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Azoto: che cos'è e dove viene utilizzato?

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Sapevate che la frazione principale dell'aria che respiriamo è costituita dall'azoto? Tutti hanno bisogno di ossigeno per sopravvivere, ma l'aria è formata per il 78% da azoto, e solo per il 21% da ossigeno, oltre a minuscole quantità di altri gas. Benché il corpo umano non lo utilizzi, questo azoto è molto utile in varie applicazioni industriali. In parole povere, esiste una fonte illimitata di azoto immediatamente disponibile, che consente di ottenere la purezza necessaria a una frazione degli attuali costi annuali per l'azoto.

Che cos'è l'azoto?

che cos'è l'azoto?

In primo luogo è un gas inerte, inodore, incolore e non in grado di sostenere la vita, ma è importante per la crescita dei vegetali ed è un additivo essenziale dei fertilizzanti. La gamma dei suoi impieghi si estende molto al di là del giardinaggio. L'azoto si presenta di solito in forma liquida o gassosa (benché sia possibile produrre anche azoto solido). L'azoto liquido viene utilizzato come refrigerante, ed è in grado di congelare rapidamente alimenti e campioni per la ricerca medica, nonché per le tecnologie riproduttive. Ai fini di questa spiegazione viene preso in esame soltanto l'azoto gassoso.

L'azoto è ampiamente utilizzato soprattutto perché non reagisce quando viene esposto ad altri gas, a differenza dell'ossigeno, che è molto reattivo. Grazie alla loro struttura chimica, le molecole di azoto richiedono più energia per spezzarsi e reagire con altre sostanze. Le molecole di ossigeno sono invece più facili da spezzare, rendendo tale gas molto più reattivo. L'azoto gassoso ha un comportamento opposto, fornendo all'occorrenza ambienti non reattivi.

La mancanza di reattività dell'azoto è la sua principale qualità, in quanto consente di utilizzarlo per prevenire i fenomeni di ossidazione sia lenti, sia rapidi. L'industria elettronica offre un esempio perfetto di tale impiego, in quanto nel corso della produzione di schede di circuiti e altri componenti di piccole dimensioni può verificarsi un'ossidazione lenta che si manifesta come corrosione. I fenomeni di ossidazione lenta sono diffusi anche nel settore degli alimenti e delle bevande, nel quale l'azoto viene utilizzato per spostare o sostituire l'aria, migliorando in tal modo la conservazione dei prodotti finali. Le esplosioni e gli incendi sono un buon esempio di ossidazione rapida, in quanto devono essere alimentati dall'ossigeno. La rimozione di quest'ultimo dai serbatoi con l'ausilio dell'azoto riduce la probabilità di incidenti di tale genere.

Se un'applicazione richiede l'uso di azoto, vi sono tre modi principali per procurarlo. Il primo consiste nel noleggiare un serbatoio di azoto in loco e farvi caricare il gas, il secondo nel farsi consegnare l'azoto in bombole ad alta pressione e il terzo nel generare l'azoto in proprio utilizzando aria compressa. L'acquisto o il noleggio dell'azoto possono diventare molto scomodi, inefficienti e costosi, in quanto occorre avere a che fare con fornitori terzi. Per questi motivi molte aziende hanno abbandonato il noleggio e optato per la produzione in proprio dell'azoto, con la possibilità di controllare la quantità e la purezza e la pressione per una data applicazione. Fra gli ulteriori benefici figurano la stabilità del prezzo e l'assenza di costi di trasporto, ritardi, pericoli associati allo stoccaggio criogenico e sprechi dovuti alle perdite di evaporazione o alla restituzione delle bombole ad alta pressione che non è mai possibile svuotare completamente.

Esistono due tipi di generatori di azoto, vale a dire quelli a membrana e quelli ad adsorbimento a pressione oscillante (PSA, Pressure Swing Adsorption), che consentono di raggiungere livelli di purezza altissimi, pari o superiori al 99,999% o 10 ppm (parti per milione). Scopri qui ulteriori informazioni su questi ultimi.

Quali sono alcune delle applicazioni pratiche dell'azoto gassoso?

Essendo un gas inerte, l'azoto è adatto per una vasta gamma di impieghi in molti settori disparati. Scopri di seguito alcune delle applicazioni industriali tipiche dell'azoto gassoso.

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