Gases industriales

¿Qué son?

• son un grupo de gases manufacturados que se comercializan con usos en diversas aplicaciones

¿Cómo se obtienen?

• Se pueden obtener de dos maneras, mediante la separacion del aire o mediante la síntesis quimica

¿Para qué son utilizados?

• Aunque cada uno tenga un uso específico, a grandes rasgos se puede decir que son utilizados para acelerar o frenar procesos, calentar, enfriar, alterar y preservar productos.

Aire

• El aire es un gas incoloro, inodoro, no tóxico y no inflamable, que es necesario para la vida y contribuye a todos los tipos comunes de combustión. La mayoría de sus propiedades físicas y químicas son consideradas como promedios ponderados de sus componentes. El aire está compuesto por un 78% de nitrógeno y un 21% de oxígeno - uno de los elementos más comunes de la tierra, ya que el 85% de los océanos y el 60% del cuerpo humano es oxígeno
• Propiedades
  
• Peso molecular medio: 29
• Temperatura de autoignición: No aplicable
• Temperatura de ebullición: -317.8ºF (-194.3ºC)
• Densidad relativa del gas (aire= 1): 1
• Densidad a 70°F y 1 atm: 1,2 kg/m3
• Densidad del líquido a temp. de ebullición: 874 kg/m3
• Presión de vapor a 20°C: No aplicable
• Solubilidad en agua (mg/l): Desconocido, pero se considera que tiene baja solubilidad.
• Apariencia y color: Gas incoloro
• Olor: Ninguno

Rango de inflamabilidad (% de vol. en aíre): No inflamable

Manipuleo

• Para su manipuleo se deben usar gafas y zapatos de seguridad.
  Mantener los tanques por debajo de 50°C, en un lugar bien ventilado.
• Utilizar solo equipo específicamente apropiado para este producto, para su presión y temperatura de suministro.

Oxigeno

• El oxígeno es un gas incoloro, inodoro e insípido; aproximadamente 1.1 veces más pesado que el aire y es levemente soluble en agua y alcohol. A presión atmosférica u temperaturas por debajo de los -183° C, el oxígeno es un líquido azul pálido levemente más pesado que el agua. En sí mismo, este gas no es inflamable, pero ayuda a la combustión. Es altamente oxidante, reacciona fuertemente frente a materiales combustibles y puede causar fuego o explosión. El oxígeno forma compuestos con todos los gases a excepción de los gases nobles y constituye el elemento más comúnmente encontrado en la tierra.

Obtención

• La producción industrial de oxígeno sigue un proceso de destilación que toma aire de la atmósfera, el cual es filtrado, comprimido y enfriado. Por medio de estos procesos se extraen los contenidos de agua, gases no deseados e impurezas. El aire purificado es luego pasado por una columna de la que por separación se extraen, además de oxígeno, nitrógeno y argón en estado líquido.

• PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS

• Peso molecular 32
• Temperatura de fusión - 219 °C
• Temperatura de ebullición - 183 °C
• Temperatura crítica - 118 °C
• Temperatura de auto ignición No aplicable
• Densidad relativa del gas (aíre=1) 1,1
• Densidad relativa del líquido (agua=1) 1,1
• Presión de vapor a 20°C No aplicable
• Solubilidad en agua (mg/l) 39 mg/l
• Apariencia y color gas incoloro
• Olor Sin olor
• Rango de inflamabilidad (% de volumen en aíre) Oxidante

Manipuleo

• No fumar cuando se manipula el producto. Utilizar solo equipo específicamente apropiado para este producto, para su presión y temperatura. Llevar anteojos con lentes filtrantes adecuados cuando se use en soldadura o corte. Mantener lejos de fuentes de ignición.

Usos

• El uso mas notorio se da en la industria de la metalurgia, en la cual se usa el 55% del oxigeno comercializado. Tambien se utiliza en la medicina como apoyo vital, ya que el oxigeno puro pero a baja presion es un reemplazo del aire normal.

Acetileno

• El acetileno es un gas incoloro, altamente inflamable e inodoro en estado puro. El acetileno de grado comercial, contiene rastros de impurezas como fosfinas, arsina, sulfuro de hidrógeno y amoníaco, y su olor es similar al ajo. El gas es ligeramente más liviano que el aire y soluble en agua y algunas substancias orgánicas. En combinación con el aire y el oxígeno, arde con una llama intensamente caliente, luminosa y humeante. En tanto, una mezcla de acetileno y oxígeno puede provocar una llama de más de 3000°C.

