Aplicaciones y usos del Oxígeno
Oxígeno. Aplicaciones y usos
El oxígeno es el segundo gas más abundante de la tierra por detrás del nitrógeno. Su número atómico es el 8 y su peso atómico es de 15.9994. Además en condiciones normales de temperatura y presión se presenta como un gas diatómico, el dioxígeno, que es un gas incoloro, inodoro e insípido y que su símbolo es el O2. Este gas se utiliza en multitud de aplicaciones industriales. Por esta razón existen tecnologías que nos permiten extraer a través de licuefacción y destilación fraccionado del aire el oxígeno. Las principales aplicaciones y usos del oxígeno son: acuicultura, la fundición de mena de hierro, uso medicinal, oxicorte, en la industria química.
1. ¿Qué es el oxígeno?
El oxígeno, representado con el símbolo O y de número atómico 8, en condiciones normales forma un gas diatómico. A temperatura y presión estándar, dos átomos del elemento se unen para formar el dioxígeno O2. El dioxígeno es un gas incoloro, inodoro e insípido. El aire de la atmósfera está compuesto por casi un 21% de oxígeno en estado gaseoso, un 78% por nitrógeno y en menor medida por otros gases como el argón.
2. ¿Cómo se obtiene el oxígeno?
El Oxígeno se encuentra en el aire en altas concentraciones, como hemos destacado anteriormente. Debido a ello podemos obtenerlo del aire en nuestras instalaciones. Por esta razón se utilizan generadores de oxígeno PSA con ZMS. Esto es debido a que el sistema utiliza el aire seco y filtrado para extraer del aire comprimido el oxígeno. Además para realizar esta separación o licuefacción se introduce el aire comprimido a través del tamiz ZMS (Tamiz Molecular de Zeolitas). El sistema ZMS destaca por su robustez y su uso extendido en la industria.
Los generadores de oxígeno con tecnología ZMS se les aplica un flujo de aire comprimido limpio y seco y generan oxígeno a través de la absorción molecular del nitrógeno y otros gases de menor consideración. Además este sistema permite niveles de pureza del oxígeno de hasta 95%. Gracias a esta capacidad de pureza, nuestras soluciones de generación de oxígeno nos permiten ofrecer aplicaciones y usos de oxígeno a los sectores más exigentes.
Otra forma de la que podemos obtener el oxígeno es a través de bombonas de gas de alta presión. Esta solución no está recomendada para grandes consumos debido a su costes, peligros de manipulación, almacenamiento y transporte .
3. ¿Cuáles son las aplicaciones y usos del oxígeno industrial?
El oxígeno se utiliza para diversos usos industriales. Además entre los sectores destacados se encuentran en el tratamiento de EDAR, en acuicultura, aplicaciones médicas como aire respirable, fabricación de vidrio, producción de ozono para desinfección de aguas, almacenamiento de alimentos, procesos de oxidación industriales y blanqueo.
3.1 Oxígeno para EDAR
La aplicación y uso del oxígeno en la EDAR se utiliza para la limpieza de aguas residuales provenientes de la industria. Además cada día se exige más requisitos para cumplir con las normas ambientales que garantizan que las aguas que ser vierten al río no dañan su ecosistema. Por ello el oxígeno para EDAR permite la inyección exactamente de O2 necesario en el momento necesario. Por tanto conseguimos aumentar hasta el 50% de la capacidad de depuración de la planta actual y nos adelantamos a posibles problemas gracias a la monitorización en tiempo real de las necesidades de la colonia bacteriana.
3.2 Oxígeno en alimentaria
El oxígeno en alimentaria se utiliza para:
- Oxidar manteniendo la respiración de los alimentos
- Mantener el color rojo intenso de la carne, alargando así sus presencia y evitando de esta manera el desperdicio.
