كتلة
يشير هذا إلى وزن الغاز، والذي يتم التعبير عنه عادةً بالملليجرام (مجم)، أو الجرام (جم)، أو الكيلوجرام (كجم)، أو الأطنان (ر). يشير الحجم إلى السعة الداخلية للحاوية التي تحتوي على الغاز؛ يتم التعبير عنها عادةً بالملليمتر المكعب (مم³)، أو السنتيمتر المكعب (سم³)، أو المتر المكعب (م³). الحجم النوعي هو الحجم الذي تشغله وحدة وزن المادة؛ ويشار إليه بالرمز *V*. بالنسبة للغازات، يتم قياس الحجم المحدد بالمتر المكعب / كجم، بينما بالنسبة للسوائل، يتم قياسه باللتر / كجم.
الضغط، القوة لكل وحدة مساحة، الضغط الجوي، الضغط المطلق، الضغط النسبي
القوة الناتجة عن تأثير جزيئات الغاز المتحركة على جدران الحاوية تسمى *الضغط*. يُطلق على الضغط الممارس على وحدة مساحة سطح الحاوية اسم *القوة لكل وحدة مساحة* (أو ببساطة *الضغط*). تقليديًا، تُستخدم وحدات مثل ملليمتر الزئبق (mmHg) أو القوة لكل سنتيمتر مربع (cm²)؛ ومع ذلك، فإن الوحدات القياسية الدولية (المقاييس القانونية) هي الباسكال (Pa)، والكيلوباسكال (kPa)، والميجاباسكال (MPa). من خلال التحويل: 1 مم زئبق=133.3 باسكال=0.1333 كيلو باسكال؛ 1 ميجا باسكال=1000 كيلو باسكال=1،000،000 باسكال؛ و1 ATA=0.1 ميجا باسكال.
يُعرف الضغط الذي يمارس على سطح الأرض-أو الأجسام الموجودة عليها-بواسطة الطبقة السميكة من الغلاف الجوي التي تغلف الكوكب باسم *الضغط الجوي*، ويشار إليه بالرمز *B*. يُطلق على الضغط الذي يعمل مباشرة على سطح الحاوية أو الجسم اسم *الضغط المطلق*؛ يتم قياس قيم الضغط المطلق نسبة إلى نقطة بداية الفراغ المطلق ويشار إليها بالرمز *P*ABS.
يُطلق على الضغط الذي يتم قياسه باستخدام أدوات مثل مقاييس الضغط أو مقاييس التفريغ أو مقاييس الضغط الأنبوبية على شكل U اسم *مقياس الضغط* (المعروف أيضًا باسم *الضغط النسبي*)؛ يتم قياس ضغط المقياس بالنسبة إلى الضغط الجوي ويشار إليه بالرمز *P*g. يتم التعبير عن العلاقة بين هذه الكميات الثلاث على النحو التالي: *P*ABS=*B* + *P*g.
درجة الحرارة، درجة الحرارة المطلقة، درجة الحرارة النسبية، درجة الحرارة الحرجة، الضغط الحرج
تمثل درجة الحرارة المتوسط الإحصائي للحركة الحرارية لجزيئات المادة. درجة حرارة الغاز هي مظهر من مظاهر الحركة الحرارية لجزيئات الغاز. يتم التعبير عن درجة حرارة الغاز عادةً بالدرجات المئوية (درجة)، مع تحديد نقطة تجمد الماء بـ 0 درجة. في الفيزياء، يتم استخدام *درجة الحرارة المطلقة* بشكل متكرر، ويشار إليها بالرمز "K". تحدد درجة الحرارة المطلقة -273 درجة كنقطة الصفر. يتم تحديد العلاقة بين درجة الحرارة المئوية ودرجة الحرارة المطلقة من خلال الصيغة: *T*=*t* + 273. بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما يستخدم العلماء البريطانيون مقياس *فهرنهايت*، والذي يُشار إليه بالرمز F. وبما أنه يمكن تسييل أي غاز تحت ظروف معينة من درجة الحرارة والضغط، فكلما ارتفعت درجة الحرارة، زاد الضغط المطلوب للتسييل. ومع ذلك، بمجرد أن تتجاوز درجة الحرارة حدًا معينًا، لا يمكن لأي مقدار من الضغط المتزايد-مهما كان كبيرًا-أن يؤدي إلى التسييل. تُعرف درجة الحرارة المحددة هذه باسم *درجة الحرارة الحرجة*، ويسمى الحد الأدنى من الضغط المطلوب عند درجة الحرارة هذه *الضغط الحرج*.
تشير *نقطة الندى* إلى درجة الحرارة التي تتحول عندها الرطوبة الموجودة في الغاز من حالة بخار غير مشبعة إلى حالة بخار مشبعة. عندما يحدث هذا التحول، تبدأ قطرات الندى الدقيقة في التشكل؛ يتم تعريف درجة الحرارة التي تظهر عندها هذه القطرات لأول مرة على أنها نقطة الندى. نظرًا لأن نقطة الندى تعتمد على الضغط-، يتم التمييز بين *نقطة تكدى الضغط الجوي* (أو نقطة تكدى الضغط-العادية) و *نقطة تكدى الضغط*. تشير نقطة الندى الجوي إلى درجة الحرارة التي تتكثف عندها الرطوبة تحت الضغط الجوي القياسي، في حين تشير نقطة الندى الضغطية إلى درجة حرارة تكثيف الرطوبة تحت ضغط مرتفع محدد. توجد علاقة تحويل بين هاتين القيمتين (والتي يمكن تحديدها من خلال جداول التحويل)؛ على سبيل المثال، إذا كانت نقطة تكاثف الضغط 5 درجات عند ضغط 0.7 ميجا باسكال، فإن نقطة الندى المقابلة للغلاف الجوي (عند 0.101 ميجا باسكال) ستكون -20 درجة. في صناعة الغاز، ما لم يُنص صراحةً على خلاف ذلك، فإن أي إشارة إلى "نقطة الندى" تُفهم على أنها تشير إلى نقطة الندى الجوية. *التبخير* يصف العملية التي تنتقل من خلالها المادة من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية؛ تشمل هذه العملية كلا من التبخر والغليان. وعلى العكس من ذلك، يصف *التكثيف* العملية التي يتحول من خلالها الغاز إلى سائل.
