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:
¿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
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
Metales
Salud
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:
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
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 |
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Color de Identificación del Cilindro |
Verde |
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Número de identificación de las Naciones Unidas |
UN 1072 (gas comprimido) |
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Válvula |
CGA 540 (válvula tipo industrial) |
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
Símbolo |
N2O |
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Color de Identificación del Cilindro |
AZUL |
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Número de identificación de las Naciones Unidas |
UN 1070 |
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Válvula |
CGA 326 (válvula tipo industrial) |
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
Símbolo |
He |
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Color de Identificación del Cilindro |
Celeste |
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Número de identificación de las Naciones Unidas |
UN 1046 (gas comprimido) |
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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
Principales precauciones en manejo y almacenamiento
Símbolo |
H2 |
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Color de Identificación del Cilindro |
Rojo |
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Número de identificación de las Naciones Unidas |
UN 1049 |
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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.
Símbolo |
CO2 |
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Color de Identificación del Cilindro |
Gris |
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Número de identificación de las Naciones Unidas |
UN 1013 (gas comprimido) |
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Válvula |
CGA 320 |
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:
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
Símbolo |
Ar |
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Color de Identificación del Cilindro |
Café |
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Número de identificación de las Naciones Unidas |
UN 1006 (gas comprimido) |
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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:
Principales precauciones en manejo y almacenamiento