Purge à l’argon ou à l’azote pour l’inertage atmosphérique

La fabrication et le stockage de produits électroniques, de produits chimiques et de matériaux sensibles à l’humidité nécessitent fréquemment l’utilisation d’un environnement inerte. La présence d’air atmosphérique au sein de ces processus provoque des dommages et diminue leur durée de vie utile en raison des effets corrosifs de l’oxygène, de l’humidité et d’autres impuretés en suspension.

Une solution industrielle à ce problème implique l’utilisation de techniques de purge utilisant des gaz inertes tels que l’azote et l’argon. Bien que les deux gaz soient efficaces pour obtenir l’inertage requis, les récipients purgés à l’argon par rapport à ceux purgés à l’azote présentent des différences physiques, chimiques et financières importantes.

Dans cet article, nous examinerons les avantages et les inconvénients de l’utilisation d’un processus de purge à l’argon par rapport à celui à l’azote.

Azote gazeux

L’azote gazeux possède des propriétés uniques qui le rendent approprié pour l’inertage des processus industriels. La stabilité chimique intrinsèque de l’azote réduira les chances de réactions chimiques/combustion indésirables de se produire.

Structurellement parlant, l’azote est composé de deux atomes qui constituent sa molécule (N2) sans électrons libres. Par conséquent, il présente des propriétés comme un gaz noble (complètement inerte).

Comment le gaz d’azote est-il généré

Bien que l’azote soit omniprésent, pour générer une quantité industriellement significative de ce gaz, les fabricants doivent opter pour l’une des trois méthodes de synthèse.

• Les techniques d’adsorption à pression alternée (PSA) basées sur l’adsorption différentielle d’un mélange gazeux lors de son passage à travers un matériau adsorbant.

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• La génération d’azote par membrane qui se fait à l’aide d’une membrane semi-perméable pour séparer un mélange gazeux en ses constituants.

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• La distillation fractionnée produit un gaz d’un très haut pourcentage de pureté.

Le choix de la technique utilisée pour la production d’azote dépend des exigences de l’opérateur en matière de pureté de l’azote et de considérations de coût.

Pourquoi l’azote est-il un bon gaz à utiliser pour l’inertage ?

Dans un environnement industriel, il y a quelques avantages significatifs qui rendent la couverture et l’inertage à l’azote idéaux. Bien que l’azote ne soit pas un gaz noble, c’est l’un des gaz les plus stables chimiquement présents naturellement dans l’environnement. En raison de son abondance dans la nature, il peut être exploité à des fins d’inertage à des taux rentables.

De plus, un objectif clé de l’inertage atmosphérique est la prévention de l’oxydation qui est réalisée en introduisant des quantités calculées d’azote pour déplacer l’oxygène environnemental. Le passage d’un flux d’azote gazeux à travers un processus industriel déplacera l’oxygène présent ou maintiendra ses niveaux en dessous des plages où des processus oxydatifs indésirables se produiront.

Enfin, l’utilisation de générateurs d’azote sur site assurera la synthèse des seules quantités requises du gaz lorsque cela est nécessaire, éliminant le besoin d’espace de stockage et stimulant l’efficacité globale du processus.

Gaz argon

L’argon est un exemple de gaz noble, ce qui signifie qu’il est complètement stable. Il possède un haut niveau de non-réactivité aux autres substances chimiques. Cela le rend approprié pour les processus industriels, y compris la couverture d’argon. Le gaz argon est plus dense que l’air, ce qui le rend idéal pour le déplacement de l’oxygène dans les zones confinées.

Comment le gaz argon est-il généré ?

Malgré le fait qu’il soit l’un des éléments nobles les plus courants, le gaz argon ne constitue qu’une petite proportion de l’air atmosphérique avec les autres gaz nobles (0,934 %). Par conséquent, la synthèse de l’argon gazeux est nettement plus coûteuse que la production d’azote. Une forme pure d’argon gazeux peut être récupérée à partir de l’air atmosphérique en distillant ses fractions liquéfiées à des températures très froides.

Pourquoi l’argon est-il un bon gaz à utiliser pour l’inertage ?

En raison de ses propriétés qui le rendent incolore, inodore et non toxique, le gaz argon est assez utile dans des applications industrielles comme la fabrication de peintures, d’aliments et de boissons. Dans ces applications, la purge avec de l’argon n’altérera pas la qualité du produit, assurant ainsi l’uniformité des normes du produit.

Dans les applications industrielles à risque de corrosion, l’inertage avec de l’argon est un choix intelligent. L’argon peut être utilisé efficacement pour purger les ouvrages métalliques sensibles à l’humidité.

Atmosphère inerte argon vs azote

Bien que l’argon et l’azote atteignent un niveau d’inertage similaire, il existe des différences dans leur nature chimique qui influencent les applications dans lesquelles ils sont utilisés.

L’argon est un gaz plus dense que l’azote, et une application industrielle purgée à l’aide d’argon gardera l’humidité et l’oxygène à l’extérieur plus efficacement en conséquence. Ses molécules se disperseront moins facilement qu’avec l’azote. Cependant, la génération d’une atmosphère inerte à l’argon est plus coûteuse que l’utilisation de l’azote en raison du coût plus élevé de la synthèse de l’argon.

Qu’en est-il d’un mélange d’argon et d’azote ?

Dans certains cas, un mélange de gaz argon et d’azote peut être utilisé pour obtenir une inertage efficace de l’atmosphère industrielle. Les concentrations de chaque gaz dépendent du processus industriel et des exigences concernées.

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