Obtencion del oxigeno

OBTENCION DE OXIGENO
En la industria:
Licuación del Aire
Este método fue ideado a principios de siglo xx por Carl von Linde, quien empleo por primera vez el efecto Joule – Thompsom para licuar el aire en ciclo industrial. Linde no fue el primero en licuar el aire: Gailletet, Pictet, Dewar y Onnes ya habían logrado liquidarlo, pero si lo fue en darse cuenta de las consecuencias comerciales dela licuación del gas y en desarrollar un ciclo continuo de operación.
El proceso de licuación del aire se realiza mediante el procedimiento de Linde el cual conlleva tres procesos primarios. 1.) Refrigeración del aire hasta conseguir su licuación. 2.) Purificación del aire y 3.) Separación de los diferentes gases utilizando para ello sus diferencias en el punto de ebullición.

Compresión yrefrigeración: El aire entra en el sistema por unas aberturas y se filtra previamente para eliminar el polvo y otras impurezas, y acto seguido el aire filtrado penetra en le primero de los cuatro compartimentos de compresión e intercambio de calor. Los compresores elevan la presión hasta 100 kgs./cm2 en cuatro fases. Entre estas fases de compresión existen unos refrigerantes que emplean agua paraenfriar la mezcla comprimida (aire) a unos 20ºC, habiendo además en cada unidad de compresión un sistema de eliminación del agua condensada. A partir del sistema de los cuatro compresores el aire fluye a través de un refrigerante a un dispositivo que eleva la presión a 140 kgs/cm2, aumentándose por dicha compresión la temperatura, y entonces se hace pasar al aire por un nuevo refrigerador que lo enfríaa 20ºC. En la etapa siguiente se hace pasar el aire por un sistema refrigerador (sistema de compresión expansión de un gas: antiguamente se utilizó amoniaco liquido, luego freones y ahora se están utilizando otros gases sin efecto en la capa de ozono... amoníaco (otra vez), fluocarbonos libres de cloro, hidrocarburos,...) y a continuación sobre un secador-refrigerador para disminuir aún más latemperatura y eliminar las últimas trazas de agua. La presión del aire al abandonar esta parte continua siendo de 140 kg/cm2, pero la temperatura ya ha descendido a -40ºC. Ahora la mitad del aire pasa ahora por un refrigerador a contracorriente, enfriado por el nitrógeno residual que proviene de la parte superior de la columna de rectificación. El aire sale aún a 140 kg/cm2 pero su temperatura se hareducido a -145ºC. Ahora el aire pasa a través de una válvula de expansión que reduce la presión a 6 kg/cm2 y hace descender la temperatura a -170ºC. Ahora el aire, licuado parcialmente entra en el purificador y burbujea a través del líquido eliminando el dióxido de carbono y los hidrocarburos solidificados, y ya de allí pasa a la columna más baja.

Una vez licuado el aire se rectifica en suscorrespondientes columnas, aprovechando los diferentes puntos de ebullición de los componentes del aire. Así como el nitrógeno tiene un punto de ebullición de -195,56ºC a la presión atmosférica y el del oxígeno - 105,44 ºC cuando el vapor de aire burbujea a través del aire liquido, el nitrógeno tiende a vaporizarse, mientras que el oxígeno permanece liquido, o sea< que el nitrógeno se vaporizadel liquido produciéndose éste en N y en cambio se enriquece en oxígeno.
Un método químico es el llamado método de Lavoisier el que consiste en el calentamiento de mercurio se oxida a 360° y luego se descompone el óxido.
Hg + O HgO
En la industria se emplea el método de Boussingault, el cual consiste en el calentamiento de barita u óxido de bario (BaO) que se calienta al aire, al rojo naciente(400° aprox.), combinándose con el Oxigeno para formar bióxido de bario.
BaO + O BaO2
Calentando en seguida el bióxido de bario hacia 800°; se disocia en barita y oxígeno por la reacción inversa.
BaO2 BaO + O
Teóricamente la barita puede servir indefinidamente pero en la práctica esto no sucede ya que el gas carbónico contenido en el aire produce carbonato de bario y por esto se debe renovar...