خرید گاز هلیوم

گاز هلیوم (He) در ذهن بسیاری از افراد با جشن‌ها، شادی و بادکنک‌های شناور در هوا گره خورده است. اما این تصور عمومی تنها بخش کوچکی از دنیای شگفت‌انگیز این عنصر منحصربه‌فرد را به تصویر می‌کشد. هلیوم در حقیقت یک عنصر حیاتی و توانمندساز برای پیشرفته‌ترین فناوری‌های جهان مدرن است؛ از خنک‌سازی آهنرباهای ابررسانای دستگاه‌های تصویربرداری پزشکی (MRI) گرفته تا ایجاد اتمسفر خنثی در تولید نیمه‌هادی‌ها و فیبرهای نوری، و حتی تحت فشار قرار دادن مخازن سوخت در موشک‌های فضایی.  

فرآیند خرید گاز هلیوم، چه برای مصارف تفریحی و چه برای کاربردهای پیچیده صنعتی و آزمایشگاهی، می‌تواند با چالش‌هایی همراه باشد. انتخاب گرید خلوص مناسب، تعیین حجم سیلندر مورد نیاز، درک عوامل موثر بر قیمت و از همه مهم‌تر، رعایت نکات ایمنی، همگی نیازمند دانش و تخصص است. این راهنمای جامع به عنوان یک منبع کامل و معتبر، برای پاسخ به تمامی این دغدغه‌ها تدوین شده است. هدف، ارائه اطلاعات دقیق و کاربردی برای یک خرید آگاهانه و مطمئن از یک تامین‌کننده متخصص و قابل اعتماد است که گاز هلیوم را با خلوص تضمین‌شده و مشاوره فنی برای تمامی کاربردها عرضه می‌کند.  

آشنایی با گاز هلیوم

هلیوم (He)، عنصری شیمیایی با عدد اتمی ۲، یک گاز بی‌رنگ، بی‌بو، بی‌مزه، غیرسمی و از نظر شیمیایی کاملاً بی‌اثر است. این گاز به عنوان سبک‌ترین عضو گروه گازهای نجیب در جدول تناوبی شناخته می‌شود. پس از هیدروژن، هلیوم دومین عنصر سبک و فراوان در کل جهان به شمار می‌رود و حدود ۲۵ درصد از حجم جهان قابل مشاهده را تشکیل می‌دهد. با این حال، بر روی کره زمین، هلیوم یک منبع طبیعی محدود و تجدیدناپذیر است که عمدتاً از طریق فرآیندهای پیچیده از ذخایر گاز طبیعی استخراج می‌گردد. این تضاد بین فراوانی کیهانی و کمیابی زمینی، یکی از دلایل اصلی ارزش و قیمت بالای این عنصر است. بی‌اثر بودن شیمیایی هلیوم، به این معناست که تمایلی به واکنش با سایر عناصر ندارد و همین ویژگی، آن را به گزینه‌ای ایده‌آل برای کاربردهایی که نیاز به یک محیط خنثی و پایدار دارند، تبدیل کرده است.  

خواص فیزیکی استثنایی هلیوم، آن را از سایر گازها متمایز کرده و کاربردهای گسترده‌ای را برای آن رقم زده است:

• چگالی بسیار پایین: چگالی گاز هلیوم تقریباً یک هفتم چگالی هوا است. این سبکی فوق‌العاده، دلیل اصلی قابلیت بالابرندگی آن است که باعث می‌شود بادکنک‌ها، بالن‌ها و کشتی‌های هوایی پر شده با هلیوم به راحتی در هوا شناور شوند.  
• نقطه جوش فوق‌العاده پایین: هلیوم با نقطه جوش حدود ۲۶۹- درجه سانتی‌گراد، پایین‌ترین نقطه جوش را در میان تمام عناصر دارد و دمای آن به صفر مطلق نزدیک است. این ویژگی آن را به یک ابرخنک‌کننده (Cryogen) بی‌رقیب تبدیل کرده است که برای رسیدن به دماهای بسیار پایین در کاربردهای کرایوژنیک، مانند خنک‌سازی آهنرباهای ابررسانای دستگاه‌های MRI، ضروری است.  
• رسانایی حرارتی بالا و بی‌اثر بودن: هلیوم دارای رسانایی گرمایی بسیار بالایی است که به آن اجازه می‌دهد حرارت را به سرعت منتقل کند. این ویژگی در کنار بی‌اثر بودن شیمیایی، هلیوم را به گزینه‌ای ایده‌آل برای گاز محافظ در جوشکاری‌های تخصصی (جلوگیری از اکسیداسیون فلز داغ) و به عنوان یک عامل خنک‌کننده کارآمد در راکتورهای هسته‌ای و فرآیند تولید فیبر نوری تبدیل کرده است.  

