Carta de juego del As de espadas con un diseño que combina un átomo y una molécula en su centro.
Carta del juego de póker con símbolo de ácido oxigenado (O2) y una ilustración de modelos atómicos con órbitas electrónicas. En las esquinas superiores izquierda y derecha, un corazón rojo con la letra 'A' y en las esquinas inferiores derecha e izquierda, corazones rojos con la letra 'A'.
Carta de poker del As de trébol, con un dibujo que representa un átomo en el centro, con órbitas y partículas alrededor.
Carta de as de diamantes con la figura molecular del dióxido de carbono, que muestra un átomo de carbono central unido a dos átomos de oxígeno.

Nitrógeno (N₂)

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 (O₂)

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 (Ar)

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 (CO₂)

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.