Parliamo di Gas Tecnici: AZOTO

Descrizione generale e proprietà chimiche:

è incolore, inodore, insapore, non infiammabile, non dà supporto alla combustione. L’aria atmosferica ne contiene il 78.09% in volume. Il gas è un poco più leggero dell’aria e debolmente solubile in acqua. E’ inerte, tranne ad elevata temperatura, condizione che gli permette di combinarsi con metalli attivi come litio, magnesio, titanio, per formare composti. Forma ossido nitrico  e  nitroso  con ossigeno,  ammoniaca con idrogeno,  solfuro di azoto  con zolfo.  Forma composti esplosivi se combinato con alogeni.  E’  fisiologicamente necessario a piante ed animali per la loro vita.  Condensa a  - 195 .8° C  in un liquido incolore ed inodoro più leggero dell’acqua.  Vaporizzato e poi portato a temperatura ambiente, assorbe allora una grande quantità di calore.  Questa proprietà lo rende ottimo in molti casi come refrigerante.

Industria e sintesi:

Viene distillato dall’aria nello stesso tipo di procedimento che viene applicato all’ossigeno.

Applicazioni:

 sintesi da ammoniaca ed urea impiegate come fertilizzanti agricoli.  Grazie alle proprietà di gas inerte è utile nella lavorazione metallurgica e nell’industria chimica.  Proprietà queste che lo rendono adatto anche alle preparazioni alimentari, almeno a basse temperature.

Protezione contro incendio ed esplosioni:  raffinerie, impianti petrolchimici, piattaforme marine, usano azoto per eliminare dalle attrezzature vapore e gas pericolosi, similmente, l’azoto è usato come atmosfera protettiva per i recipienti di materiali infiammabili.  Azoto raffreddato è usato anche per raffreddare i reattori durante i lavori di manutenzione.

Protezione contro l’ossidazione causata dall’aria:  nel caso ad esempio di olii vegetali e vini, si elimina l’aria dai contenitori o disciolta nei liquidi e si protegge il liquido de-acreato durante l’immagazzinamento.  Questo previene le denaturazioni dovute ad ossidazione.  L’azoto viene anche usato nell’impacchettamento del cibo e di alcuni farmaci.

Raffreddamento durante processi chimici :  l’azoto liquido permette rapidi cambiamenti di temperatura ed un controllo accurato di questi.  Contemporaneamente, produce un’atmosfera inerte.

Industria metallurgica:  è usato come gas schermo nella lavorazione a caldo del ferro, acciaio e altri metalli. E’ reattivo in riduzioni, nitrazioni e altre reazioni.

Congelamento e conservazione:  anche per la spedizione di cibi congelati.

Medicine umane e veterinarie :  raffreddamento del sangue, virus per vaccinazioni, sperma delle banche dello sperma (conservato per anni).

Raffreddamento del suolo :  si pompa azoto liquido che al contatto del suolo vaporizza, sottraendo calore ed eventualmente congelando il suolo stesso.  Questo ha significato ad es. durante lo scavo per costruire un tunnel sotto il livello dell’acqua prosciugando il terreno.

 

 

                              

Tossicità e rischi:

Inalazione

Non è tossico ma può agire come asfissiante semplice.  Quando l’ossigeno nell’aria inspirata è sceso al di sotto dei ¾ del valore normale risulta asfissia; il corpo reagisce con respirazione breve ed affannosa, diminuzione delle capacità di reazione e della coordinazione muscolare.  E’ anche la causa della “sindrome da aria compressa” che colpisce coloro che sono stati portati a pressioni elevate e poi decompressi rapidamente (subacquei).  Essendo più solubile nel sangue ad alte pressioni ambientali, l’azoto aumenta dapprima la sua concentrazione per poi liberarsi bruscamente in forma di bolle gassose nei tessuti corporei : si ha dolore all’addome ed alle estremità, stordimento, collasso ecc.

Lesioni da contatto:

Azoto liquido o il gas raffreddato possono causare lesioni da congelamento a livello della pelle e degli occhi.  A contatto con oggetti più caldi l’azoto entra in ebollizione con schizzi violenti.

Norme di sicurezza:

Vedi altri gas.  Inoltre:  un recipiente riempito con azoto liquido non va maneggiato se non con opportune precauzioni, nel caso di camere con azoto gassoso, va garantita la respirazione di aria esterna ed eventuale assistenza. Azoto molto raffreddato è più pesante dell’aria e giace presso il suolo molto a lungo nei condotti.

Conservazione e trasporto:

Il liquido si trasporta in serbatoi ben isolati a pressioni relativamente basse.  Ad alta pressione, si conserva in bombole. Poiché si espande molto, il liquido non dovrebbe passare in tubature sprovviste di valvole di sicurezza.  L’aria condensa sulle tubature non isolate contenenti l’azoto liquido.  Il processo di distillazione del vapore acqueo porta ad un relativo arricchimento dell’ossigeno nell’aria ambiente, tanto più in presenza di falle anche modeste nelle tubature.  L’ossigeno può isolarsi in forma liquida.

Esplosività ed  incendi:

L’azoto non è infiammabile.  Può esplodere solo se il liquido a pressioni elevate è introdotto in un container con le valvole bloccate per il congelamento.

Materiali:

A temperatura normale, quasi ogni materiale va bene.  Per il liquido, tenere conto che le proprietà fisiche dei materiali cambiano a bassa temperatura, es.  acciai al carbonio diventano inutilizzabili. E’ adatto l’acciaio inox 18/8 e le leghe Cr-Ni, rame, ottone con meno del 39% in zinco, alluminio 4, monel, teflon e Kel-F sono buoni materiali tra i plastici.