EL PÓKER DE GASES
NITRÓGENO
A partir de un consumo de 10 toneladas al año, se suele suministrar en depósitos a granel. Se almacena en fase líquida, optimizando el espacio de almacenamiento.
También se suministra en packs de botellas interconectadas de distintas capacidades. Oscilan entre los 100 y los 200 Nm3 grosso modo.
Otra alternativa para consumos mayores son los generadores de nitrógeno. Es como si en vez de comprar la leche, te compraras una vaca. El mismo concepto. Tú le das de comer, (energía eléctrica) y ella te da la leche (el nitrógeno).
No da chuletones ni solomillos.
Cuanta mayor sea la pureza requerida y la presión necesaria en el punto de consumo, menos aparente es el generador. Esto es como generalidad. Siempre es a estudiar.
Eso sí, si estás usando el nitrógeno para congelar o refrigerar algo, olvídate de los generadores. No sirven para eso, generan nitrógeno a temperatura ambiente.
Introducción y propiedades físico-químicas
El nitrógeno (N₂) es un gas incoloro, inodoro e insípido que constituye cerca del 78% del aire atmosférico. Se presenta en forma de molécula diatómica muy estable, con un enlace triple que le confiere gran inercia química bajo condiciones normales.
Propiedades principales:
Peso molecular: 28 g/mol
Densidad relativa al aire: 0,97
Punto de ebullición: –196 °C
Gas no combustible, no corrosivo y no tóxico, aunque puede desplazar el oxígeno y provocar riesgo de asfixia en espacios confinados.
Gran estabilidad e inercia química, que lo hace idóneo como gas protector.
En estado líquido (LN₂), obtenido por destilación criogénica, se utiliza por su bajísima temperatura en refrigeración y congelación rápida.
Usos industriales habituales
El nitrógeno es uno de los gases técnicos más utilizados en la industria, con aplicaciones en muy diversos sectores:
Atmósferas inertes y de protección: en procesos de soldadura, tratamientos térmicos de metales, industria farmacéutica y química fina.
Corte láser de metales: especialmente en aceros inoxidables y galvanizados, donde actúa como gas de asistencia, evitando la oxidación y obteniendo cortes limpios y sin decoloración.
Industria alimentaria: envasado en atmósfera modificada y congelación criogénica con nitrógeno líquido.
Electrónica y semiconductores: control de humedad y oxígeno en la fabricación de componentes sensibles.
Industria química y petroquímica: purga de equipos y tuberías, presurización y blanketing de tanques de almacenamiento.
Transporte y automoción: inflado de neumáticos de aviación, automoción de altas prestaciones y maquinaria industrial, por su estabilidad térmica.
Medicina e investigación: criopreservación de tejidos, células y material biológico con nitrógeno líquido.
OXÍGENO
A partir de un consumo de 10 toneladas al año, se suele suministrar en depósitos a granel. Se almacena en fase líquida, optimizando el espacio de almacenamiento.
También se suministra en packs de botellas interconectadas de distintas capacidades. Oscilan entre los 100 y los 200 Nm3 grosso modo.
También existen generadores, pero son más complejos, caros y menos logrados que en el caso del nitrógeno. Normalmente se necesitan consumos muy altos para encontrar equipos que sean rentables. Hablamos de consumos por encima de las 5.000 toneladas al año.
El coste de producirlo es algo mayor al del nitrógeno, parte de culpa la tiene su proporción en el aire que es 4 a 1 a favor del nitrógeno. No obstante se suelen manejar precios del mismo nivel para uno y otro.
Introducción y propiedades físico-químicas
El oxígeno (O₂) es un gas incoloro e inodoro, esencial para la vida y con gran poder oxidante. Representa aproximadamente el 21% del aire atmosférico. Su elevada reactividad lo convierte en un elemento clave en numerosos procesos industriales.
Propiedades principales:
Peso molecular: 32 g/mol
Densidad relativa al aire: 1,11 (más pesado que el aire)
Punto de ebullición: –183 °C
Altamente comburente, favorece la combustión y la oxidación.
En estado líquido es de color azul pálido y presenta fuerte paramagnetismo.
Usos industriales habituales
Siderurgia y metalurgia: procesos de afino de acero, oxicorte y hornos de fusión.
