Processo de transformar o ar em oxigênio e nitrogênio líquidos

Escrito por renee hoffman | Traduzido por pamela oliveira
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O ar é composto de 80 por cento de nitrogênio e 20 de oxigênio e os pontos de ebulição de ambos elementos são diferentes: o ponto de ebulição do oxigênio é -183 graus Celsius e o do nitrogênio está na faixa dos -196 graus Celsius. Essa propriedade física, de conter diferentes pontos de ebulição, é usada para separá-los. Basicamente o ar é resfriado até o ponto em que o oxigênio se torna líquido. O oxigênio liquefeito é facilmente separado do resto do gás e o restante é novamente resfriado para produzir nitrogênio líquido.

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O processo de Linde

O processo de Linde usa o efeito Joule-Thomson para liquefazer o nitrogênio e o oxigênio do ar, e você poderá vê-lo em sua casa quando libera o conteúdo de latas de spray. Será possível notar que, à medida em que o gás sai da lata, ela esfria. O processo de Linde usa o efeito de Joule-Thomson de forma contínua (comprimindo e expandindo o ar repetidamente), o que eventualmente faz o ar chegar a seu ponto de ebulição, se tornar líquido e se separar dos demais gases. A explicação termodinâmica para isso é que, conforme o gás se expande, as moléculas ganham energia potencial e perdem energia cinética — uma diminuição da energia cinética significa que as moléculas vão se mover mais devagar e ter menos colisões e, por isso, a temperatura é menor. Depois dessa diminuição, é importante que o sistema esteja isolado para não trocar calor com seu entorno.

Não apenas nitrogênio e oxigênio

O ar também contém argônio e outros gases nobres em quantidades menores, como neônio, hélio, criptônio e xenônio, sendo importante notar que companhias que vendem oxigênio e nitrogênio líquido também vendem o argônio. O ar, obviamente, também contém dióxido de carbono e hidrogênio, mas eles são obtidos por outros processos industriais.

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