آنالیز گازهای ترکیبی؛ تضمین کیفیت در صنایع دارویی، غذایی و پتروشیمی

آنالیز دقیق گازهای ترکیبی با رعایت استانداردهای بین‌المللی، ستون اصلی تضمین کیفیت در صنایع دارویی، غذایی و پتروشیمی است. سپهر گاز کاویان تولید کننده و تامین کننده گازهای خالص وترکیبی دارای گواهینامه ISO17025 و آزمایشگاه مرجع اداره استاندارد ایران می باشد.جهت خرید گازهای خالص و ترکیبی تماس بگیرید.02146837072 – 09120253891

در دنیای امروز، کنترل کیفیت و ایمنی در صنایع حساس مانند داروسازی، صنایع غذایی و پتروشیمی نقش تعیین‌کننده‌ای در حفظ سلامت انسان و پایداری محصولات دارد. در این میان، گازهای ترکیبی (Mixed Gases) یکی از ابزارهای حیاتی در فرآیندهای تولید، آزمون، کنترل کیفی و کالیبراسیون تجهیزات محسوب می‌شوند. این گازها، ترکیبی دقیق از چند جزء گازی با درصدهای معین هستند که معمولاً با استفاده از گازهای خالص مانند نیتروژن، اکسیژن، دی‌اکسید کربن، متان، هیدروژن و آرگون تولید می‌شوند. آنالیز دقیق این گازها به‌منظور اطمینان از صحت ترکیب، خلوص و پایداری آنها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است، زیرا کوچک‌ترین انحراف در نسبت اجزا می‌تواند منجر به تغییر نتایج آزمون یا اختلال در عملکرد دستگاه‌ها شود.

تعریف و ماهیت گازهای ترکیبی

گاز ترکیبی در واقع مخلوطی از دو یا چند گاز خالص است که به‌صورت دقیق و کنترل‌شده بر اساس نیاز صنعتی یا پژوهشی تهیه می‌شود. به‌عنوان مثال، در صنایع دارویی برای آزمون پایداری داروها ممکن است از مخلوطی شامل اکسیژن و نیتروژن با درصد معین استفاده شود، یا در صنایع غذایی برای بسته‌بندی اتمسفر اصلاح‌شده (MAP)، گازهایی مانند دی‌اکسید کربن، نیتروژن و اکسیژن با نسبت‌های خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند.
تولید و کنترل کیفیت گازهای ترکیبی نیازمند تجهیزات دقیق اندازه‌گیری، آنالیز شیمیایی و رعایت استانداردهای بین‌المللی مانند ISO 6142، ISO 6143 و ISO 17025 است تا از یکنواختی و قابلیت ردیابی (Traceability) آنها اطمینان حاصل شود.

استانداردها و الزامات بین‌المللی در آنالیز گازهای ترکیبی

آنالیز گازهای ترکیبی باید بر اساس استانداردهای معتبر جهانی انجام شود تا نتایج آن قابل اعتماد و قابل مقایسه باشد. برخی از مهم‌ترین مراجع بین‌المللی در این زمینه عبارت‌اند از:

ISO 6142: روش‌های تهیه گازهای مرجع توسط وزن‌سنجی دقیق (Gravimetric Method).

ISO 6143: مقایسه گازهای مرجع با گازهای نمونه برای تأیید صحت ترکیب.

ISO 10723: ارزیابی عملکرد سیستم‌های آنالیز گازی و کالیبراسیون.

ISO 17025: الزامات عمومی برای صلاحیت آزمایشگاه‌های آزمون و کالیبراسیون.

در ایران نیز شرکت‌هایی مانند سپهر گاز کاویان با دارا بودن گواهینامه ISO 17025، خدمات آنالیز، آزمون و تولید گازهای ترکیبی مطابق با این استانداردها را ارائه می‌دهند. این استانداردها تضمین می‌کنند که هر مرحله از تولید، ذخیره‌سازی و مصرف گاز ترکیبی تحت کنترل کامل کیفیت قرار گیرد.

