Argon vs. Purgação de Nitrogênio para Inertização Atmosférica

A fabricação e armazenamento de eletrônicos, produtos químicos e materiais sensíveis à umidade freqüentemente requerem o uso de um ambiente inerte. A presença de ar atmosférico dentro destes processos causará danos e diminuirá sua vida útil devido aos efeitos corrosivos do oxigênio, umidade e outras impurezas em suspensão.

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Uma solução industrial para este problema envolve o uso de técnicas de purga usando gases inertes, como nitrogênio e argônio. Enquanto ambos os gases são eficazes para alcançar a inertização necessária, os recipientes purgados com argônio vs. nitrogênio têm diferenças físicas, químicas e financeiras significativas.

Neste artigo, consideraremos os benefícios e desvantagens do uso de um processo de purga com argônio vs. nitrogênio.

Gás de nitrogênio

Nitrogênio gasoso tem propriedades únicas que o tornam adequado para inertizar processos industriais. A estabilidade química intrínseca do nitrogênio reduzirá as chances de ocorrência de reações químicas indesejadas/combustão.

Estruturalmente falando, o nitrogênio é composto por dois átomos que compõem sua molécula (N2) sem elétrons livres. Como resultado, ele exibe propriedades como um gás nobre (completamente inerte).

Como é gerado o gás nitrogênio

Embora o nitrogênio seja onipresente, para gerar uma quantidade industrialmente significativa do gás é necessário que os fabricantes optem por um dos três métodos de síntese.

• Técnicas de adsorção de balanço de pressão (PSA) baseadas na adsorção diferencial de uma mistura gasosa quando passada através de um material adsorvente.

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• Geração de nitrogênio por membrana que é feita usando uma membrana semipermeável para separar uma mistura gasosa em seus constituintes.

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• A destilação fracionada produz gás de pureza muito alta.

A escolha da técnica usada na produção de nitrogênio depende das exigências do operador para a pureza do nitrogênio e considerações de custo.

Por que o nitrogênio é um bom gás a ser utilizado para a inertização?

Em um ambiente industrial, existem alguns benefícios significativos que tornam a cobertura de nitrogênio e a inertização ideais. Embora o nitrogênio não seja um gás nobre, é um dos gases mais quimicamente estáveis que ocorrem naturalmente no ambiente. Devido à sua abundância na natureza, ele pode ser aproveitado para fins de inertização a taxas econômicas.

Outros, um objetivo chave na inertização atmosférica é a prevenção da oxidação, que é feita pela introdução de quantidades calculadas de nitrogênio para deslocar o oxigênio ambiental. A passagem de um fluxo de nitrogênio gasoso por um processo industrial irá deslocar o oxigênio presente ou manter seus níveis abaixo das faixas onde ocorrerão processos oxidativos indesejados.

Finalmente, a utilização de geradores de nitrogênio no local irá garantir a síntese de apenas quantidades necessárias do gás quando necessário, eliminando a necessidade de espaço de armazenamento e aumentando a eficiência geral do processo.

Gás Argon

Argon é um exemplo de um gás nobre, o que significa que ele é completamente estável. Ele possui um alto nível de não reatividade a outras substâncias químicas. Isto torna-o adequado para processos industriais, incluindo coberturas de argônio. O gás argônio é mais denso que o ar, o que o torna ideal para o deslocamento de oxigênio dentro de áreas confinadas.

Como é gerado o gás argônio?

Apesar de ser um dos elementos nobres mais comuns, o gás argônio constitui apenas uma pequena proporção do ar atmosférico juntamente com outros gases nobres (0,934%). Como resultado, a síntese do gás argônio é significativamente mais cara do que a geração de nitrogênio. Uma forma pura de argônio gasoso pode ser recuperada do ar atmosférico destilando suas frações liquefeitas a temperaturas muito baixas.

Por que o argônio é um bom gás a ser utilizado para inertização?

De acordo com suas propriedades que o tornam incolor, inodoro e atóxico, o gás argônio é bastante útil em aplicações industriais como pintura, fabricação de alimentos e bebidas. Nestas aplicações, a purga com argônio não altera a qualidade do produto, garantindo assim uniformidade nos padrões de produto.

Em aplicações industriais com risco de corrosão, a inertização com argônio é uma escolha inteligente. O argônio pode ser efetivamente utilizado na purga de obras metálicas que são sensíveis à umidade.

Argon vs. Atmosfera inerte ao nitrogênio

Embora tanto o argônio quanto o nitrogênio atinjam um nível semelhante de inertização, existem diferenças em sua natureza química que influenciam as aplicações em que são utilizados.

Argon é um gás mais denso que o nitrogênio, e uma aplicação industrial purgada com argônio manterá a umidade e o oxigênio fora mais efetivamente como resultado. Suas moléculas se dispersarão com menos facilidade do que com o nitrogênio. Entretanto, gerar uma atmosfera inerte de argônio é mais caro que usar nitrogênio devido ao maior custo da síntese de argônio.

E que tal uma mistura argônio-nitrogênio?

Em alguns casos, uma mistura argônio-nitrogênio gasosa pode ser usada para obter uma atmosfera industrial eficiente de inertização. As concentrações de cada gás dependem do processo industrial e dos requisitos envolvidos.

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