quinta-feira, 18 de agosto de 2011

Gás Inerte N2 - Nitrogênio


O Nitrogênio N2 é um elemento fundamental para a vida e forma quase 80% do ar que se respira. É um gás incolor, sem cheiro ou gosto que forma vários compostos com o oxigênio e hidrogênio.




Em 1914, o ciclo natural do Nitrogênio tornou-se mais amplo, pois neste ano descobriu-se um processo industrial para a fixação química do Nitrogênio atmosférico (processo Haber-Bosch), produzindo amônia (NH3), que é um gás incolor altamente tóxico, resultado do esforço bélico da 1.ª Guerra Mundial.


 Uma das suas primeiras aparições como arma química foi em 1915, após os alemães espalharem gás cloro no front perto da cidade belga Ypres (onde 5 mil soldados franceses morreram e 10 mil ficaram feridos), onde a França respondeu ao ataque com cianeto de hidrogênio ou ácido prússico (HCN(g)), que quando inalado suas moléculas se unem a hemoglobina do sangue, impedindo-a de se combinar com o oxigênio para transportá-lo às células do corpo; resultado: morte por asfixia.


 Após o término da 1.ª Grande Guerra, a amônia começou a ser usado na produção de fertilizantes agrícolas, combustíveis, etc.


Geração e Fabricação N2 Nitrogênio – Produção : Da mesma forma que o oxigênio, o nitrogênio é obtido por meio da destilação do ar.


O processo retira o ar da atmosfera, que é então filtrado, comprimido e resfriado.


Por meio destas etapas são extraídos os teores de água, gases indesejados e impurezas.


O ar purificado passa então por uma coluna através da qual são separados nitrogênio, oxigênio e argônio, no estado líquido.


Manuseio e medidas técnicas (controle das variáveis): Volume, Vazão, Pressão, Temperatura, Produtos.
Em suas aplicações, por não ser reativo, o Nitrogênio é usado para eliminar oxigênio (muito reativo) de recipientes, como é o caso no armazenamento do álcool etanol e nos pacotes de salgadinhos.
Seu ponto de fusão é –77,7.ºC, por isso, é usado em estado líquido na refrigeração para congelar alimentos, sêmen, etc.


Na forma de nitrato de hidrogênio (HNO3), também é usado na fabricação de fertilizantes agrícolas; como também o nitrato de amônio (NH4NO3); na fabricação de explosivos químicos como o TNT e a pólvora; em contato com a água dá origem a um ácido forte e corrosivo, o ácido nítrico (HNO3), levemente amarelado, de cheiro irritante e muito venenoso se inalado ou ingerido.


 Uma curiosidade do Nitrogênio é que o protóxido de nitrogênio usado em Londres no século 19 é um gás adocicado, usado como diversão e chamado de “gás hilariante”, onde mais tarde, os pesquisadores perceberam sua utilidade como gás anestésico.


Por suas características de gás inerte o nitrogênio é largamente utilizado na área de tratamento térmico, para criar-se atmosferas protetoras, carbonetantes, descarbonetantes e outras.


As atmosferas obtidas com nitrogênio, puro ou combinado com outros gases, permitem uma maior confiabilidade de processo, minimização do uso de derivados de petróleo, melhores qualidade do produto, menor manutenção e menor custo quando comparado com processos tradicionais.

 

Aplicações em todos os segmentos industriais:

  • rebarbação de peças de borracha;
  • moagem de plásticos, borracha ou temperos;
  • resfriamento do núcleo na fabricação de mangueiras;
  • inserção de peças metálicas;
  • congelamento de solos na construção civil;
  • resfriamento na extrusão de perfis metálicos;
  •  remoção de tintas e vernizes;congelamento ou resfriamento de alimento 
O N2 líquido injetado no solo permite, por congelamento, sua rápida contenção e vedação. O processo é utilizado na construção de túneis em locais críticos.



O Nitrogênio nas condições ambientes é um gás incolor, inodoro, insípido, não tóxico e não inflamável. Pode ser considerado um gás inerte para aplicações onde a temperatura não seja demasiadamente elevada. Pode causar asfixia por deslocamento do oxigênio do ar.

Devido à sua principal característica como um gás inerte de baixo custo, o nitrogênio amplamente utilizado como atmosfera protetora em inúmeras aplicações desde a indústria alimentícia até a petroquímica, passando pela eletrônica.


Normalmente é necessário utilizar uma atmosfera protetora para evitar a oxidação e a descarbonetação da superfície metálica: uma modificação da sua composição pode causar uma redução da qualidade mecânica do produto.


A atmosfera de recozimento a base de gás inerte (nitrogênio ou argônio) com a adição de hidrogênio, hidrocarboneto ou metanol dissociado.


O nitrogênio é o principal componente desta mistura e previne a oxidação; o hidrogênio tem a função de reduzir os óxidos e obter uma superfície brilhante; o hidrocarboneto permite controlar a descarbonetação.Em função do tipo de metal e da especificação técnica, o teor de hidrogênio pode estar entre 5% e 100%.

Tanto para citar algumas aplicações, na indústria alimentícia, é utilizado para inertizar tanques de armazenagem de óleos vegetais e animais, evitando sua oxidação; na indústria eletro-eletrônica, é utilizado em misturas com outros gases para enchimento de lâmpadas incandescentes e ressonadores de lasers; na indústria petroquímica é largamente utilizado nas manutenções industriais para purgar tubulações e equipamentos para que os mesmos possam posteriormente ser reparados ou soldados.

Em menor escala, é utilizado como gás complementar em uma imensa variedade de misturas gasosas destinadas à calibração de instrumentos. É também utilizado em laboratórios como gás de arraste em cromatografia em fase gasosa.


Nitrogênio:

O nitrogênio é um gás presente na atmosfera na proporção de 78% do seu volume total. Seu ponto de ebulição é -196º C e não apresenta cheiro ou gosto. Como o oxigênio, é fabricado baixando a temperatura até seu ponto de ebulição.


Uso - sendo um gás inerte, tem utilização garantida na fabricação de aço e semicondutores, na industria química e de análise, na purga de linhas e tanques, entre outros. O nitrogênio em estado gasosos são comercializados em cilindros com capacidade entre 1m3, 10m3

Um comentário:

  1. Foi bastante útil para minha pesquisa academia sobre a funçao e utilização do nitrogenio. obrigado por ter postado.

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