Azoto: che cos'è e dove viene utilizzato?

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Sapevi 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 poche parole, è disponibile una fonte illimitata di azoto, che consente di generare autonomamente l'azoto anziché acquistarlo da un fornitore terzo. Tutto ciò che serve è un compressore e un generatore di azoto, che separa le molecole di azoto dalle molecole di ossigeno all'interno dell'aria compressa. Il risultato è una fornitura illimitata, conveniente e sicura del gas disponibile 24 ore su 24.

Che cos'è l'azoto?

Innanzitutto è un gas inerte. È 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.

Generatori di azoto: vantaggi per quasi tutti i settori

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.

Generazione in proprio dell'azoto

Se un'applicazione richiede l'uso di azoto, esistono tre modi principali per disporre del gas. Uno è il noleggio di un serbatoio di azoto in loco e farsi consegnare il gas, il secondo è farsi consegnare l'azoto in bombole ad alta pressione. L'ultimo è l'autoproduzione di azoto utilizzando aria compressa. L'acquisto o il noleggio di azoto può diventare molto scomodo, inefficiente e costoso, poiché vi è la necessità di trattare con un fornitore. Per questi motivi, molte aziende hanno scelto di non affidarsi al noleggio e hanno deciso di autoprodurre l'azoto, con la possibilità di controllarne la quantità, la purezza e la pressione per una determinata applicazione. Ulteriori vantaggi includono un prezzo stabile, nessun costo di trasporto o ritardo, nessun pericolo legato alla conservazione criogenica e nessuna perdita dovuta all'evaporazione o alla restituzione di bombole ad alta pressione che non possono mai essere svuotate completamente. Esistono due tipi di generatori di azoto: a membrana e PSA (Pressure Swing Adsorption), che consentono di ottenere livelli di purezza molto elevati, pari al 99,999% o a 10 PPM (parti per milione) e persino superiori. Scopri di più su quest'ultimo tipo qui.

Quali sono alcune delle applicazioni pratiche dell'azoto gassoso?

Poiché l'azoto è un gas inerte, è adatto per un'ampia gamma di impieghi in molti settori diversi. Si noti che usi diversi possono richiedere diversi livelli di purezza. Anche se l'azoto estremamente puro può essere necessario per alcune applicazioni, ad esempio nel settore alimentari e bevande o nel settore farmaceutico, il gas deve essere molto meno puro per altre, come la prevenzione degli incendi.

Di seguito sono riportate alcune delle applicazioni industriali tipiche dell'azoto gassoso.

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