انواع گریدهای خلوص گاز هلیوم

انتخاب گرید خلوص صحیح برای گاز هلیوم، یک تصمیم استراتژیک است که مستقیماً بر موفقیت فرآیند، سلامت تجهیزات و بهینه‌سازی هزینه‌ها تأثیر می‌گذارد. استفاده از گرید خلوص پایین‌تر از حد نیاز می‌تواند منجر به آلودگی نمونه‌ها، آسیب به دستگاه‌های حساس و نتایج نادرست شود، در حالی که انتخاب گریدی بالاتر از نیاز، صرفاً اتلاف هزینه است.

درک مفهوم گرید و درصد خلوص هلیوم

گرید یا درجه خلوص گاز هلیوم، بیانگر میزان هلیوم خالص در حجم کل گاز است و معمولاً به صورت درصدی یا با یک سیستم کدگذاری عددی مشخص می‌شود. برای مثال، گرید ۵.۰ به معنای خلوص %۹۹.۹۹۹ است (پنج عدد ۹). ناخالصی‌های رایج در هلیوم شامل مقادیر بسیار ناچیز نیتروژن، اکسیژن، دی‌اکسید کربن، بخار آب و هیدروکربن‌ها است که در فرآیندهای پالایش حذف می‌شوند. هرچه گرید بالاتر باشد، میزان این ناخالصی‌ها کمتر و قیمت گاز بیشتر خواهد بود.  

معرفی دقیق گریدهای مختلف و کاربردهای تخصصی آن‌ها

• هلیوم با خلوص فوق بالا – گرید ۶.۰ (%۹۹.۹۹۹۹): این خالص‌ترین گرید تجاری هلیوم است که تقریباً هیچ ناخالصی قابل اندازه‌گیری ندارد. از این گرید در حساس‌ترین کاربردهای علمی و صنعتی استفاده می‌شود، مانند تحقیقات پیشرفته فیزیک، لیزرهای تخصصی، و فرآیندهای تولید نیمه‌هادی‌ها که حتی حضور چند بخش در میلیون (ppm) ناخالصی نیز می‌تواند کل فرآیند را مختل کند.  
• هلیوم آزمایشگاهی – گرید ۵.۰ (%۹۹.۹۹۹) و ۵.۵ (%۹۹.۹۹۹۵): این گریدها استاندارد طلایی برای بسیاری از کاربردهای آزمایشگاهی و پزشکی هستند. به دلیل خلوص بالا و سطح بسیار پایین ناخالصی‌های هیدروکربنی و رطوبت، به عنوان گاز حامل در دستگاه‌های کروماتوگرافی گازی (GC) و طیف‌سنجی جرمی عملکردی بی‌نقص دارند. همچنین، این گرید برای خنک‌سازی آهنرباهای ابررسانای دستگاه‌های MRI و NMR ضروری است.  
• هلیوم صنعتی – گرید ۴.۵ تا ۴.۸ (%۹۹.۹۹۵ تا %۹۹.۹۹۸): این دسته از گریدها برای طیف وسیعی از کاربردهای صنعتی طراحی شده‌اند که نیاز به خلوص بالا دارند اما نه به اندازه کاربردهای آزمایشگاهی حساس هستند. مهم‌ترین مصارف آن شامل استفاده به عنوان گاز محافظ در جوشکاری قوسی فلزات حساس مانند آلومینیوم، تیتانیوم و مس، نشت‌یابی دقیق در سیستم‌های خلاء و فشار، و به عنوان اتمسفر خنثی در فرآیند تولید فیبر نوری است.  
• هلیوم گرید بالن (تفریحی) – خلوص حدود %۹۹ تا %۹۹.۹: این گرید که گاهی به آن گرید ۳ نیز گفته می‌شود، پایین‌ترین سطح خلوص را دارد و به طور خاص برای مصارف تفریحی تولید می‌شود. این گرید برای پر کردن بادکنک‌های لاتکس و فویلی در جشن‌ها، بالن‌های تبلیغاتی و هواشناسی کاملاً مناسب و اقتصادی است. به دلیل وجود ناخالصی‌های بیشتر، استفاده از این گرید در کاربردهای صنعتی و آزمایشگاهی به هیچ عنوان توصیه نمی‌شود، زیرا می‌تواند به تجهیزات آسیب رسانده و نتایج را مخدوش کند.  

