Guida completa ai gas tecnici

I gas tecnici sono sostanze gassose fondamentali per un'ampia gamma di applicazioni industriali, alimentari e scientifiche. Conosciamoli meglio.

Gas tecnici: un nome che a prima vista sembra legato solo all’industria e alla chimica. Eppure la nostra vita di ogni giorno è permeata dall’impiego di queste sostanze gassose, in purezza o in miscela. Basta osservare un palloncino che vola alto nel cielo o guardare un piatto di alta cucina con gelati dai gusti originali. Tutto questo è gas tecnico. Anche le perfette giunture del nostro cancello di casa così come le bollicine nella bibita che beviamo sotto l’ombrellone sono merito di un gas tecnico. La loro versatilità e le proprietà uniche li rendono indispensabili in settori che spaziano dalla produzione alimentare alla saldatura, dalla ricerca scientifica alla conservazione degli alimenti. 

Breve storia dei gas tecnici

L'uso dei gas tecnici risale a secoli fa, con i primi esperimenti di pneumatica nel Seicento e l'isolamento dell’ossigeno nel secolo successivo, grazie agli studi e alle scoperte del chimico francese Lavoisier e del farmacista svedese-tedesco Carl Wilhelm Scheele. Nel corso del tempo, la comprensione della chimica dei gas e lo sviluppo di tecnologie per la loro produzione e manipolazione hanno aperto la strada a un utilizzo sempre più ampio di questi materiali. A cambiare la storia di questo settore industriale fu indubbiamente la messa a punto delle tecniche di liquefazione dell’aria, con il ciclo di Linde e il ciclo di Claude, e di frazionamento all’interno delle colonne di distillazione, a inizio Novecento.

Gas tecnici: produzione e stoccaggio

La produzione di gas tecnici inizia dal frazionamento dell'aria atmosferica, un processo complesso che sfrutta le diverse temperature di ebollizione dei suoi componenti. L'aria viene dapprima filtrata per rimuovere impurità come polvere e umidità, quindi compressa e raffreddata fino alla liquefazione. Attraverso la distillazione frazionata, l'aria liquida viene separata nei suoi principali componenti: azoto, ossigeno e argon, che vengono raccolti in forma liquida o gassosa a seconda delle esigenze. Per altri gas, come l'elio, si procede invece con l’estrazione da giacimenti naturali di gas, l’idrogeno sfrutta invece il processo di elettrolisi dell’acqua, mentre l'acetilene viene prodotto attraverso la reazione tra carburo di calcio e acqua.

La lavorazione successiva è fondamentale per garantire la purezza e la qualità dei gas tecnici. Questo processo include la purificazione, che rimuove eventuali tracce di umidità, idrocarburi o altri contaminanti, la compressione, che aumenta la densità del gas per facilitarne il trasporto e lo stoccaggio. A volte, può essere necessaria la miscelazione, che combina diversi gas in proporzioni precise per ottenere miscele specifiche con proprietà desiderate.

Lo stoccaggio dei gas tecnici richiede soluzioni specifiche a seconda dello stato fisico e delle caratteristiche del gas. I gas compressi, vengono generalmente stoccati in bombole ad alta pressione, realizzate in acciaio o alluminio, che garantiscono la sicurezza e la stabilità del prodotto. I gas liquefatti, vengono invece conservati in serbatoi criogenici, a temperature estremamente basse, per mantenerli allo stato liquido e favorirne la manipolazione. La scelta tra stoccaggio in forma gassosa o liquida dipende dal tipo di gas, dalla quantità necessaria e dall'applicazione prevista.

La sicurezza è un aspetto fondamentale nella produzione, lavorazione e stoccaggio dei gas tecnici. Gli impianti di produzione devono rispettare rigorosi standard di sicurezza per prevenire incidenti e perdite di gas. Le bombole e i serbatoi devono essere sottoposti a controlli periodici per garantire la loro integrità e prevenire perdite o fughe di gas. Inoltre, il personale addetto alla manipolazione dei gas tecnici deve essere adeguatamente formato e utilizzare specifici dispositivi di protezione individuale per garantire la propria sicurezza e quella degli altri.