- Limita el desarrollo de gérmenes anaeróbicos, como el clostridium Botulinum ( en pescados)
- Favorecer la fermentación para enología, cerveza, aminoácidos, goma xantana, enzimas…)
Durante el proceso de envasado MAP se utiliza nitrógeno para alimentación, CO2 u oxígeno en diferentes mezclas en función de los objetivos de la atmósfera protectora. Además en el caso de las aplicaciones y usos del oxígeno para conservar productos alimentarios podemos destacar los siguientes:
- Carnes rojas y rosada crudas: mantiene el color rojo a través de su unión con la hemoglobina en la sangre para formar oxihemoglobina. Esto es debido a que la oxihemoglobina es responsable del color rojo y brillante de las carnes y aves como la terne, el pavo, el cerdo, la carne picada, las hamburguesas…Las mezclas normalmente utilizadas para la conservación de este tipo de carnes de un 70/30 mezclado con dióxido de carbono. De esta manera alargamos su vida útil y sus propiedades oganolépticas.
- Frutas y verduras frescas y cortadas para que puedan respirar. Recordemos que respiran después de ser recolectadas y por tanto es importante un suministro controlado de oxígeno.
- Pescado fresco. Esto es debido a que pueden contener patógenos anaeróbicos los cuales son controlados en su crecimiento a través de las incorporaciones específicas de oxígeno.
3.3 Oxígeno en la metalurgia
Otra de las aplicaciones y usos del oxígeno es para la fundición en hornos rotatorios en industrias de fundición y moldeado. Los hornos rotatorios son los encargados de producir hierro laminado gris y dúctil o esferoidal. Estos hornos deben alcanzar temperaturas de hasta 1.500 ºC para lo cual debemos de añadir oxígeno durante el proceso. Esto es debido a que el aire contiene hasta un 78% de nitrógeno el cual nos permite elevar las temperaturas de 800ºC. Por esta razón el uso del gas oxígeno como comburente nos ayuda a alcanzar las temperaturas que aseguran productos de calidad.
3.4 Oxígeno en oxicorte
El corte con oxígeno se denomina oxicorte. Esto se debe a la utilización de oxígeno en una concentración de un 88% (su concentración en el aire es de un 20%) para obtener altas temperaturas y conseguir la combustión del acero que se produce a 870ºC aprox. Por lo tanto, para que podamos realizar el corte con oxicorte del metal, debemos oxidar bajo una atmósfera adecuada el oxígeno consiguiendo una combustión violenta que dé lugar al oxicorte.
Este proceso es utilizado generalmente en aceros de baja aleación y en aceros al carbono. Las condiciones necesarias para el oxicorte son las siguientes:
- Inflamar el metal en presencia del oxígeno.
- Temperatura de fusión superior a la tº de inflamación del metal.
- El óxido producido tiene que tener un punto de fusión inferior al del metal.
- Desalojar del material el óxido mediante chorro de gas oxígeno.
3.5 Oxígeno en acuicultura
La importancia del oxígeno en el agua reside en mayores rendimientos y mejor calidad de los peces. Esto se debe que la concentración de oxígeno disuelto en el agua varía en función de la temperatura. Por esta razón deberemos controlar los niveles de oxígeno para obtener un rendimiento óptimo de nuestra explotación. Debido a esto los beneficios directos de la aplicación de oxígeno puro en piscifactorías repercute en un pescado más sano y resistente lo que evita la mortalidad y un menor número de brotes de enfermedades. Puedes ampliar información en oxígeno para acuicultura.
3.6 Oxígeno para vidrio
El vidrio se compone principalmente por carbornato de sodio, caliza, sílice y aluminia entre otros componentes y aditivos. Además el vidrio tiene la capacidad de reciclarse y volver a ser utilizado para su posterior uso. Por esta razón el vidrio es un material sostenible. Además las aplicaciones y usos del oxígeno en el proceso de fabricación del vidrio se usa para la transformación de los materiales de estado sólido a líquido.
4. Preguntas frecuentes sobre aplicaciones y usos del Oxígeno
Generar oxígeno in situ alcanza tasa de retorno de la inversión elevadas. Además evita la manipulación de botellas y los problemas logísticos.
Existen diferentes purezas para y caudales en función de la aplicación y usos del oxígeno. Hasta el 95% de pureza pudiendo conseguir purezas adicionales si es necesario.
Sí, los técnicos de Gaslogic pueden asesorarle sobre las mejores soluciones para su aplicación específica. Contacta