氦氣的應(yīng)用十分廣泛,除了用于實(shí)驗(yàn)室分析,也被應(yīng)用在半導(dǎo)體、醫(yī)療、航空航天等行業(yè)。作為一種不可再生資源,氦氣短缺問題難以避免。氦氣短缺危機(jī)已經(jīng)持續(xù)很長一段時(shí)間,且日益嚴(yán)峻,對全球用戶產(chǎn)生了極大的影響。尤其是進(jìn)入“氦短缺4.0”之后,用戶再次面臨價(jià)格飆升和供應(yīng)受限的問題。有許多因素造成了這一現(xiàn)狀,包括美國土地管理局在1月份再次意外關(guān)閉導(dǎo)致美國氦氣供應(yīng)中斷;俄羅斯阿穆爾州(氦氣產(chǎn)地之一)的氦氣工廠因施工而關(guān)閉,將在未來至少6個(gè)月內(nèi)無法供應(yīng)氦氣;卡塔爾氦氣產(chǎn)量減少;以及東歐不穩(wěn)定局勢的影響。
除此以外,氦氣的全球分布極不均衡,近90%的氦氣資源集中在美國、卡塔爾、俄羅斯、阿爾及利亞等地。因其不均衡的分布和不可再生性,可以預(yù)測:未來,危機(jī)還將持續(xù)升級。
雖然美國土地管理局在2021年底關(guān)閉維修,但人們普遍認(rèn)為,俄羅斯天然氣工業(yè)公司的阿穆爾項(xiàng)目將開始向市場供應(yīng)大量氦氣,這樣就能避免氦氣供應(yīng)再次短缺。
然而幾周后,這種想法就被證明是錯(cuò)誤的。據(jù)《天然氣世界》報(bào)道:2021年9月,阿穆爾氦氣工廠因施工建設(shè)而停止生產(chǎn)。除此之外,為阿穆爾州一家氦氣工廠提供原料氣的天然氣加工廠發(fā)生爆炸和火災(zāi),這意味著阿穆爾州的氦氣生產(chǎn)可能至少要停止到2022年第三季度。
圍繞著阿穆爾工廠何時(shí)能夠恢復(fù)生產(chǎn)的猜測眾說紛紜,樂觀者認(rèn)為2022年第三季度末能夠恢復(fù),更悲觀的預(yù)測則認(rèn)為阿穆爾工廠直到2023年前都無法供應(yīng)氦氣。
雖然俄羅斯與烏克蘭的沖突目前沒有對氦氣供應(yīng)產(chǎn)生直接影響,但人們認(rèn)為沖突可能會造成對氦氣供應(yīng)的短期和長期影響。就短期影響而言,氦氣的出口依靠集裝箱,由于西方國家對俄羅斯的制裁,導(dǎo)致了對俄羅斯港口服務(wù)的暫停,目前沒有一個(gè)快速的方法可以讓這些位于俄羅斯境內(nèi)的集裝箱從該國出口。
從長期來看,政治因素及對俄羅斯的制裁則可能造成不可估量的影響。這將使許多行業(yè)無法使用來自俄羅斯天然氣公司提供的氦氣。雖然天然氣和石油的出口目前未受到制裁,但如果長期對氦氣進(jìn)行嚴(yán)厲制裁,這將極大地影響全球市場的氦氣供應(yīng)。
除此之外,新冠疫情對全球供應(yīng)鏈的影響仍在持續(xù),而各行業(yè)對氣體的需求卻在增加。
以上種種因素造成了國外氦氣市場一瓶難求的現(xiàn)象。
而對國內(nèi)市場來說,我國的氦氣資源僅占全球總量的2%左右,主要依賴進(jìn)口。國際氦氣市場的供應(yīng)中斷問題導(dǎo)致國內(nèi)氦氣價(jià)格飆升,一度逼近600元/立方米,這迫使實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)而尋求更經(jīng)濟(jì)、價(jià)格低廉的其他氣體作為替代。
氦氣由于其良好的分離效果,常被用作氣相色譜的載氣。如今,實(shí)驗(yàn)室可以選擇其他可再生的氣體替代氦氣,并同樣可以提供良好的分析結(jié)果。
氦氣的替代品有哪些?
長期以來,氫氣一直被認(rèn)為是GC的最佳載氣。氫氣的高擴(kuò)散性可獲得更高的線速度,分析時(shí)間更短,并能提供與氦氣接近的分離效率。
氮?dú)庖部勺鳛檩d氣,從范迪姆特曲線上看,在較低的線速度下也可提供較好的分離效果。雖然與氦氣相比,氮?dú)獾姆蛛x時(shí)間較長,但由于氮?dú)赓Y源非常豐富,且容易生產(chǎn),因此對許多實(shí)驗(yàn)室來說是一個(gè)可行的選擇。
哪種氣體發(fā)生器適用于您的氣相色譜儀?
Peak已成功研發(fā)、生產(chǎn)多款專為GC而設(shè)計(jì)的氣體發(fā)生器。Precision系列氣體發(fā)生器是實(shí)驗(yàn)室用氫氣和氮?dú)夤⿷?yīng)的安全、實(shí)用解決方案。
Peak的 Precision Standard系列氫氣發(fā)生器可提供純度高達(dá)99.9995%的氫氣,適用于GC火焰燃燒檢測器。Precision Trace系列氫氣發(fā)生器可提供純度高達(dá)99.99999%的氫氣,可用作載氣,保證穩(wěn)定的基線和結(jié)果的準(zhǔn)確性。
Peak 的Precision氮?dú)獍l(fā)生器是氣相色譜用尾吹氣、參比氣等的理想選擇,可同時(shí)為多個(gè)檢測器提供連續(xù)穩(wěn)定的氮?dú)狻?/span>
Peak Precision系列氣體發(fā)生器專為GC設(shè)計(jì)
Peak Precision系列發(fā)生器采用可堆疊的模塊化設(shè)計(jì),除了氮?dú)夂蜌錃,許多實(shí)驗(yàn)室還會選擇Precision Zero Air零級空氣發(fā)生器來提供助燃?xì),而不會增加發(fā)生器的整體占地面積。對于沒有壓縮空氣解決方案的實(shí)驗(yàn)室,Precision系列還配有一款空壓機(jī)可供選擇。Precision模塊化的氮?dú)淇瞻l(fā)生器能夠同時(shí)滿足氣相色譜的所有需求。
隨著氦氣供應(yīng)的不穩(wěn)定性對實(shí)驗(yàn)室工作流程的影響加劇,已有儀器制造商著手設(shè)計(jì)可以使用氫氣和氮?dú)獾膬x器,而不再完全依靠氦氣來完成所有分析任務(wù)。與此同時(shí),許多儀器制造商也越來越多地推薦使用氫氣替代氦氣作為載氣,最終使實(shí)驗(yàn)室不再擔(dān)心氣體短缺而影響分析實(shí)驗(yàn)的進(jìn)度。