Principali gas tecnici in purezza

• Ossigeno (O₂): L'ossigeno è essenziale per la respirazione e la combustione. Viene utilizzato in ambito medico per la terapia respiratoria, nell'industria siderurgica per la produzione dell'acciaio e nella saldatura e taglio dei metalli.
• Azoto (N₂): L'azoto è un gas inerte che viene impiegato per creare atmosfere protettive nella conservazione degli alimenti, nella produzione di componenti elettronici e nella prevenzione dell'ossidazione dei metalli.
• Argon (Ar): L'argon, anch'esso inerte, trova impiego nella saldatura TIG (conosciuta anche come saldatura ad arco) e nella protezione di materiali sensibili all'aria. Ad esempio era molto usato nella produzione delle lampadine ad incandescenza, all’interno del bulbo di vetro, per prolungarne la durata. 
• Idrogeno (H₂): L'idrogeno è il gas più leggero e abbondante nell'universo. Il suo principale utilizzo è come combustibile e su questo oggi si sta concentrando la ricerca a livello mondiale. Tuttavia, trova largo impiego anche nella chimica per la produzione di ammoniaca e metanolo, e come agente riducente in diverse reazioni chimiche.
• Anidride Carbonica (CO₂): L'anidride carbonica è utilizzata nella produzione di bevande gassate, come agente refrigerante (ghiaccio secco) e come gas di protezione nella saldatura.
• Elio (He): L'elio, noto per la sua leggerezza viene utilizzato per gonfiare palloncini, come gas di trasporto per gascromatografia e come refrigerante per applicazioni criogeniche.
• Acetilene (C₂H₂): Gas incolore altamente infiammabile, prodotto dalla reazione tra carburo di calcio e acqua. Viene impiegato principalmente nella saldatura e nel taglio ossiacetilenico per la sua fiamma ad alta temperatura, ma anche come materia prima nella sintesi di prodotti chimici.

Le miscele di gas tecnici

I gas tecnici si presentano non solo in forma pura, ma anche come miscele create per soddisfare specifiche esigenze. Queste combinazioni di gas, progettate per ottimizzare prestazioni, efficienza e sicurezza, aprono un ampio spettro di possibilità in diversi settori.

Nella saldatura, miscele come argon/CO₂, argon/ossigeno e argon/elio migliorano la stabilità dell'arco elettrico, la penetrazione, la velocità di saldatura e la qualità del cordone, adattandosi a diverse tipologie di metalli e tecniche di saldatura. In agricoltura, miscele come CO₂/azoto e ossigeno/azoto arricchiscono l'atmosfera delle serre, stimolando la fotosintesi, la crescita delle piante e aumentando la resa e la qualità dei prodotti. Nel settore alimentare, miscele azoto/CO₂ e ossigeno/CO₂ creano atmosfere modificate che prolungano la shelf life di frutta, verdura, carne e pesce, preservandone freschezza, colore e sapore, riducendo gli sprechi e garantendo la qualità dei prodotti. In ambito medico, miscele ossigeno/elio e ossigeno/azoto sono impiegate nella terapia respiratoria, migliorando l'ossigenazione dei tessuti e riducendo lo sforzo in pazienti con difficoltà respiratorie. Nell'industria elettronica, miscele argon/idrogeno e azoto/idrogeno creano atmosfere protettive durante la produzione di semiconduttori e componenti elettronici, prevenendo l'ossidazione e garantendo l'integrità dei prodotti.

La fornitura di gas tecnici con AGN ENERGIA

AGN ENERGIA ha un’esperienza decennale nel settore della fornitura e distribuzione di gas tecnici per le aziende ed oggi vanta una vasta gamma di prodotti sia in purezza che in miscela. I gas tecnici forniti da AGN ENERGIA rispondono alle esigenze di un ampio mercato che spazia dalla surgelazione e confezionamento alimentare alla lavorazione dei metalli, dall’antincendio alla produzione del vetro fino alla lavorazione della carta. Può fornire bombole e pacchi bombole collaudati e certificati e, all’occorrenza, serbatoi criogenici, oltre a mettere a disposizione il proprio know-how per la progettazione di soluzioni personalizzate e la definizione dell’impianto on-site.

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