Los gases representan uno de los tres estados comunes de la materia: sólido, líquido, y gaseoso. Hay muchas sustancias que pueden existir en los tres estados, el agua por ejemplo, puede existir como líquido, sólido (hielo) o gas (vapor de agua).

Otros ejemplos son los gases oxígeno y nitrógeno, que se convierten en líquido a temperaturas muy bajas; al bajar aún mas esta temperatura alcanzan el estado sólido.

El gas se define como un estado de la materia, que se puede  expandir  indefinidamente y que toma la forma del recipiente que lo contiene, ocupando todo el espacio disponible de dicho contenedor.  En este sentido, los sólidos y los líquidos se diferencian de los gases en que los sólidos tiene su forma y volúmenes propios, y los líquidos adquieren  la forma del recipiente que los contiene pero tienen volumen propio.

Los gases tienen cinco propiedades físicas fundamentales que los hacen a la vez útiles y potencialmente peligrosos.  Estas características son:

  • Los gases son mucho más ligeros que los líquidos y los sólidos.
  • Las moléculas de los gases siempre están en movimiento.
  • Los gases, en caso de fuga, se distribuirán eventualmente por sí mismos a través del aire en una habitación u otro espacio cerrado.
  • Algunos gases tienen olor y otros no.
  • La mayoría de los gases son invisibles, aunque algunos si son visibles

¿QUÉ ES EL HIELO SECO?

El hielo seco es Dióxido de Carbono (CO2) en estado sólido que se consigue a partir del Dióxido de Carbono líquido. La disminución de la temperatura y presión del CO2, hace que éste se convierta en una nieve de CO2 limpia, blanca y de baja temperatura.
Luego, esta nieve se comprime a alta presión para formar bloques o pellets.

PROPIEDADES

  • Posee una temperatura de –78.5 °C
  • Es aséptico, inodoro y sin sabor
  • No contiene bacterias ni gérmenes
  • No es tóxico
  • No es inflamable
  • El Hielo Seco enfría por sublimación: al absorber calor pasa de estado sólido a gaseoso sin dejar residuos ni humedad.
  • Tiene una capacidad refrigerante 3.3 veces mayor que el hielo de agua.

 

APLICACIONES DEL HIELO SECO

Refrigeración y congelación

Gracias a sus propiedades el hielo seco se utiliza como agente refrigerante o congelante en diferentes áreas:


Alimenticia

  • Transporte de productos refrigerados y congelados a temperaturas determinadas. Ej. helados en carritos paleteros.
  • Conservación y transporte de alimentos sensibles a la temperatura, en compañías aéreas, camiones terrestres, hospitales y otras instalaciones de servicio
  • Conservación y transporte de carnes y mariscos con la utilización del hielo seco en pellets.

 

Metales

  • Contracción por Frío: para la contracción de piezas metálicas, ejes, boquillas y otros, logrando un ajuste perfecto.


Salud


  • Utilizado para conservación de muestras de laboratorio e investigación.
  • Conservación y transporte de tejidos, órganos, sangre, etc.

 

 

 

 

 

Limpieza El hielo seco se utiliza en un novedoso proceso de limpieza Criogénica llamado Ice Blasting, a través del cual se sopla o se proyecta por alta presión un chorro de hielo seco en forma de pequeñas y compactas partículas (pellets) a la superficie que se desea limpiar.

El proceso de limpieza se describe en las siguientes etapas:

Choque térmico: Como resultado de un súbito choque térmico en la superficie, las impurezas o residuos a eliminar se contraen.

Fractura: Debido a la contracción, el revestimiento se vuelve frágil y se fractura a causa del frió

Limpieza: Los pellets de hielo seco inciden en la superficie a gran velocidad, arrancando y despegando el revestimiento y limpiando la superficie del material

Las ventajas para su uso en trabajos de limpieza industrial son:

  1. Limpieza en seco, no contiene agua ni disolventes y no es abrasivo
  2. Se reducen los paros por mantenimiento
  3. Reducción de costos por limpieza de residuos secundarios
  4. La forma adecuada de cuidar el medio ambiente.



Algunos ejemplos de las numerosas aplicaciones:

Limpieza / eliminación de la contaminación causada por sustancias como aceite, grasa, sustancias que contienen cera, pinturas antioxidantes, adhesivas, resinas, residuos de producción, plásticos, productos alimenticios y otros.

Espectáculos


El hielo seco se suministra para espectáculos con el fin de proporcionar efectos especiales en las actuaciones. espectáculos musicales, conciertos de música o fiestas.


Existen diferentes tipos de equipos, como máquinas productoras de humo y máquinas refrigeradoras de hielo seco / efectos especiales, para diferentes tipos de espectáculos.

