OBTENÇÃO E UTILIZAÇÃO DE GASES INDUSTRIAIS

Nem todo gás industrial é tóxico ou desnecessário, pelo contrário, em muitas indústrias gases são utilizados no processo de manufatura de produtos. São muito úteis na limpeza industrial, na realização de testes de calibração e medição, secagem e seu uso é bem notório na indústria alimentícia. Por isso a utilização do gás apropriado para a aplicação a que se destina pode fazer grande diferença no processo. É possível aumentar a vida útil dos equipamentos, a otimização na qualidade do produto final, a produtividade e a flexibilidade operacional, reduzindo custos a longo prazo.

Na indústria química os gases são muito importantes para aquecer, resfriar, controlar fluidos no processo e também na conservação de produtos. Nesse sentido, a sociedade exige que os produtos consumidos sejam cada vez mais qualificados para o fim a que foram produzidos e, os pesquisadores, analistas da qualidade e/ou profissionais da área de otimização de processos buscam exatamente isso. Na indústria alimentícia podemos citar exemplos como: conservação dos alimentos, para que o consumidor receba o produto com a mesma qualidade da qual ele foi produzido; gaseificação de refrigerantes e cervejas; inertização; desoxigenação para bebidas e óleos; transporte refrigerado e hidrogenação.

Os principais gases utilizados pelas indústrias são: oxigênio, nitrogênio, argônio, hidrogênio, monóxido de carbono, dióxido de carbono, dióxido de enxofre, amônia, hélio, óxido nitroso e acetileno. A maioria deles são obtidos através de ar comprimido, porém alguns são sintetizados em laboratórios e indústrias.

O processo de obtenção desses gases ocorre da seguinte forma: primeiro o ar é comprimido para eliminar poeira e sujidades contidas, em seguida o ar é resfriado para a mudança de fase (de gás para líquido), agora o ar líquido é colocado em uma coluna de destilação para a separação das espécies de interesse oxigênio, hidrogênio, nitrogênio e argônio.

Tipos de Gases e Suas Aplicações

  • Oxigênio (O2): É o gás mais conhecido e também o mais utilizado; é um gás incolor, inodoro, insípido e constitui 21% do ar atmosférico. É armazenado a altas pressões. Bastante utilizado tanto puro como em mistura, porém não pode ser misturado à óleos e graxas devido ao alto risco de explosão. É utilizado em operações de corte e processos de combustão; em processos de soldagem, desempeno, escarfagem, flamagem, goivagem e aquecimento; e a mais conhecida talvez seja a aplicação na área medicinal em tratamento médico de doenças respiratórias, em aplicações anestésicas e câmeras hiperbáricas; se o gás for de extrema pureza, também é utilizado em laboratórios.
  • Argônio (Ar): Assim como o O2, o Ar é incolor, inodoro, insípido, porém não forma ligações químicas com outras espécies em nenhuma temperatura ou pressão por ser um Gás Nobre (com 8 elétrons na camada de valência). Levemente solúvel em água. É largamente utilizado na indústria de solda, como gás de proteção, soldagem de metais, para atingir determinadas características de materiais para a soldagem; na indústria eletrônica e também como gás de transporte de cromatografia.
  • Dióxido de Carbono (CO2): Em condições normais de temperatura e pressão é incolor, inodoro, não tóxico, não inflamável e cerca de 1,5 vez mais pesado que o ar. É obtido da queima do gás natural ou da indústria petroquímica. É utilizado na gaseificação de bebidas, proteção de soldas, cura de moldes de fundição em areia, combate a incêndios (extintores de CO2) e conservação de alimentos.
  • Nitrogênio (N2): Compõem 78% do ar atmosférico. Seu ponto de ebulição é -196oC, não é tóxico, é insípido e inodoro. É um gás totalmente inerte; é pouco condutor de calor e eletricidade e possui baixa solubilidade na maioria dos líquidos. O nitrogênio por não ser reativo é largamente utilizado, na indústria química como solvente, protege outros materiais da deterioração e fabricação de explosivos químicos como o TNT e a pólvora; na indústria alimentícia é utilizado em estado gasoso para prevenir a oxidação e o aparecimento de mofo ou insetos. Em estado líquido, é usado nos sistemas de refrigeração e como congelante seco. O baixo ponto de ebulição do nitrogênio recomenda seu uso como agente criogênico para a maioria das substâncias químicas e proporciona valiosos dados sobre o comportamento da matéria a baixas temperaturas; nas indústrias metalúrgica e elétrica recorrem ao nitrogênio para prevenir a oxidação. O caráter estável e a baixa reatividade do nitrogênio gasoso recomendam seu emprego no fabrico de espumas de borracha e plásticos, na obtenção de aerossóis e na pressurização de propulsores líquidos para jatos de reação. Na medicina, a substância também é largamente aproveitada, por seu rápido congelamento, como conservante.

REFERÊNCIAS

TIPOS de Gases 2 – Gases do Ar. [S. l.s. n.], 2016.

OXILÚMEN, Redação. Como são obtidos os gases industriais. [S. l.s. n.], 28 nov. 2018. 

CHAGAS, Bruna Santana das. Gases e líquidos na indústria de alimentos. 2017. Trabalho acadêmico (Graduação) – Universidade Federal do Ceará, Ceará, 2017.