جدول راهنمای انتخاب گرید خلوص هلیوم

نام گرید	درصد خلوص	کد گرید	مهم‌ترین کاربردها	ملاحظات کلیدی
خلوص فوق بالا (UHP)	%۹۹.۹۹۹۹	۶.۰	تحقیقات علمی پیشرفته، تولید نیمه‌هادی، لیزرهای خاص	بالاترین قیمت، برای حساس‌ترین فرآیندها
آزمایشگاهی	%۹۹.۹۹۹۵	۵.۵	کروماتوگرافی گازی MRI، ، NMR	نیاز به سرتیفیکیت آنالیز، استاندارد تجهیزات دقیق
آزمایشگاهی	%۹۹.۹۹۹	۵.۰	کروماتوگرافی گازی (GC)، طیف‌سنجی، خنک‌سازی	رایج‌ترین گرید آزمایشگاهی، تعادل بین خلوص و قیمت
صنعتی	%۹۹.۹۹۵ – %۹۹.۹۹۸	۴.۵ – ۴.۸	جوشکاری قوسی، نشت‌یابی، تولید فیبر نوری	مقرون‌به‌صرفه برای فرآیندهای صنعتی، خلوص تضمین‌شده
گرید بالن (تفریحی)	%۹۹ – %۹۹.۹	–	پر کردن بادکنک، بالن‌های تبلیغاتی و هواشناسی	اقتصادی‌ترین گزینه، فقط برای مصارف غیر حساس

کاربردهای شگفت‌انگیز گاز هلیوم در صنعت، پزشکی و تحقیقات

هلیوم به خودی خود یک محصول نهایی نیست، بلکه یک “عنصر توانمندساز” است؛ ماده‌ای حیاتی که بسیاری از فناوری‌های کلیدی امروزی را ممکن می‌سازد. بدون هلیوم، بسیاری از پیشرفت‌های پزشکی، صنعتی و علمی دهه‌های اخیر امکان‌پذیر نبود.