 

 

Almacenaje y manipulación de hielo seco

  • No almacenar el hielo seco en contenedores o compartimentos cerrados herméticamente.
  • No almacenar en lugares completamente cerrados.
  • Dejar escapar el gas si lo ha almacenado en  espacios con poca ventilación.
  • Para el transporte en vehículos mantenga las ventanas abiertas.
  • Use guantes resistentes al frío para manipularlo.
  • No se debe tener contacto directo con la piel para evitar quemaduras.
  • No se debe injerir.

- MSDS de Dioxido de Carbono

INFRA de El Salvador, cuenta con un laboratorio de gases con la capacidad de producir y certificar localmente mezclas especiales para aplicaciones diversas.

Gases para atmósferas inertes: Argón - Nitrógeno; puros y extra puros.

Cromatografía de gases:
Argón - Helio, Nitrógeno, Hidrógeno, Hidrógeno en Helio, Metano en Argón; ultra puros.

Absorción Atómica

Acetileno, Aire, Oxido Nitroso; puros y extra puros

Atmósferas artificiales para biología:
Gases para acelerar el crecimiento de plantas; Dióxido de Carbono en Aire, Nitrógeno en Oxígeno, mezclas de Monóxido de Carbono, etc.

Mezclas médicas:
Oxido Nitroso en Oxígeno, Oxígeno en Nitrógeno, Dióxido de Carbono en Oxígeno, Oxígeno en Helio, etc.

Gases esterilizantes:
Oxido de Etileno en Dióxido de Carbono, etc.

Mezclas especiales para calibrar equipos control de contaminación ambiental:
Monóxido de Carbono mas Dióxido de Carbono en Nitrógeno, Metano en Nitrógeno, etc.

Gases para madurar frutas:
Etileno en Nitrógeno

Gases para soldadura:
argón-dióxido de carbono, argón-dióxido de carbono-helio, hidrógeno-nitrógeno, hidrógeno-argón, oxígeno-argón-helio, oxígeno-helio, oxígeno-argón, nitrógeno-helio, oxígeno-dióxido de carbono-argón.


- Aplicaciones Generales
- Estándares de Pureza de los Gases

  Símbolo

O2

 

Color de Identificación del Cilindro

Verde

 

Número de identificación de las Naciones Unidas

UN 1072 (gas comprimido)
UN 1073 (líquido refrigerado)

 

Válvula

CGA 540 (válvula tipo industrial)
CGA 870 (válvula tipo poste)

Descripción

El Oxígeno es el gas que hace posible la vida y es indispensable para la combustión, constituye más de un quinto de la atmósfera (21% en volumen, 23% en peso). Este gas es incoloro, inodoro y no tiene sabor. A presión atmosférica y temperaturas inferiores a - 183 ºC, es un líquido ligeramente azulado, un poco más pesado que el agua. Todos los elementos (salvo los gases inertes) se combinan directamente con él, usualmente para formar óxidos, reacción que varía en intensidad con la temperatura.

Uso Industrial

- El Oxígeno gaseoso, por sus propiedades comburentes, es usado en procesos   de combustión para obtener mayores temperaturas.
- En mezclas con Acetileno u otros gases combustibles, es utilizado en soldadura y   corte de metales.
- Por sus propiedades oxidantes, es utilizado en diversas aplicaciones en   siderurgia, industria papelera, electrónica y química.

Otra aplicación es el Enriquecimiento de la concentración de oxígeno en el agua para aumentar el rendimiento en granjas de peces.

Uso Médico

El Oxígeno es utilizado ampliamente en medicina, en diversos casos de deficiencia respiratoria, resucitación, anestesia, en creación de atmósferas artificiales, terapia hiperbárica, etc.

Principales precauciones en manejo y almacenamiento

  • Nunca utilizar Oxígeno a presión sin saber manipular correctamente cilindros,   reguladores, etc.
  • Evitar toda combustión cercana a depósitos o vías de flujo de Oxígeno.
  • Evitar la presencia de combustibles, especialmente aceites o grasas, en las   cercanías de Oxígeno (incluso en suelo o en ropas).
  • El contacto con la piel con Oxígeno Líquido (o de depósitos no aislados) puede   causar graves heridas por quemadura, debido a su baja temperatura. Debe usarse protección adecuada para manejo de líquidos criogénicos.

 

Símbolo

N2O

 

Color de Identificación del Cilindro

AZUL

 

Número de identificación de las Naciones Unidas

UN 1070

 

Válvula

CGA 326 (válvula tipo industrial)
CGA 910 (válvula tipo poste)

 

Descripción

En condiciones normales de presión y temperatura, es un gas incoloro prácticamente inodoro y sin sabor. No es tóxico ni inflamable y es aproximadamente 1.5 veces más pesado que el aire.


