقليدية، تُحقق خلايا الوقود التي تستخدم غاز الميثان عالي النقاء كفاءة طاقة أعلى وانبعاثات ملوثات أقل.

تحضير الغازات القياسية:الميثان عالي النقاءيمكن استخدامه كغاز قياسي لمعايرة أجهزة تحليل الغاز. على سبيل المثال، في جهاز كروماتوغرافيا الغاز، باستخدامالميثان عالي النقاءيمكن استخدام غاز قياسي ذي تركيز معروف لمعايرة حساسية ودقة الكشف للجهاز، مما يضمن نتائج تحليلية دقيقة وموثوقة للغازات الأخرى.