Obtención

• El acetileno puede producirse por medio de la reacción de carburo de calcio en agua, o por pirólisis (crackeo) de varios hidrocarburos, siendo la primera alternativa la utilizada comúnmente.

• PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS

• Peso molecular 26
• Temperatura de fusión - 80,8 °C
• Temperatura de ebullición - 84 °C
• Temperatura crítica 35 °C
• Temperatura de autoignición 325 °C
• Densidad relativa del gas (aíre= 1) 0,908
• Densidad relativa del líquido (agua= 1) No aplicable
• Densidad líquida (-80,75 °C) 0,61 (kg/l)
• Presión de vapor a 20°C 44 bar
• Solubilidad en agua 1185 mg/l
• Apariencia y color Gas incoloro
• Olor Semejante a ajo
• Límites explosivos en aíre (% en vol.) 2,3 - 82

Manipuleo

• Manipular en lugares bien ventilados, protegidos de fuentes de calor, ignición y de los rayos solares, temperaturas no mayores a 50°C. Evitar el contacto con cobre puro, mercurio, plata y latón que tenga más del 70 % de cobre. No fumar cuando se manipula el producto

Usos

• En la antigüedad (siglo XX) se utilizaba en generadores de luz, lamparas, faros para la marina y en los viejos proyectores de peliculas.
  Actualmente el acetileno es conocido como gas utilizado en equipos de soldadura debido a las elevadas temperaturas que soporta al hacer combustion con el aire.

Argon

• El argón (del griego, inactivo) es un gas monoatómico, no tóxico, incoloro, inodoro e insípido. Junto con el helio, el neón, el kriptón, el xenón y el radón, forma parte de un grupo especial de gases conocido como Gases “Nobles” o “Inertes”. Estos términos aluden a que los gases presentan una tendencia extremadamente baja a reaccionar con otros compuestos o elementos. El argón es aproximadamente 1.4 veces más pesados que el aire y es levemente soluble en agua.

Obtención

• Dentro del grupo de Gases Nobles, el argón es el más comúnmente hallado, ya que está presente en la atmósfera en una concentración de 0,934% (volumen) al nivel de la superficie terrestre. El aire es la única fuente conocida para la extracción de argón puro, por lo que su producción se realiza por destilación en una planta de separación de aire.
• PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS
• PUNTO DE EBULLICIÓN - 302.6°F (-185.9.°C)
• DENSIDAD LIQUIDA A PUNTO DE EBULLICIÓN 87 lb/ft3 ( 1393 kg/m3 )
• PRESION DE VAPOR a 70° F (21.1°C) (Sobre la temperatura critica de - 122.3 °C)
• DENSIDAD GASEOSA A 70° F.1 atm 0.1656 kg/m3
• PUNTO DE CONGELACIÓN - 308.9 °F ( - 189.4 °C)
• SOLUBILIDAD EN AGUA Muy pequeña
• GRAVEDAD ESPECÍFICA (AIRE=1)a 70° F (21.1°C) 1.38
• APARIENCIA Y OLOR Gas incoloro, e inodoro

Manipuleo

• Utilizar solamente en áreas muy bien ventiladas. . De ninguna manera se deben calentar los cilindros para incrementar su velocidad de descarga. Se debe usar guantes de proteccion, gafas o antiparras y zapatos de seguridad.

Usos

• El mas comun es el de relleno de lamparas incandescentes. En el ambito industrial, se usa para soldaduras de arco y de gas y para la fabricacion de titanio.

Dióxido de carbono

• El dióxido de carbono es un gas ligeramente tóxico, inodoro e incoloro y con un sabor ácido. El CO2no es combustible ni aporta a la combustión. Pesa 1.4 veces lo que el aire; se evapora a presión atmosférica a -78° C y puede reaccionar en forma violenta con bases fuertes, especialmente a altas temperaturas.

Obtención

• El dióxido de carbono se obtiene como subproducto de algunas combustiones. Sin embargo, debe pasar por un proceso de purificación en el que se extraen los restos de agua, oxígeno, nitrógeno, argón, metano y etileno, entre otros.

• PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS

• Punto de sublimación: -109.3° F (-78.5°C)
• Densidad sólido: 97.5 Lb/ft3 (1562 kg/m3 )
• PRESION DE VAPOR a 70° F (21.1°C) 856 psia (5900 Kpa)
• DENSIDAD GASEOSA A 70° F.1 atm 0.124 lb/ft3 (1.99 kg/m3 )
• % de Evaporación N/A
• PUNTO DE CONGELACION - 69.8 °F ( -56.6 °C) a 75.1 psia (518 Kpa)
• SOLUBILIDAD EN AGUA Muy soluble
• GRAVEDAD ESPECÍFICA (AIRE=1) a 70° F (21.1°C) 1.65
• APARIENCIA Y OLOR Gas incoloro, e inodoro.

Manipuleo

• Utilizar solamente en áreas muy bien ventiladas. Las tapas protectoras de las válvulas deben estar colocadas, a menos que el cilindro posea caño de salida desde la válvula al punto de uso. No arrastrar, deslizar o hacer rodar los cilindros, sino utilizar autoelevadores o zorras para desplazarlos. No permitir que en el lugar de almacenaje la temperatura exceda 125°F (52°C)

Usos

• Se utiliza como agente extintor de fuego, enfriandolo y dificultando el contacto con el oxigeno del aire. Tambien se usa en el ambito medicinal, como agente de contraste en radiologia, agente para ventilacion de cirugias, en tratamientos esteticos, en tratamientos por heridas craneales y ulceras agudas o cronicas y como tratamiento para problemas circulatorios.

Helio

• El helio es un gas monoatómico, incoloro, inodoro, insípido y no tóxico. El helio forma parte de la familia de gases conocidos como ‘inertes’ o ‘nobles’. Se caracteriza por su muy baja reactividad, y no forma ningún compuesto conocido. Después del hidrógeno, el helio es el elemento más liviano -cerca de una séptima parte del peso del aire - y tiene el punto de ebullición más bajo, -268.9 °C. El helio tiene un muy bajo nivel de solubilidad en agua y el gas no puede arder ni explotar.

Obtención

• Para su uso a gran escala, se extrae por destilacion fraccionada a partir del gas natural, que contiene hasta un 7% de helio. Al tener un punto de ebullicion mas bajo que cualquier otro elemento, se utilizan bajas temperaturas y altas presiones para licuar casi todos los demás. El helio crudo resultante se purifica por medio de exposiciones sucesivas a temperaturas bajas, en la que casi todo el nitrógeno y los otros gases restantes se precipitan fuera de la mezcla gaseosa.
• PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS
• PUNTO DE EBULLICIÓN: - 452.1°F (-268.9.°C)
• DENSIDAD LIQUIDA A PUNTO DE EBULLICIÓN 7.8 lb/ft3 ( 125 kg/m3 )
• PRESION DE VAPOR a 70° F (21.1°C) Sobre la temperatura crítica de - 268 °C
• DENSIDAD GASEOSA A 70° F.1 atm .0103 lb/ft3 (0.1650 kg/m3 )
• % de Evaporación N/A
• PUNTO DE CONGELACION - 271.3 °C
• SOLUBILIDAD EN AGUA Despreciable
• GRAVEDAD ESPECÍFICA (AIRE=1) a 70° F (21.1°C) 0.138
• APARIENCIA Y OLOR Gas incoloro, e inodoro

Manipuleo

• No permitir que en el lugar de almacenaje la temperatura exceda 125°F (52°C). Utilizar solamente en áreas muy bien ventiladas. Proteger los cilindros de cualquier daño físico. Se debe manipular con guantes de proteccion, gafas o antiparras y zapatos de seguridad.

Usos

• Siendo la principal el inflado de globos y zepelines publicitarios, tambien tiene otros usos, no tan frecuentes, como la atmósfera inerte de helio se emplea en la soldadura por arco y en la fabricación de cristales de silicio y germanio, así como para presurizar combustibles líquidos de cohetes, como agente refrigerante en reactores nucleares, y en la realizacion de imágenes por medio de  las resonancias magneticas, en estado liquido.

Hidrogeno

• El hidrógeno es un gas incoloro, inodoro, inflamable y no tóxico a temperatura y presión atmosférica. Arde en el aire con una llama de un azul pálido, casi invisible. Es el gas más liviano -aproximadamente una quinceava parte del peso del aire - y constituye el 90% del universo conocido.