Bajo condiciones normales es estable y generalmente inerte, pero mantiene la combustión de manera semejante al Oxígeno, aunque es un comburente más suave.


El Oxido Nitroso es relativamente soluble en agua, alcohol, aceites y en varios productos alimenticios. Tiene la particularidad de que al disolverse en el agua no le cambia la acidez, como ocurre con el CO2.

Uso Médico

El uso principal del Oxido Nitroso, mezclado con Oxígeno, es como analgésico inhalable en medicina y odontología.

Uso Industrial

Por su inercia química y naturaleza no tóxica, es usado en el envasado a presión de productos alimenticios y como propelente en aerosoles.
Se usa también como agente de detección de fugas en recintos bajo vacío o presurizados, en laboratorios (espectrometría), como agente de reacción en la fabricación de varios compuestos orgánicos e inorgánicos y como refrigerante en forma gaseosa o líquida, para congelación por inmersión de productos alimenticios.

Principales precauciones en manejo y almacenamiento

  • Nunca utilizar Oxido Nitroso a alta presión sin saber manejar correctamente   cilindros, válvulas, reguladores, etc.
  • El Oxido Nitroso es más pesado que el aire, por lo que fugas de gas en espacios   cerrados pueden producir acumulación con gran peligro de asfixia por  desplazamiento de aire.
  • El Oxido Nitroso es un gas que puede mantener la combustión, no permita que   aceite, grasa u otras sustancias inflamables entren en contacto con cilindros u otros equipos que contengan Oxido Nitroso.
  • Almacene el N2O en un lugar resguardado, nunca junto a cilindros que contengan   gases inflamables.
  • No almacenar cilindros de Oxido Nitroso para uso médico dentro del pabellón de   operaciones.

 

Símbolo

He

 

Color de Identificación del Cilindro

Celeste

 

Número de identificación de las Naciones Unidas

UN 1046 (gas comprimido)
UN 1963 (líquido criogénico)

 

Válvula

CGA 580

 

Descripción

El Helio en condiciones normales es un gas sin color, olor ni sabor. Está presente en el aire en muy baja concentración (5 ppm). Es un gas 7 veces más liviano que el aire. Es sumamente inerte, no inflamable y el menos soluble en líquidos de todos los gases.

Uso Médico

Se usa Helio, asociado con oxígeno o aire, para crear atmósferas respirables en inmersión submarina, y en ciertas enfermedades de vías respiratorias.
En fase líquida el helio es un elemento fundamental para el funcionamiento de los equipos de imagen por resonancia magnética.

 

Uso Industrial

  • Se utiliza como atmósfera inerte de protección en soldadura (MIG, TIG,   Plasma).
  • Por su baja densidad y no inflamabilidad, es usado para inflar globos   publicitarios, meteorológicos, de diversión, etc.
  • Por su capacidad de mantenerse fluido a bajas temperaturas y su   elevada conductividad térmica, puede ser usado enCriogenia, en aplicaciones   especiales de refrigeración y en enfriamiento de equipos industriales.
  • Se usa también en detección de fugas.
  • Es ampliamente utilizado como gas de arrastre para cromatografía gaseosa.

 

Principales precauciones en manejo y almacenamiento

  • Nunca usar Helio a alta presión sin conocer el uso correcto de cilindros, válvulas,   reguladores, etc.
  • El Helio no es tóxico, por lo que sólo representa peligro por desplazamiento del   aire.

 

Símbolo

H2

 

Color de Identificación del Cilindro

Rojo

 

Número de identificación de las Naciones Unidas

UN 1049

 

Válvula

CGA 350

 

Descripción

El Hidrógeno es el gas más liviano conocido (14 veces más liviano que el aire). A presión y temperatura normales, es un gas incoloro, inodoro e insípido. Es un gas muy inflamable, arde en el aire con una llama casi invisible de matiz azul pálido. Por sus propiedades químicas, el Hidrógeno es un reductor muy potente, que tiene gran afinidad por el Oxígeno y por todos los oxidantes.

 

Uso Industrial

El Hidrógeno es utilizado, por sus propiedades reductoras, en combustión, crackeo de hidrocarburos, como componente de atmósferas reductoras en la industria metalúrgica, industria química y en la industria alimenticia.

El hidrógeno de alta pureza se emplea como combustible en detectores de ionización de llama para cromatografía de gases.

 

Principales precauciones en manejo y almacenamiento

El Hidrógeno es un gas inflamable.

