PROCESSO DI LIQUEFAZIONE E FRAZIONAMENTO DELL’ARIA.

Per produrre azoto su scala industriale si utilizza il processo di distillazione frazionata dell’aria liquida.

Questa si ottiene mediante cicli di successive compressioni ed espansioni dell’aria che, per l’effetto Joule-Thomson, portano la temperatura del gas a valori tali da consentirne la liquefazione.

Vediamo schematicamente come avviene il processo:

L’operazione schematizzata è continua e produce un raffreddamento progressivo dell’aria tale da indurne, ad un certo momento, la liquefazione. L’aria liquida, con una leggera colorazione blu dovuta all’ossigeno, viene conservata in contenitori comunemente chiamati “Termos” o “Dewars”. Questi, grazie ad una struttura a parete doppia, con una intercapedine centrale sotto vuoto, rallentano notevolmente il passaggio di calore fra l’interno e l’esterno.

Per ottenere azoto dall’aria liquida si procede poi mediante distillazione frazionata. Questo è possibile poiché l’ossigeno bolle a –183 °C mentre l’azoto a –196 °C. Mettendo quindi aria liquida in un distillatore e portando la temperatura a –196 °C si avrà sviluppo di azoto gassoso, mentre l’ossigeno rimarrà liquido. Dalla distillazione dell’aria liquida si possono produrre inoltre tutti i gas nobili (Ar, Xe, Kr) mediante successivi processi di distillazione.