نقاء
النقاء هو معلمة تقنية حاسمة للغازات. لنأخذ النيتروجين كمثال: وفقًا للمعايير الوطنية، يتم تصنيف نقاء النيتروجين إلى ثلاث درجات -نيتروجين صناعي-، ونيتروجين نقي، ونيتروجين عالي- درجة نقاء. مستويات النقاء الخاصة بها هي 99.5% (بمحتوى O₂ أقل من أو يساوي 0.5%)، 99.99% (بمحتوى O₂ أقل من أو يساوي 0.01%)، و99.999% (بمحتوى O₂ أقل من أو يساوي 0.001%).
معدل التدفق، ومعدل التدفق الحجمي، ومعدل التدفق الشامل
*يشير معدل التدفق* إلى كمية الغاز التي تمر عبر أي مقطع عرضي -من القناة لكل وحدة زمنية أثناء تدفق الغاز. يمكن التعبير عن معدل التدفق بطريقتين: *معدل التدفق الحجمي* أو *معدل التدفق الكتلي*. يشير الأول إلى حجم الغاز الذي يمر عبر مقطع عرضي محدد-من خط الأنابيب، بينما يشير الأخير إلى كتلة الغاز الذي يمر عبره. في صناعة الغاز، معدل التدفق الحجمي هو المقياس القياسي المستخدم عادة، ويقاس بوحدات متر مكعب / ساعة (أو لتر / ساعة). نظرًا لأن حجم الغاز يعتمد على درجة الحرارة والضغط والرطوبة، ومن أجل المقارنة، يشير معدل التدفق الحجمي المستشهد به عادةً إلى "الظروف القياسية" (يتم تعريفها على أنها درجة حرارة 20 درجة، وضغط 0.101 ميجا باسكال، ورطوبة نسبية 65٪). في ظل هذه الظروف، يتم التعبير عن معدل التدفق بوحدات Nm³/h، حيث يشير الحرف "N" إلى "الظروف القياسية".
يمتلك الهواء قابلية الانضغاط؛ عندما يتم إجراء عمل ميكانيكي على الهواء بواسطة ضاغط الهواء-مما يؤدي إلى تقليل حجمه وزيادة ضغطه-تعرف المادة الناتجة بالهواء المضغوط. يحتوي الهواء المضغوط على العديد من الشوائب: 1. الماء (بما في ذلك رذاذ الماء وبخار الماء والمكثفات)؛ 2. النفط (بما في ذلك قطرات الزيت وبخار الزيت)؛ و 3. المواد الصلبة المختلفة (مثل جزيئات الصدأ والغبار المعدني والغبار المطاطي وحبيبات القطران والجسيمات الدقيقة من وسائط الترشيح أو مواد الختم). علاوة على ذلك، قد تحتوي على مواد كيميائية ضارة مختلفة تنتج الروائح. يمكن إزالة بخار الماء من الهواء المضغوط من خلال طرق مثل الضغط أو التبريد أو الامتزاز. يمكن إزالة الماء السائل بطرق مثل التسخين أو الترشيح أو الفصل الميكانيكي.
الامتزاز ونفاذية الغشاء
الامتزاز هو التركيز الانتقائي لواحد أو أكثر من المكونات داخل خليط الغاز على سطح مادة صلبة مسامية. يُشار إلى المكون الذي يتم امتزازه باسم *الممتز*، في حين يُطلق على المادة الصلبة المسامية اسم *الممتز*. عادة ما تكون قوة الربط بين المادة الممتزة والمادة الممتزة عبارة عن رابطة كيميائية؛ يتم تحقيق الإطلاق اللاحق (الامتزاز) للمادة الممتزة عن طريق رفع درجة الحرارة أو عن طريق تقليل الضغط الجزئي لذلك المكون المحدد داخل خليط الغاز. في سيناريو مميز-يُعرف باسم *الامتصاص الكيميائي*-يخضع الممتز إلى تفاعل كيميائي مع المادة المازة الصلبة؛ وبشكل عام، لا يمكن تجديد المواد الممتصة كيميائيًا.
يشير نفاذ الغشاء، في سياق تنقية الغاز، إلى العملية التي يقوم فيها الغشاء البوليمري بفصل الغازات بناءً على النفاذ الانتقائي لواحد أو أكثر من مكونات الغاز من جانب واحد من الغشاء إلى الجانب الآخر. يذوب المكون المحدد المعني في سطح غشاء البوليمر ثم ينتقل بعد ذلك عبر الغشاء، مدفوعًا بتدرج التركيز. يتم الحفاظ على تدرج التركيز هذا من خلال التأكد من أن الضغط الجزئي للمكون المحدد على جانب واحد من الغشاء يظل أعلى من ضغطه الجزئي على الجانب المقابل.