Soldadura y corte oxiacetilénico: como comburente para lograr altas temperaturas de llama.
Tratamiento de aguas: mejora de procesos de depuración biológica y oxidación avanzada.
Industria química: materia prima para síntesis de óxidos, ácido nítrico, peróxidos y otros compuestos.
Industria papelera: blanqueo con oxígeno y procesos de oxidación controlada.
Medicina: terapias respiratorias y soporte vital en hospitales.
ARGÓN
A partir de un consumo de 10 toneladas al año, se suele suministrar en depósitos a granel. Se almacena en fase líquida, optimizando el espacio de almacenamiento.
También se suministra en packs de botellas interconectadas de distintas capacidades. Oscilan entre los 100 y los 200 Nm3 grosso modo.
La península ibérica es un espacio deficitario en argón. Se consume más de lo que se produce y eso lo convierte en un gas muy crítico. Además es caro, si lo comparamos con el O2 o el N2. Pero su uso es inevitable.
La inmensa mayoría (por no decir todas) de las mezclas que se usan en soldadura, son en base argón. También se usa puro, sin mezclar, sobre todo en soldadura TIG.
La única alternativa a su uso en soldadura es el Helio. Un gas mucho más complicado y caro, de ahí que se mantenga el argón como el gas referente para soldar
Introducción y propiedades físico-químicas
El argón (Ar) es un gas noble, incoloro e inodoro, que constituye alrededor del 0,93% del aire atmosférico. Es completamente inerte en condiciones normales, no inflamable ni tóxico.
Propiedades principales:
Peso molecular: 40 g/mol
Densidad relativa al aire: 1,38
Punto de ebullición: –186 °C
Gas inerte, no reacciona químicamente en condiciones normales.
Usos industriales habituales
Soldadura por arco (TIG, MIG): atmósfera protectora que evita la oxidación del baño de fusión.
Industria metalúrgica: purga y protección de metales fundidos (aluminio, acero inoxidable).
Fabricación de semiconductores y electrónica: atmósferas inertes en procesos de deposición y litografía.
Iluminación: relleno de lámparas incandescentes, fluorescentes y de descarga.
Aislamiento térmico: gas de relleno en cámaras de vidrio aislante para mejorar eficiencia energética.
DIÓXIDO DE CARBONO
A partir de un consumo de 10 toneladas al año, se suele suministrar en depósitos a granel. Se almacena en fase líquida, optimizando el espacio de almacenamiento.
También se suministra en packs de botellas interconectadas de distintas capacidades. En torno a 500 kg
Los tres gases anteriores son primos hermanos. Se usan los tres con asiduidad en el sector del metal y conforman un universo algo diferente al de los grandes usuarios de CO2.
Estos suelen ser los grandes fabricantes de refrescos carbonatados y cervezas. Tanto en producción como en distribución.
También es un gas que se usa mezclado con el argón para soldar. Su uso como gas puro de soldadura ha caído mucho. Sólo algunos astilleros y grandes estructuristas lo siguen usando por su gran capacidad para hacer que la soldadura sea más profunda.
Otros usos habituales son la remineralización de aguas y el control de pH, así como el control de atmósferas en invernaderos
Introducción y propiedades físico-químicas
El dióxido de carbono (CO₂) es un gas incoloro, con ligera acidez y característico sabor/olor punzante en altas concentraciones. Es más pesado que el aire y se encuentra de forma natural en la atmósfera en concentraciones de ~0,04%.
Propiedades principales:
Peso molecular: 44 g/mol
Densidad relativa al aire: 1,52
Punto de sublimación: –78,5 °C (paso directo a estado sólido, conocido como “hielo seco”)
No inflamable, aunque en altas concentraciones desplaza el oxígeno.
Ligeramente ácido al disolverse en agua (formación de ácido carbónico).
Usos industriales habituales
Industria alimentaria: carbonatación de bebidas, atmósferas protectoras y congelación con hielo seco.
Extinción de incendios: como gas extintor en sistemas de protección contra fuegos eléctricos y líquidos inflamables.
Tratamiento de aguas: ajuste de pH en procesos de depuración.
Industria química: materia prima para urea, carbonatos y metanol.
Metalurgia: atmósferas controladas en fundición y soldadura MAG.
Refrigeración y transporte: conservación en frío mediante hielo seco y CO₂ líquido.