Gas inerte

Poiché i gas inerti sono chiamati gas , gli stessi inerti ( inerti ) lo sono solo in alcune reazioni chimiche coinvolte. Sono gas nobili o, se sono composti molecolari , sono generalmente caratterizzati da un'entalpia standard di formazione fortemente negativa . I gas inerti sono inodori e atossici, e la loro presenza non può essere percepita direttamente dall'olfatto , cioè senza ausili tecnici.

I gas inerti includono, ad esempio, gas elementari come azoto , gas nobili come elio , neon , argon , krypton , xeno e composti molecolari gassosi come l'esafluoruro di zolfo . Tuttavia, se un determinato gas è chiamato gas inerte per una determinata applicazione, dipende anche dal caso specifico. Ad esempio, l'azoto può essere utilizzato come gas inerte a temperature come quelle che si verificano durante la saldatura dolce . Al contrario, quando si saldano alcuni acciai altolegati, le alte temperature portano ad una reazione chimica indesiderata dell'azoto e in questa applicazione deve essere sostituito dal più costoso argon, che è inerte come un gas nobile anche a temperature più elevate.

I gas inerti vengono utilizzati per mantenere l' ossigeno contenuto nell'aria (circa il 21%) lontano da determinate reazioni chimiche. L'utilizzo di quantità maggiori è, ad esempio, il lavaggio di aree in cui erano precedentemente presenti gas facilmente infiammabili e per rimuovere gli ultimi residui di gas che altrimenti sarebbero miscele di gas infiammabili con l'ossigeno nell'aria. I gas inerti, spostando o riducendo significativamente l'ossigeno, possono prevenire processi ossidativi come combustione , esplosioni o, nella lavorazione dei metalli, l' incrostazione delle sostanze.

guidavo

Simbolo di avvertimento del pericolo di soffocamento da gas inerti

Poiché la maggior parte degli esseri viventi e anche gli esseri umani dipendono dalla disponibilità di ossigeno nell'aria che respirano, è necessario osservare le relative norme di sicurezza quando si maneggiano grandi quantità di gas inerti puri, soprattutto in ambienti chiusi. L'anidride carbonica, ad esempio, provoca una netta sensazione di soffocamento se la concentrazione nell'aria è troppo alta. Nel caso dei gas inerti, invece, esiste il rischio di asfissia volutamente impercettibile dovuta allo spostamento dell'ossigeno . Tutti i gas inerti provocano perdita di coscienza e morte per soffocamento . Ogni anno in Germania si verificano diversi incidenti mortali sul lavoro in relazione ai gas inerti, le cui cause principali sono le istruzioni di lavoro applicate in modo errato e la formazione insufficiente dei dipendenti interessati, in combinazione con difetti tecnici come perdite di bombole e tubi del gas o la fuoriuscita ed evaporazione improvvisa di grandi quantità di gas liquefatti e freddi come l'azoto dai dewar in ambienti non sufficientemente ventilati.

Protezione contro le esplosioni

spedizione

Nelle autocisterne , quando il carico liquido infiammabile viene pompato fuori ( estinguente ), viene riempito del gas inerte per riempire il volume rimanente nel serbatoio al fine di prevenire lo sviluppo di una miscela esplosiva di aria e gas, che potrebbe essere incendiata da scintille. A tal fine, nel viaggio delle petroliere vengono utilizzati i gas di scarico inerti del sistema di propulsione principale (gas di scarico di motori diesel su motonavi o gas di scarico di caldaie su navi a turbina).

Speciali sistemi di gas inerte sono installati sulle navi cisterna per gas liquido, in quanto i requisiti qualitativi per il gas inerte sono superiori rispetto al viaggio della petroliera. Il gasolio a basso contenuto di zolfo viene bruciato in una camera di combustione in modo tale che il contenuto di ossigeno residuo nel gas di scarico non superi lo 0,2% in volume. Le particelle di fuliggine e le sostanze solubili in acqua vengono quindi lavate con acqua di mare. Il gas viene poi raffreddato a 8-10 °C con l'ausilio di un sistema di refrigerazione (essiccatore frigorifero), durante il quale l'acqua contenuta nel gas condensa e viene rimossa tramite un separatore. L'umidità residua viene quindi rimossa dal gas preessiccato in un essiccatore ad adsorbimento in modo da garantire il punto di rugiada richiesto in funzione del carico.Durante il viaggio del GNL deve essere assicurato un punto di rugiada ≤ -40 °C. Nel trasporto di gas liquido, l'azoto viene utilizzato per rendere inerti le barriere. Questo viene consegnato a bordo in forma liquida tramite autocisterna ed ivi evaporato secondo necessità, oppure ottenuto dall'aria mediante sistemi a membrana a bordo.

Aerei

Simile alla spedizione, anche i serbatoi di carburante degli aerei da combattimento sono riempiti con un gas inerte per prevenire incendi ed esplosioni. Per questo viene utilizzato azoto secco .

Dopo un incidente del Boeing 747 nel 1996, causato dall'esplosione di un serbatoio di carburante per l'accensione dell'impianto elettrico del serbatoio, si è discusso se ciò potesse essere praticato anche nell'aviazione civile. Inoltre, si cercano modi per influenzare il cherosene in modo tale che sia incombustibile o almeno difficilmente infiammabile nelle condizioni prevalenti nel serbatoio.

Industria chimica

Nell'industria chimica i gas inerti vengono applicati nei serbatoi di stoccaggio come protezione contro le esplosioni; sono anche usati come gas protettivo per salvaguardare la produzione. Inoltre, i gas protettivi sono spesso di grande importanza nel lavoro di preparazione nel laboratorio chimico. Quindi abilitano z. B. Reazioni con sostanze che si decompongono immediatamente a contatto con ossigeno atmosferico o umidità. A tale scopo, l'aria viene spesso sostituita solo da un gas protettivo all'interno del recipiente di reazione (ad es. beuta Schlenk ).

macellazione di animali

I gas inerti vengono utilizzati anche per lo stordimento prima dell'uccisione di animali come i suini nel contesto della macellazione industriale . L'anidride carbonica viene utilizzata principalmente in un pozzo del gas con un sistema paternoster senza serrature del gas. Quando si uccidono gli animali, tuttavia, l'anidride carbonica ha lo svantaggio che gli animali subiscono una morte relativamente angosciosa per soffocamento, poiché l'anidride carbonica provoca forti stimoli di asfissia negli organismi. Gli animali macellati vengono soffocati sperimentalmente e più delicatamente con argon, azoto o elio. Tuttavia, questi processi sono più costosi e richiedono un'infrastruttura tecnicamente più complessa come le serrature del gas nell'area di macellazione.

Altre applicazioni tecniche

letteratura

link internet

Wikizionario: Inertgas  - spiegazioni di significati, origini delle parole, sinonimi, traduzioni

Evidenze individuali

  1. ↑ a b Pericoli di gas inerti e esaurimento di ossigeno. European Industrial Gases Association AISBL, 2009, accesso 21 luglio 2018 .
  2. ↑ Mancanza di ossigeno - soffocamento - un pericolo mortale. (PDF) Industriegasverband e. V., consultato il 16 agosto 2018 .
  3. ↑ Michael Marahrens, Inga Schwarzlose: Indagini sullo stordimento di suini da macello con una schiuma altamente espansiva riempita di azoto sotto gli aspetti del benessere degli animali e della qualità della carne. (PDF) Friedrich Loeffler Institute (FLI), Institute for Animal Welfare and Husbandry (ITT), accesso 16 agosto 2018 .