مصارف صنعتی و تولیدی

• جوشکاری و برش لیزری: در فرآیندهای جوشکاری قوسی مانند TIG و MIG، هلیوم به عنوان یک گاز محافظ ایده‌آل عمل می‌کند. این گاز با ایجاد یک سپر خنثی در اطراف حوضچه جوش، از تماس فلز مذاب با اکسیژن و نیتروژن هوا جلوگیری کرده و مانع از اکسیداسیون و ایجاد تخلخل در جوش می‌شود. این ویژگی به ویژه برای جوشکاری فلزات غیرآهنی و واکنش‌پذیر مانند آلومینیوم، تیتانیوم و آلیاژهای مس بسیار حیاتی است.  
• صنایع الکترونیک و نیمه‌هادی: تولید قطعات الکترونیکی مدرن، از چیپ‌های کامپیوتری گرفته تا پنل‌های LCD و فیبرهای نوری، نیازمند محیطی فوق‌العاده تمیز و کنترل‌شده است. هلیوم به دلیل بی‌اثر بودن، برای ایجاد اتمسفر خنثی در این فرآیندها استفاده می‌شود. علاوه بر این، رسانایی حرارتی بالای آن به خنک‌سازی سریع قطعات کمک کرده و سرعت تولید را افزایش می‌دهد.  
• نشت‌یابی: اتم‌های هلیوم بسیار کوچک هستند و می‌توانند از ریزترین ترک‌ها و منافذ نفوذ کنند. این ویژگی منحصربه‌فرد، هلیوم را به یک ابزار دقیق برای نشت‌یابی در سیستم‌های حساس تحت فشار یا خلاء تبدیل کرده است. از این روش در صنایع خودروسازی (برای تست سیستم‌های تهویه مطبوع)، هوافضا و تجهیزات پزشکی استفاده می‌شود.  
• صنایع هوافضا: در پرتاب موشک‌ها و فضاپیماها، از هلیوم برای پاکسازی و تحت فشار قرار دادن مخازن سوخت مایع فوق سرد (مانند هیدروژن و اکسیژن مایع) استفاده می‌شود. بی‌اثر بودن و باقی ماندن در حالت گازی در دماهای بسیار پایین، آن را برای این کاربرد حیاتی، بی‌جایگزین کرده است.  

مصارف پزشکی و آزمایشگاهی

• تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI): شاید حیاتی‌ترین کاربرد هلیوم در پزشکی، استفاده از آن در حالت مایع برای خنک‌سازی آهنرباهای ابررسانای دستگاه‌های MRI باشد. هلیوم مایع با رساندن دمای این آهنرباها به نزدیک صفر مطلق، مقاومت الکتریکی آن‌ها را به صفر می‌رساند و امکان ایجاد میدان‌های مغناطیسی بسیار قوی و پایدار را فراهم می‌کند که برای تولید تصاویر دقیق از بافت‌های بدن ضروری است.  
• کروماتوگرافی گازی (GC): در آزمایشگاه‌های شیمی تجزیه، هلیوم به عنوان گاز حامل ایده‌آل در دستگاه‌های کروماتوگرافی گازی به کار می‌رود. وظیفه آن، حمل نمونه تبخیر شده از میان ستون کروماتوگرافی برای جداسازی و شناسایی اجزای آن است. بی‌اثر بودن شیمیایی و رسانایی حرارتی بالای آن، نتایج دقیق و تکرارپذیری را تضمین می‌کند.  
• مخلوط‌های تنفسی غواصی: برای غواصی در اعماق زیاد (بیش از ۵۰ متر)، نیتروژن موجود در هوای تنفسی می‌تواند باعث عارضه‌ای به نام “نیتروژن نارکوسیس” یا “مستی اعماق” شود. برای جلوگیری از این خطر، غواصان حرفه‌ای از مخلوط‌های تنفسی ویژه‌ای به نام هلیوکس (ترکیب هلیوم و اکسیژن) استفاده می‌کنند. حلالیت پایین هلیوم در خون، این مشکل را برطرف کرده و تنفس در فشارهای بالا را ایمن‌تر می‌سازد.  

مصارف تفریحی و عمومی

• پر کردن بادکنک و بالن: شناخته‌شده‌ترین و محبوب‌ترین کاربرد عمومی هلیوم، استفاده از آن برای پر کردن بادکنک‌های تزئینی در جشن‌ها، مراسم و رویدادها است. سبکی و غیرقابل اشتعال بودن آن، هلیوم را به گزینه‌ای ایمن و جذاب برای این منظور تبدیل کرده است.  
• کشتی‌های هوایی و بالن‌های هواشناسی: قدرت بالابرندگی هلیوم در مقیاس‌های بزرگتر برای به پرواز درآوردن کشتی‌های هوایی و بالن‌های تحقیقاتی و هواشناسی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.  

راهنمای خرید کپسول گاز هلیوم

پس از تعیین گرید خلوص مورد نیاز، گام بعدی انتخاب سیلندر یا کپسول مناسب است. انتخاب صحیح حجم و نوع کپسول، نه تنها از نظر اقتصادی بهینه است، بلکه سهولت استفاده و ایمنی را نیز تضمین می‌کند.

