Que processo podemos usar para separar a poeira do ar e para separar o nitrogênio do oxigênio do ar?

Graduação em Química (Faculdades Anhanguera, 2016)

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A liquefação fracionada é um processo de separação de mistura homogênea entre gases, que ocorre através do resfriamento dos componentes da mistura gasosa, até sua mudança de estado físico para o estado líquido, ou através da aplicação de pressão elevada, que comprime as moléculas dos gases presentes na mistura até o ponto em que os mesmos se liquefazem. Com a mistura no estado líquido, realiza-se o processo de destilação fracionada, onde a mistura é aquecida, voltando ao estado gasoso e seus componentes separados através da coluna de fracionamento pela diferença de pontos de ebulição.

A primeira aplicação desse processo se deu na separação do gás Hélio dos demais componentes do ar atmosférico, na primeira metade do século XX. No fim da década de 1950, a indústria de Gás Natural americana utilizou o processo de liquefação para armazenar gases em compartimentos de tamanhos reduzidos, e em 1960, foi construída a primeira planta industrial de liquefação de gás natural (GNL) na Argélia, com objetivo de abastecer o mercado europeu.

Este processo é amplamente utilizado por industrias especializadas na separação de componentes do ar, por exemplo, separação do Nitrogênio e do Oxigênio presentes em determinado volume de ar atmosférico. Por possuir menor ponto de ebulição, o Nitrogênio (P.E -195°C) é o primeiro a passar pela coluna de fracionamento, e em seguida o Oxigênio é destilado (P.E -193°C).

Este é o processo para a obtenção do nitrogênio líquido, amplamente utilizado para resfriamento em câmaras e compartimentos criogênicos em laboratórios, além de ser utilizados em alguns equipamentos para realizar o rápido resfriamento do processo, como por exemplo, em centrífugas.

Que processo podemos usar para separar a poeira do ar e para separar o nitrogênio do oxigênio do ar?

Nitrogênio líquido. Foto: UMPOL CHINHANGOR / Shutterstock.com

O processo de liquefação fracionada é realizado em plantas industriais preparadas para desenvolver esse tipo de separação de mistura homogênea entre gases, com equipamentos específicos e apropriados para tal aplicação. Por se tratar de um processo onde há necessidade do emprego de baixíssimas temperaturas e/ou elevadas pressões para liquefazer as misturas, deve ser realizado apenas por profissionais qualificados e treinados para tal atividade.

Referências:

http://www.gasnet.com.br/gnl_descricao.asp

https://pt.slideshare.net/joannadepaoli/separao-de-misturas-17835101

Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/quimica/liquefacao-fracionada/

1678 palavras 7 páginas

Misturas Homogêneas
Liquefação fracionada: Gás- Gás

Nesse processo de separação de gases, primeiramente, a mistura é resfriada, fazendo com que os gases passem para o estado liquido. Em seguida, a mistura é submetida a um processo de destilação fracionada, no qual as substâncias irão retornar ao estado gasoso de acordo com seus pontos de ebulição, possibilitando assim a separação da mistura.
Um exemplo é a separação de uma mistura formada por nitrogênio e oxigênio. Essa mistura é resfriada até -200 graus célsius, quando passa para o estado líquido. Depois os gases em estados liquido são separados por destilação fracionada, de acordo com seus pontos de ebulição, o do Nitrogênio é -195ºC e o do Oxigênio é -183ºC.
a) Liquefação fracionada: a mistura de gases passa por um processo de liquefação e, posteriormente, pela destilação fracionada.
Obs.: Uma aplicação desse processo consiste na separação dos componentes do ar atmosférico: N2 e O2. Após a liquefação do ar, a mistura líquida é destilada e o primeiro componente a ser obtido é o N2, pois apresenta menor PE (-195,8 ° C); posteriormente, obtém-se o O2, que possui maior PE (-183 ° C).
b) Adsorção: Consiste na retenção superficial de gases.
Algumas substâncias, tais como o carvão ativo, têm a propriedade de reter, na sua superfície, substâncias no estado gasoso. Uma das principais aplicações da adsorção são as máscaras contra gases venenosos.

Misturas Heterogêneas
Decantação: Gás – Sólido

O método utilizado nessa separação é a filtração, que utilizado para separar misturas heterogêneas. Um exemplo de mistura que é separada por filtração é a utilização de aspirador de pó. O processo de filtração consiste em: um filtro reter as partículas maiores e deixar passar os menores que os “poros” do filtro.
Quando utiliza-se o aspirador, ele aspira uma mistura de ar + poeira, ou seja, uma mistura de gás + sólido, no entanto, o ar aspirado pelo aparelho é liberado, mas a poeira é retida por um filtro.


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