二酸化炭素とは？液化炭酸ガス・高純度ガスの違いと、純度・不純物・容器の選び方

この記事の答え

二酸化炭素は、溶接・冷却・分析などに使うガスです。炭酸ガスとも呼び、液化炭酸ガスや高純度ガスとして供給されます。先に「用途と等級」「装置が指定する純度・不純物」「気体と液体のどちらを取り出すか」を決め、使用量に合う容器と充填量を選びます。

二酸化炭素とは

工業用の二酸化炭素は、溶接用ガスや冷却用の原料として使います。高純度の等級は分析や半導体工程にも使います。水にガスを溶かした炭酸水や薬品の水溶液と、容器に充填した液化炭酸ガスは分けて発注します。

日本エア・リキードは、液化した炭酸ガスを急激に気化させると、一部が固体のドライアイスになると説明しています。冷却に使うときも、購入するものが液化ガスか、固体のドライアイスかを区別します（日本エア・リキード炭酸ガス）⁠。

二酸化炭素のメーカー比較は、製造主体と製品純度を公式資料で確認できた単一成分のガスを扱います。アルゴンとの溶接用混合ガスや、窒素で薄めた校正用標準ガス、医療専用・家庭用の製品、容器単体・配管機器は含めていません。二酸化炭素濃度計などの測定装置と、装置に供給する原料ガスも区別します。

工業用は、溶接や冷却などの用途を伝えて選びます。エア・ウォーター・グリーンデザインの液化炭酸ガスは、純度99.5vol%以上、水分50ppm以下です
高純度は、分析や半導体工程などで純度を指定して使う等級です。レゾナック・ガスプロダクツは、静電防止・超臨界洗浄・分析を高純度炭酸ガスの用途として案内しています
等級名が似ていても、メーカーごとに品質条件を確認します。日本液炭のファイブナインは、純度99.999v/v%以上、水分10v/vppm以下を液相の管理目標値として示しています

装置の仕様書に水分・炭化水素・硫黄分などの上限があれば、その項目まで合わせます。総合の純度だけで置き換えを決めません。

レゾナックのSTK-Four-NINEは、純度99.990vol%以上、水分0.005vol%以下、全硫黄分0.03wt.ppm以下です
同社のSTK-Five-NINEは、純度99.9990vol%以上、水分0.0010vol%以下です。炭化水素分1vol.ppm以下、全硫黄分0.03wt.ppm以下も示しています
住友精化のEGは、純度99.995%超です。公開スペック表には、水分や個別の不純物上限の記載がないため、装置側の指定があれば供給元に確認します

出典：レゾナック・ガスプロダクツ高純度炭酸ガス、住友精化ガススペック表⁠。値の「以上」「超」「以下」「未満」をそろえて読み、保証値と管理目標値も分けます。

容器のLと、ガスのkgは別の値です。同じ内容積でも、等級によって充填する質量が異なります。

出典：上記各社の公式仕様、日本エア・リキード製品カタログ、大阪ガスリキッド産業ガス販売⁠。日本エア・リキードの工業用LGCは15barを示しますが、住友精化のEGの公開表には充填圧力の記載がありません。充填圧力が書かれていない製品に、物性表の蒸気圧を補って比較しないでください。

上毛天然瓦斯工業は、気体で取り出す一般容器と、液体で取り出すサイフォン付容器を分けています（炭酸ガスの供給荷姿）⁠。使用装置に合う取り出し方を指定します。純度と充填量が同じでも、取り出し方が合わなければそのまま置き換えられません。

掲載製品の公式資料には公開価格がありません。ガスの等級と量、容器や納入の条件をそろえて、メーカーへ問い合わせます。