آشنایی با انواع سیلندر هلیوم

• سیلندرهای قابل شارژ (فولادی): این سیلندرها که معمولاً از فولاد ساخته می‌شوند، گزینه‌ای استاندارد و اقتصادی برای مصارف مکرر، صنعتی و تجاری هستند. حجم‌های استاندارد موجود در بازار ایران شامل ۱۰، ۲۰، ۴۰ و ۵۰ لیتری است. این سیلندرها پس از اتمام گاز، قابلیت شارژ مجدد دارند و برای استفاده طولانی‌مدت طراحی شده‌اند.  
• کپسول‌های یکبار مصرف: این کپسول‌های کوچک و سبک برای مصارف خانگی، جشن‌های کوچک و استفاده‌های موردی طراحی شده‌اند. مزیت اصلی آن‌ها سهولت در حمل و استفاده بدون نیاز به تجهیزات جانبی مانند رگولاتور است. با این حال، هزینه گاز به ازای هر لیتر در این کپسول‌ها به مراتب بالاتر از سیلندرهای قابل شارژ است. همچنین، باید توجه داشت که خرید این کپسول‌ها از منابع نامعتبر می‌تواند خطرات ایمنی جدی به همراه داشته باشد.  
• مخازن هلیوم مایع (دوئر): برای کاربردهای تخصصی کرایوژنیک که به حجم زیادی از هلیوم مایع نیاز دارند (مانند مراکز MRI)، از مخازن عایق‌بندی شده ویژه‌ای به نام دوئر (Dewar) استفاده می‌شود. این مخازن برای نگهداری مایعات در دماهای بسیار پایین طراحی شده‌اند.  

فشار کاری سیلندر و تاثیر آن بر میزان گاز

حجم گاز فشرده شده در یک سیلندر، حاصل‌ضرب حجم آبی (حجم داخلی) سیلندر در فشار کاری آن است. به عنوان مثال، یک سیلندر استاندارد ۵۰ لیتری که با فشار ۲۰۰ بار پر شده باشد، حاوی 50×200=10000 لیتر یا ۱۰ متر مکعب گاز هلیوم در شرایط استاندارد است. بنابراین، فشار کاری بالاتر به معنای وجود گاز بیشتر در همان حجم سیلندر است.  

راهنمای عملی انتخاب حجم سیلندر

• برای مصارف تفریحی (پر کردن بادکنک): انتخاب حجم به تعداد بادکنک‌های مورد نظر بستگی دارد. به عنوان یک راهنمای تخمینی، می‌توان از جدول زیر استفاده کرد.
• برای مصارف صنعتی و آزمایشگاهی: انتخاب حجم باید بر اساس میزان مصرف روزانه یا هفتگی، فضای نگهداری و لجستیک تعویض سیلندر صورت گیرد. برای مصارف پیوسته و بالا، سیلندرهای ۵۰ لیتری اقتصادی‌ترین گزینه هستند، در حالی که برای مصارف کمتر یا آزمایشگاه‌هایی با فضای محدود، سیلندرهای ۱۰ یا ۲۰ لیتری مناسب‌ترند.

راهنمای عملی انتخاب حجم سیلندر هلیوم برای بادکنک

حجم سیلندر (لیتر)	فشار کاری (بار)	حجم کل گاز (متر مکعب)	تخمین تعداد بادکنک ۹ اینچی	کاربرد پیشنهادی
۱۰	۱۰۰ – ۱۵۰	۱ – ۱.۵	حدود ۱۰۰ – ۱۵۰ عدد	جشن‌های خانگی، کسب‌وکارهای کوچک، دکوراسیون
۲۰	۱۵۰	۳	حدود ۲۰۰ – ۲۵۰ عدد	رویدادهای متوسط، فروشگاه‌های لوازم جشن
۵۰	۲۰۰	۱۰	حدود ۸۰۰ – ۱۰۰۰ عدد	رویدادهای بزرگ، مصارف تجاری پیوسته، عمده‌فروشی

توجه: تعداد بادکنک‌ها تخمینی است و به اندازه دقیق بادکنک و میزان پر شدن آن بستگی دارد.  

