gases industriales

GASES INDUSTRIALES

MATERIAL COMPLEMENTARIO

TECNOLOGIA INDUSTRIAL
2013-1

OXÍGENO, NITRÓGENO, ARGON
- Métodos de fabricación.
- Aplicaciones.

Dora Cortijo H.
TECNOLOGIA INDUSTRIAL

Oxígeno (O2)

Gas diatómico, incoloro, inodoro e insípido, con
temperatura de ebullición de –182,96°C . Se
encuentra en el aire en una proporción del 20,9%
(en volumen)

muy reactivo mediantereacciones de
oxidación, siempre exotérmicas
fabricación industrial de productos químicos,
corte y soldadura de metales, industria
siderúrgica, en medicina, como combustible
para naves espaciales, entre otros.
Gas diatómico, incoloro, inodoro e insípido con
temperatura de ebullición de - 195,79 °C . Se
encuentra en el aire en una proporción del 78% (en
volumen)
baja reactividad, se leconsidera gas inerte.
síntesis del amoníaco, fabricación de
fertilizantes, colorantes, ácido nítrico,
medicamentos, etc. atmósfera inerte en la
industria química y para el llenado de los focos
incandescentes, entre otros.

Reactividad

Nitrógeno (N2)

Gas incoloro, inodoro e insípido, con temperatura
de ebullición de –185,8°C . Se encuentra en el aire
en una proporción del 0,94% (envolumen)

ARGÓN (Ar)

Reactividad

Gas noble no reactivo.
Gas de relleno en lámparas incandescentes, en
el ámbito industrial y científico en la creación de
atmósferas inertes en multitud de operaciones.

Mezcla de diferentes gases (elementos y
compuestos), variando su composición en función
del lugar geográfico. Gas incoloro, inodoro e
insípido, con temperatura de ebullición de -194,5ºCReactivo(oxidante).
Por enfriamiento se puede obtener aire líquido de
color azul claro, pudiéndose destilar de manera
fraccionada para extraer: nitrógeno, oxígeno y gases
nobles contenidos en su mezcla.

Reactividad

AIRE

PRODUCCIÓN DE N2, O2, AR; BASADA EN LOS DIFERENTS
PUNTOS DE EBULLICIÓN (LICUEFACCIÓN)

Oxígeno
Sólido

T°C

Líquido

-218,4

-182,96

Gas

0Nitrógeno
Sólido

T°C

-210,01

Líquido

Gas

-195,79

0

Argón
Sólido

Líquido

T°c

Gas
-185,7

0

Aire
Sólido

T°C

Líquido

-212,9

Gas

-194,5

0

Efecto Joule -Thomson:

Dos sabios ingleses, J. O. Joule y W. Thomson (Lord Kelvin),
descubrieron en el siglo pasado, que cuando un gas comprimido
se expande bruscamente, se enfría (efecto ]oule-Thomson),siendo el enfriamiento tanto mayor cuanto más grande sea la
diferencia entre la presión inicial y la final de la expansión.

Para separar por destilación los componentes del aire es
necesaria la licuación parcial del mismo y esto implica enfriarlo
hasta -194.5°C.

Etapas para llegar a las temperaturas
necesarias para la licuación del aire:
El enfriamiento del aire hasta su temperaturade
condenzación no puede lograrse por contacto con un
fluido de temperatura suficientemente baja, por lo que
se necesita:
1° Compresión del aire manteniendo la temperatura
baja por enfriamiento,
2° Expansión brusca, (efecto Joule-Thomson).

OBTENCIÓN DE GASES INDUSTRIALES

Proceso industrial de LINDE:
Expansión a entalpía constante, en condiciones
adiabáticas (sin intercambio detemperatura con el
entorno), el aire se deja expandir a través de una
estrangulación de una llave poco abierta sin producir

trabajo exterior.
El enfriamiento se produce a costa de la energía interna
de las moléculas gaseosas.

OBTENCIÓN DE GASES INDUSTRIALES

Proceso CLAUDE:
Expansión adiabática reversible cuando el aire se expande en el

interior de un sistema émbolo -cilindro, conproducción de trabajo
externo. El grado de enfriamiento que se logra es bastante mayor
que en el proceso Linde, recuperándose parte del trabajo de
expansión.
Nota: Un proceso adiabático que es además reversible se conoce

como proceso isoentrópico.

Obtención de O2, N2, Ar mediante
el método LINDE

OBTENCION INDUSTRIAL del O2, N2 y Ar a partir del AIRE (Método LINDE)

Etapas del...