Obtención

• El hidrógeno se obtiene de la reformación de vapor de hidrocarburos, recuperado de procesos electrolíticos o por la oxidación parcial de carbón o hidrocarburos. De éstas, la más común es la reformación de vapor de hidrocarburos. En tanto, el hidrógeno líquido es producido por licuefacción a -253 °C y es trasladado en su estado líquido, para reducir los costos de transporte.

• Propiedades físicas y químicas
• PUNTO DE EBULLICIÓN:  -423 °F ( - 252.8 °C)
• DENSIDAD LIQUIDA EN EL PUNTO DE EBULLICIÓN 4.43 lb/ft3 ( 70.96 kg/m3 )
• PRESION DE VAPOR a 70° F (21.1°C) Encima de la temp. crítica de -239.9°C
• DENSIDAD GASEOSA A 70° F (21.1°C).1 atm : 0.0416 lb/ft3

     (0.6670 kg/m3 )

• % de Evaporación N/A
• PUNTO DE CONGELACION: - 434.6 °F (-259.2 °C)
• SOLUBILIDAD EN AGUA Muy pequeña
• GRAVEDAD ESPECÍFICA (AIRE=1) 70°F (21.1°C): 0.69
• APARIENCIA Y OLOR: Gas incoloro e inodoro

Manipuleo

• No permitir, que en el lugar de almacenaje la temperatura exceda 125°F (52°C).No deben encontrarse fuentes de ignición en el área de almacenaje o uso.
  RECOMENDACIONES ESPECIALES DE ENVASADO
  El hidrógeno es no corrosivo y puede utilizarse con cualquier material de construcción.
• OTRAS RECOMENDACIONES O PRECAUCIONES:
  Todos los equipos y líneas relacionados con el sistema de hidrógeno deben estar conectados a tierra.
  El equipo eléctrico debe ser antichispa o a prueba de explosión.

Usos

• El empleo más importante del hidrógeno es en la síntesis del amoniaco. La utilización del hidrógeno está aumentando con rapidez en las operaciones de refinación del petróleo, como el rompimiento por hidrógeno y en el tratamiento con hidrógeno para eliminar azufre.

Nitrógeno

• El nitrógeno es un gas incoloro, inodoro e insípido. No es inflamable ni aporta a la combustión. El aire atmosférico contiene un 78.09% de nitrógeno (volumen). Este gas es ligeramente más liviano que el aire y ligeramente soluble en agua. Es inerte excepto a grandes temperaturas.

Obtención

• Al igual que el oxígeno, el nitrógeno se obtiene por medio de la destilación de aire. El proceso toma aire de la atmósfera, el cual es filtrado, comprimido y enfriado. A través de estos pasos, se extraen los contenidos de agua, gases no deseados e impurezas. Luego, el aire purificado es luego traspasado por una columna de la que -por separación- se extraen nitrógeno, oxígeno y argón en estado líquido.
• PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS
• Peso molecular 28
• Temperatura de fusión - 210 °C
• Temperatura de ebullición: -196 °C
• Temperatura crítica -147 °C
• Densidad relativa del gas (aire= 1) 0,97
• Densidad relativa del líquido (agua= 1) No aplicable
• Presión de vapor No aplicable
• Solubilidad en agua (mg/l) Despreciable
• Apariencia y color: Gas incoloro
• Olor: Sin olor que advierta de sus propiedades.
• Rango de inflamabilidad No inflamable

Manipuleo

• Debe prevenirse la filtración de agua al interior del recipiente. No permitir el retroceso hacia el interior del recipiente. Mantener los tanques por debajo de 50°C, en un lugar bien ventilado. Asegurar una ventilación adecuada. Utilizar solo equipo específicamente apropiado para este producto, para su presión y temperatura de suministro. No usar adaptadores, herramientas que generen chispas ni calentar el cilindro para aumentar el grado de descarga del producto.

Usos

• La aplicación comercial más importante del nitrógeno diatómico es la obtención de amoniaco por el proceso de Haber. El amoníaco se emplea con posterioridad en la fabricación de fertilizantes y acido nitrico.
  Los compuestos orgánicos de nitrógeno como la nitroglicerina y el trinitrotolueno son a menudo explosivos La hidracina y sus derivados se usan como combustible en cohetes.

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