قیمت گاز هلیوم و عوامل موثر بر آن

قیمت گاز هلیوم یک عدد ثابت نیست و تحت تأثیر مجموعه‌ای از عوامل فنی و بازاری قرار دارد. درک این عوامل به خریداران کمک می‌کند تا تصمیمات مالی آگاهانه‌تری بگیرند.

عوامل اصلی تعیین‌کننده قیمت هلیوم

• درجه خلوص: این مهم‌ترین عامل در تعیین قیمت است. با افزایش درصد خلوص و کاهش ناخالصی‌ها، فرآیند پالایش پیچیده‌تر و پرهزینه‌تر می‌شود. در نتیجه، قیمت گاز با افزایش گرید (از گرید بالن به سمت گرید ۶.۰) به صورت قابل توجهی افزایش می‌یابد.  
• حجم سفارش: همانند بسیاری از کالاها، خرید گاز هلیوم در حجم‌های بالاتر معمولاً هزینه واحد (قیمت به ازای هر لیتر یا متر مکعب) را کاهش می‌دهد. به همین دلیل، خرید گاز در سیلندرهای ۵۰ لیتری برای مصرف‌کنندگان دائمی، صرفه اقتصادی بیشتری نسبت به سیلندرهای کوچکتر دارد.  
• هزینه سیلندر (خرید، اجاره یا شارژ): مدل تأمین سیلندر نیز بر هزینه کل تأثیرگذار است:
  • خرید سیلندر نو: این گزینه شامل پرداخت هزینه کامل سیلندر به علاوه هزینه گاز است. اگرچه هزینه اولیه بالایی دارد، اما برای مصرف‌کنندگان دائمی که مالکیت سیلندر را ترجیح می‌دهند، در بلندمدت می‌تواند به‌صرفه باشد.  
  • شارژ سیلندر: در صورتی که مشتری از قبل مالک سیلندر استاندارد باشد، فقط هزینه گاز (شارژ) را پرداخت می‌کند که اقتصادی‌ترین روش برای تأمین مجدد است.  
  • اجاره سیلندر: این روش برای مصارف موقت، پروژه‌ای یا برای مشتریانی که نمی‌خواهند هزینه خرید سیلندر را متقبل شوند، ایده‌آل است. در این مدل، معمولاً یک مبلغ ودیعه به همراه هزینه گاز و اجاره‌بهای روزانه یا ماهانه سیلندر دریافت می‌شود.  
• نوسانات بازار جهانی: هلیوم یک کالای استراتژیک جهانی است که منابع تولید آن در تعداد محدودی از کشورها متمرکز شده است. هرگونه تغییر در عرضه (مانند توقف تولید در یک پالایشگاه بزرگ) یا افزایش ناگهانی تقاضا (مثلاً برای پروژه‌های بزرگ فناوری) می‌تواند قیمت جهانی هلیوم را تحت تأثیر قرار دهد.  

با توجه به ماهیت پویای بازار و تأثیر عوامل متعدد بر قیمت نهایی، ارائه یک لیست قیمت ثابت و آنلاین برای گاز هلیوم امکان‌پذیر و دقیق نیست. بهترین و مطمئن‌ترین روش برای اطلاع از هزینه‌ها، تماس مستقیم با یک تأمین‌کننده معتبر است.

کارشناسان فروش ما می‌توانند با تحلیل دقیق نیاز شما (کاربرد، گرید خلوص، حجم مصرف و مدل تأمین سیلندر)، بهترین راه‌حل را پیشنهاد داده و دقیق‌ترین قیمت روز را ارائه دهند. این مشاوره رایگان به شما کمک می‌کند تا از پرداخت هزینه‌های اضافی جلوگیری کرده و خریدی کاملاً متناسب با نیاز و بودجه خود داشته باشید.  

سوالات متداول (FAQ) درباره گاز هلیوم

این بخش به برخی از رایج‌ترین سوالات در مورد خرید و استفاده از گاز هلیوم پاسخ می‌دهد.