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水素(H2

性状

無色
無味無臭
ガス比重
0.0695(空気=1)
液比重
0.07(-253℃)
分子量
2.016
ガス密度
0.0899kg/m³(0℃、0.1013MPa)
沸点
-252.8℃
融点
-257.3℃
圧縮水素カードル

圧縮水素カードル

製法

電気分解
  • 苛性ソーダ(水酸化ナトリウム)製造工場で電気分解し出てくる副産物です。
水蒸気改質法
  • ナフサ(軽質ガソリン)に水蒸気を吹き込み製造します。

用途

金属製品の熱処理
  • ステンレス及び銅の光輝焼鈍
    ステンレス及び銅を熱処理する際、表面に光沢を付けるため、水素を含んだ雰囲気ガス中で行ないます。
ロケット燃料
  • スペースシャトルや日本のHロケット等に液体酸素と共に燃料として使用されています。
水素自動車
  • ガソリンの代わりに水素をエネルギーとして走る自動車で、直接水素を燃焼させ、水を排出します。CO2の排出はゼロです。
燃料電池
  • 水の電気分解の逆の化学反応を利用して、酸素と水素から電気を発生させる仕組みです。
水素容器(47Lシームレス容器)

水素容器

(47Lシームレス容器)

アンモニア合成
  • 人工肥料
    水素と窒素とでアンモニアを合成し、アンモニアから肥料を合成します。
酸化防止
  • 水素添加
    口紅の中に水素を吹き込み口紅の酸化による変色を防止します。マーガリンも酸化防止のため水素を添加します。
半導体(高純度水素)
  • エピタキシャル成長
    水素と四塩化シリコンの混合ガスをウエハー(シリコン単結晶をスライスしたもの)の表面に吹き込み、ウエハーの表面でシリコン分子が降り積もって成長していきます。
    このとき使われる水素の純度は99.99999%以上
    ウエハーの純度は99.999999999%以上

供給形態

  • シームレス容器による高圧水素での供給
  • カードル(シームレス容器を束ね集合させたもの)による高圧水素での供給
  • ローダー(長尺容器を束ね集合させたもの)による高圧水素での供給
  • 超低温貯槽(CE)による液化水素での供給
  • オンサイトプラント(工場内で製造・供給)での水素ガス供給

安全及び保安

爆発性・引火性

空気中で4~75%の水素があると爆発する危険性があります。

凍傷

超低温可搬式容器(LGC)や超低温貯槽(CE)を設置して液化水素を使用する時は、液が直接体にかからないようにして下さい。凍傷になるおそれがあります。

高圧

シームレス容器内には非常に高圧なガスが充填されています。
容器弁の破損等により、高圧ガスが噴出すると、容器が飛ぶ可能性があります。
転倒させるなど粗雑に扱わないようにして下さい。

その他

[適用法規]

  • 高圧ガス保安法[第2条]
  • 労働安全衛生法[施行令別表第1危険物(可燃性のガス)]

ヘリウム(He)

性状

無色
無味無臭
ガス比重
0.1382(空気=1)
液比重
0.125(-268.9℃)
分子量
4.003
ガス密度
0.1786kg/m³(0℃、0.1013MPa)
沸点
-268.9℃
融点
-272.2℃
圧縮ヘリウムカードル

圧縮ヘリウムカードル

  • 液体ヘリウムはマイナス271℃を超えると粘性がゼロになり容器に入れておいても容器の壁をはい上がって外へこぼれ出ます。
    また、リング状のパイプに入れると中を永遠に回り続けます。

製法

  • 合衆国テキサス州アマリロ(平均3%のヘリウムを含む)や、その他で天然ガス中の一成分として得られる天然ガスを分離精製して製造します。日本は100%輸入しています。 大気中に0.0005%存在します。 

用途

レーザーガス
  • レーザーガスの一成分として使われることがあります。
漏洩検査検知用
  • ガスの漏洩検査に使用されます。
分析用キャリアガス
  • ガスクロ、X線蛍光分光分析等に使用します。
吸入用
  • 深海潜水用として酸素と混合します。
気球用
  • 気球や風船用として使用されます。
ヘリウム容器