  • Nunca usar Hidrógeno bajo presión sin saber manejar correctamente   cilindros,   válvulas, reguladores, etc.
  • Debe evitarse el calentamiento de los cilindros o la cercanía de estos a   fuentes   de ignición.
  • Las válvulas deben abrirse lentamente. Lo mismo debe hacerse al   manipular el   regulador. No abrir la válvula sin regulador.
  • No almacenar Hidrógeno al sol directo. No almacenar cilindros de   Hidrógeno   junto a cilindros de Oxígeno, ya que la mezcla de ambos   gases es explosiva.
  • Los cilindros que han sido cargados con Hidrógeno no deben ser   utilizados con   otro gas, y de ninguna manera con Oxígeno, Oxido Nitroso o Aire.

 

Símbolo

CO2

 

Color de Identificación del Cilindro

Gris

 

Número de identificación de las Naciones Unidas

UN 1013 (gas comprimido)
UN 2187 (líquido refrigerado)

 

Válvula

CGA 320
(válvula tipo industrial)
CGA 940
(válvula tipo poste)

 

Descripción

El Dióxido de carbono en condiciones normales, es un gas incoloro e inodoro, con sabor ligeramente picante, existe en la atmósfera en baja concentración, entre 0.03 y 0.06% en volumen.

Su Punto Triple (donde coexisten los tres estados de la materia) se produce a -56.57ºC y 75.2 psia. Bajo esa presión el Dióxido de Carbono sublima es decir pasa directamente de sólido a gas sin pasar por la fase líquida. A presión de una atmósfera el CO2 sublima si la temperatura es de -78.5 ºC.


El CO2 sólido se conoce comúnmente como "hielo seco".

 

Uso Industrial

El CO2, se utiliza ampliamente en la creación de atmósferas protectoras para soldaduras al arco y MIG. En las fundiciones se utiliza como agente endurecedor de moldes y arena.

En la industria alimenticia tiene importantes aplicaciones:

 

  • Carbonatación de bebidas, aguas minerales, etc.
  • Protección de vinos, cervezas y jugos de frutas contra la oxidación por contacto   con aire.
  • Analgésico antes de la matanza de animales.
  • En enlatado de productos.

Por sus características inertes, se usa también en extinguidores de incendio y en el manejo, transporte y procesos de manufactura de materiales inflamables.

 

Principales precauciones en manejo y almacenamiento

  • Nunca manejar Dióxido de carbono a alta presión sin saber manejar     correctamente los cilindros, válvulas, reguladores, etc.
  • No debe permitirse que los cilindros de Dióxdido de carbono alcancen     temperaturas mayores de 55 ºC en el lugar de almacenamiento. No dejar al sol.
  • Debe usarse un regulador especial que puede ser del tipo calefaccionado     eléctricamente, para evitar la solidificación del Dióxido de carbono al expandirse el gas cuando el consumo es alto.
  • El Dióxido de carbono es más pesado que el aire. Por lo que puede acumularse    en áreas bajas o cerradas. En el lugar de almacenamiento debe haber buena   ventilación porque desplaza al aire y actúa sobre el sistema respiratorio.

 

Símbolo

Ar

 

Color de Identificación del Cilindro

Café

 

Número de identificación de las Naciones Unidas

UN 1006 (gas comprimido)
UN 1951

 

Válvula

CGA 580

 

Descripción

El Argón es el más abundante de los gases raros en el aire (0.9 % en vol.). Es incoloro, sin sabor, no es tóxico, ni inflamable. Es un 30 % más pesado que el aire; además es extremadamente inerte, caracterizado por una perfecta estabilidad física y química, a cualquier temperatura y presión. Es un excelente conductor de la electricidad. A presión atmosférica y temperatura inferior de -186 ºC es un líquido incoloro, más pesado que el agua.

 

Uso Industrial

Por ser sumamente inerte aún a temperaturas muy elevadas, el Argón se utiliza principalmente en:

 

  • Soldadura en atmósfera de gas inerte (procesos MIG, TIG, plasma).
  • Metalurgia y siderurgia, para tratamientos térmicos en atmósfera   protectora, desgasificación y desulfuración, etc.
  • En electricidad y electrónica, para relleno de ampolletas, tubos   fluorescentes, tubos de radio, etc., en los que previene la oxidación de los   filamentos incandescentes.
  • En laboratorios especializados es utilizado para aplicaciones en   cromatografía.

 

 

Principales precauciones en manejo y almacenamiento

  • Nunca utilizar Argón bajo alta presión sin saber manejar correctamente cilindros,   válvulas, reguladores, etc.
  • El Argón puede causar asfixia por desplazamiento del Oxígeno del aire en   espacios reducidos.
  • En el caso de Argón líquido (LAR), deben tomarse todas las precauciones   referentes al manejo de líquidos criogénicos.