روش‌های آنالیز گازهای ترکیبی

آنالیز گازهای ترکیبی با هدف تعیین غلظت اجزای تشکیل‌دهنده و اطمینان از صحت ترکیب انجام می‌شود. بسته به نوع گاز و سطح دقت مورد نیاز، از روش‌های مختلفی استفاده می‌شود که در ادامه به مهم‌ترین آنها اشاره شده است:

۱. کروماتوگرافی گازی (GC)

این روش پرکاربردترین تکنیک برای آنالیز گازهای ترکیبی است. در این روش، اجزای گاز با عبور از ستون کروماتوگرافی از هم جدا می‌شوند و توسط دتکتورهایی مانند TCD (Thermal Conductivity Detector) یا FID (Flame Ionization Detector) شناسایی و اندازه‌گیری می‌گردند. GC امکان تشخیص اجزای در سطح ppm تا درصد را فراهم می‌کند و در کنترل کیفی گازهای کالیبراسیون، گازهای دارویی و گازهای بسته‌بندی بسیار مؤثر است.

۲. طیف‌سنجی جرمی (MS)

در روش GC-MS یا MS مستقل، اجزای گازی بر اساس جرم مولکولی و بار الکتریکی تفکیک می‌شوند. این روش برای شناسایی ترکیبات پیچیده یا آلودگی‌های بسیار جزئی در گازهای ترکیبی کاربرد دارد.

۳. طیف‌سنجی مادون قرمز (FTIR)

روش FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) برای اندازه‌گیری غلظت گازهایی مانند CO₂، CH₄ و NH₃ کاربرد دارد و با استفاده از جذب نور مادون قرمز در طول موج‌های مشخص، امکان آنالیز سریع و غیرمخرب را فراهم می‌کند.

۴. آنالیز رطوبت و اکسیژن با سنسورهای الکترونیکی

در برخی کاربردها مانند صنایع دارویی، وجود رطوبت یا اکسیژن اضافی می‌تواند کیفیت محصول را به خطر اندازد. بنابراین، از سنسورهای الکترونیکی با دقت بالا برای اندازه‌گیری مقادیر جزئی (ppb) این اجزا استفاده می‌شود.

نقش آنالیز گازهای ترکیبی در صنعت دارویی

در صنایع داروسازی، کنترل دقیق شرایط محیطی و فرآیندی نقش حیاتی در تضمین کیفیت داروها دارد. گازهای ترکیبی در موارد زیر مورد استفاده قرار می‌گیرند:

کالیبراسیون دستگاه‌های تحلیلی: تجهیزات کروماتوگرافی، اسپکتروسکوپی و سنسورهای گازی با استفاده از گازهای مرجع ترکیبی کالیبره می‌شوند.

کنترل اتمسفر تولید: در فرآیندهایی مانند خشک‌سازی، تخمیر یا پرکردن ویال‌ها، ترکیب دقیق گازها مانع از اکسید شدن یا آلودگی محصولات می‌شود.

تست پایداری و Shelf-life: برخی داروها تحت تأثیر غلظت اکسیژن یا CO₂ قرار دارند؛ آنالیز ترکیب گاز محیط آزمایش باعث اطمینان از شرایط دقیق نگهداری می‌شود.

به‌عنوان مثال، گاز ترکیبی O₂/N₂ با درصد کنترل‌شده در تست پایداری داروهای تزریقی به کار می‌رود و هرگونه انحراف در نسبت اجزا می‌تواند موجب کاهش اثربخشی دارو گردد.

نقش آنالیز گازهای ترکیبی در صنعت غذایی

در صنایع غذایی، حفظ تازگی و ماندگاری محصولات به کنترل اتمسفر بسته‌بندی وابسته است. تکنولوژی Modified Atmosphere Packaging (MAP) با استفاده از گازهای ترکیبی نظیر CO₂، N₂ و O₂، از رشد میکروارگانیسم‌ها و تغییر رنگ مواد غذایی جلوگیری می‌کند.
آنالیز دقیق ترکیب این گازها به روش‌های GC یا FTIR، اطمینان می‌دهد که نسبت اجزا مطابق استاندارد محصول است. به عنوان نمونه، در بسته‌بندی گوشت تازه معمولاً از گاز ترکیبی شامل ۷۰٪ O₂ و ۳۰٪ CO₂ استفاده می‌شود که اگر میزان CO₂ بیش از حد شود، باعث تغییر طعم و کاهش کیفیت محصول خواهد شد.
در نتیجه، پایش مداوم و آنالیز گاز ترکیبی در خطوط بسته‌بندی، بخشی از فرآیند تضمین کیفیت و ایمنی مواد غذایی است.