ヘリウム容器

超低温関係冷媒
  • MRI装置の超伝導マグネット冷却用
    MRI
    体を強力な静磁場下に置き、その静磁場と直角の方向から、特定同波数の電波を与えることにより現れる変化を利用して、ガンの診断等を行なう装置です。
  • リニアモーターカーの超伝導磁石冷却用
  • 極低温研究

供給形態

  • シームレス容器による高圧ヘリウムでの供給
  • カードル(シームレス容器を束ね集合させたもの)による高圧ヘリウムでの供給
  • 超低温可搬式容器(LGC)による液化ヘリウムでの供給
  • 超低温貯槽(CE)による液化ヘリウムでの供給

安全及び保安

酸欠

密閉された空間でヘリウムを放出した場合、窒息の危険性があります。

凍傷

超低温可搬式容器(LGC)や超低温貯槽(CE)を設置して液化ヘリウムを使用する時は、液が直接体にかからないようにして下さい。凍傷になるおそれがあります。

高圧

シームレス容器内には非常に高圧なガスが充填されています。
容器弁の破損等により、高圧ガスが噴出すると、容器が飛ぶ可能性があります。
転倒させるなど粗雑に扱わないようにして下さい。

その他

[適用法規]

  • 高圧ガス保安法[第2条]

フルオロカーボン(フロン)

フルオロカーボン(フロン)はフッ化塩化炭化水素の総称であり、フロン-12、フロン-22などの略号で呼ばれることが多いですが、別にR-12、R-22と呼ばれる事もあります。(R=Refrigeration=冷凍、冷蔵)

番号の付けられ方

(1)単一冷媒の場合

1位の数字はF原子の数
10位の数字はH原子の数に1を加えたもの
100位の数字はC原子の数から1を減じたものを表しています。
(12などの場合は012と考えます)

(2)混合冷媒(異種冷媒混合)の場合

100位の値が4または5になります。(410A、502等)
4は非共沸混合、5は共沸混合を示します。
10位と1位の値は登録順番号です。

番号の付けられ方

1.CFC(クロロフルオロカーボン)
塩素を含みオゾン破壊の程度が高い。R-11、R-12等
2.HCFC(ハイドロクロロフルオロカーボン)
塩素を含んでいるが水素があるためオゾン破壊の程度が低い。R-22,R-141b等
3.HFC(ハイドロフルオロカーボン)
塩素を含まず、オゾン破壊が全くない。R-134a、R-407C,R-410A,R-404A等
上記3種のフルオロカーボンは地球温暖化係数が高いため、最近では地球温暖化係数がゼロの新代替物質も登場しています。

性状

無色
ほとんど無臭
比重
一般的なフルオロカーボンは空気より重い
不燃性
(一部可燃性あり)
毒性
なし ただし裸火に触れるとフッ化水素またはホスゲンなどの有毒ガスを発生します。
有害のため、すぐ換気する必要があります。

製法

  • ほたる石(CaF2)と硫酸を原料にして無水フッ酸を作り、フルオロカーボンを合成します。

用途

冷媒用
  • 家庭用及び業務用エアコンもしくは大型冷凍機
洗浄用
  • 半導体洗浄
発泡剤
  • ポリウレタン、エポキシ樹脂等の断熱材を製造する際の発泡剤
エアゾール用噴射剤
  • 殺虫剤、ヘアスプレー等の噴射剤
消火剤
  • 地下駐車場等消火設備(近年は窒素に変わりつつあります)

供給形態

  • 溶接容器での供給
    リターナブル容器(回転容器)とノンリターナブル容器(NRC容器)があります。
  • 貯槽による供給(ISOタンクまたはローリーにて貯槽へ補充)

安全及び保安

窒息

密閉された空間でフルオロカーボンを放出した場合、窒息の危険性があります。

凍傷

容器から液を取り出す時は、液が直接体にかからないようにして下さい。
凍傷になるおそれがあります。

その他

[適用法規]

  • 高圧ガス保安法[第2条]
  • 労働安全衛生法 [施行令別表第1危険物(可燃性のガス)] [施行令第18条の2(名称等を通知すべき危険物及び有害物)]
  • オゾン層保護法[第2条特定物質]

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