نقش آنالیز گازهای ترکیبی در صنعت پتروشیمی

در صنایع پتروشیمی، گازهای ترکیبی به‌صورت گسترده در کنترل احتراق، کالیبراسیون دتکتورهای گازی، تست نشت و فرآیندهای کاتالیستی به کار می‌روند.
آنالیز دقیق این گازها برای جلوگیری از خطرات انفجار، بهینه‌سازی مصرف سوخت و کنترل آلودگی‌های زیست‌محیطی ضروری است.
به‌عنوان مثال، در پالایشگاه‌ها از گازهای ترکیبی شامل متان، پروپان و دی‌اکسید کربن برای کالیبراسیون دتکتورهای نشت گاز استفاده می‌شود. اگر غلظت یکی از اجزا اشتباه تنظیم شود، ممکن است دتکتور نتواند به‌موقع نشت واقعی را شناسایی کند که می‌تواند منجر به حوادث صنعتی جدی شود.
به همین دلیل، آزمایشگاه‌های معتبر پتروشیمی موظف‌اند به‌صورت دوره‌ای گازهای ترکیبی مورد استفاده را با دستگاه‌های GC و Mass Spectrometer مورد آنالیز و تأیید قرار دهند.

تضمین کیفیت (Quality Assurance) از طریق آنالیز دقیق

آنالیز گازهای ترکیبی یکی از ارکان کلیدی سیستم مدیریت کیفیت (QMS) در صنایع یادشده است. اجرای برنامه‌های تضمین کیفیت شامل مراحل زیر است:

تولید گاز ترکیبی با روش وزن‌سنجی دقیق (Gravimetric Mixing)

تأیید خلوص مواد اولیه با گواهی آنالیز (COA)

انجام آزمون‌های کروماتوگرافی و طیف‌سنجی برای تأیید ترکیب نهایی

ایجاد ردیابی کالیبراسیون بر اساس گازهای مرجع بین‌المللی (NIST Traceable)

صدور گواهی آنالیز نهایی (Certificate of Analysis)

شرکت‌هایی مانند سپهر گاز کاویان با دارا بودن آزمایشگاه مجهز و کارشناسان متخصص، کلیه مراحل فوق را تحت استاندارد ISO 17025 انجام داده و گازهای ترکیبی مورد نیاز صنایع دارویی، غذایی و پتروشیمی را با دقت بالا و اطمینان از خلوص ارائه می‌دهند.

نقش آنالیز گازهای ترکیبی در توسعه فناوری و نوآوری

در عصر حاضر، گازهای ترکیبی نه‌تنها برای کنترل کیفی بلکه برای توسعه فناوری‌های نوین نیز حیاتی هستند. به عنوان نمونه:

در صنعت دارویی نوین (Biopharma) از گازهای ترکیبی برای تنظیم محیط رشد سلول‌ها در بیورآکتورها استفاده می‌شود.

در صنایع غذایی پیشرفته، گازهای ترکیبی خاص برای حفظ عطر و رنگ طبیعی مواد غذایی بدون افزودنی شیمیایی به کار می‌روند.

در پتروشیمی مدرن، آنالیز دقیق گازهای ترکیبی برای بهینه‌سازی واکنش‌های کاتالیستی و کاهش انتشار آلاینده‌ها به‌کار می‌رود.

این روند نشان می‌دهد که کنترل دقیق و آنالیز پیشرفته گازهای ترکیبی، مسیر حرکت به سمت تولید سبز، ایمن و پایدار را هموار می‌سازد.