O nitrogénio e a sua presença silenciosa no ar que respiramos
Ao abrir a janela e deixar o ar entrar, não pensa no nitrogénio. A maior parte do que entra nos seus pulmões é composta por este gás inerte, que ocupa cerca de 78 por cento da atmosfera terrestre. É tão abundante que se torna invisível na sua relevância. A maior parte das pessoas associa o ar ao oxigénio, mas o oxigénio representa apenas 21 por cento. O resto é maioritariamente o elemento presente em maior quantidade no gás atmosférico — o azoto, como também é conhecido em Portugal.
O elemento presente em maior quantidade no gás atmosférico: a realidade prática
Já trabalhei com sistemas de purga por nitrogénio em uma planta de processamento químico. O problema não era o nitrogénio em si. Era a humidade que acompanha o gás quando o tanque de armazenamento não está devidamente isolado. Uma vez, passámos quatro horas a tentar compreender porquê que um reator continha traços de água que comprometiam a reação. Descobriu-se que o dessiccante na linha de alimentação tinha saturado há duas semanas e ninguém o tinha substituído. A lição foi simples: o nitrogénio industrial nunca é 100 por cento seco sem manutenção preventiva. O azoto atmosférico existe como molécula diatómica, N, com uma ligação tripla entre os dois átomos. Essa ligação é das mais fortes na química, com uma energia de dissociação de aproximadamente 945 quilojoules por mol. Isso significa que, em condições normais, o nitrogénio não reage com quase nada. É por isso que o usamos para criar atmosferas inertes em tanques de armazenamento, em linhas de produção farmacêutica, e até em Sistemas de Proteção Contra Incêndio por Inertização.
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Muitos principiantes acreditam que, como o nitrogénio é inerte, não representa perigo. Isso é incorreto. Em espaços confinados, o vazamento de nitrogénio pode deslocar o oxigénio rapidamente. Já vi dois técnicos ficarem inconscientes em menos de trinta segundos dentro de uma câmara de manutenção que estava sendo purgada. O nitrogénio não tem cheiro, não irrita os olhos, e não avisa nada. Os sintomas de hipóxia começam com tontura e confusão mental, exatamente como uma embriaguês leve. A pessoa não percebe que está a morrer. Na prática, a geração de nitrogénio por membrana ou por PSI (Pressure Swing Adsorption) é o método mais comum na indústria. Uma unidade pequena de 100 pés cúbicos por hora consegue alimentar vários pontos de uso em uma linha de produção. O custo operacional gira em torno de dois a cinco dólares por mil pés cúbicos, dependendo da eletricidade local e da pureza exigida. Pureza de 99,999 por cento custa significativamente mais do que 99,5 por cento, e muitas aplicações não precisam do grau ultralto.
Um detalhe que poucos consideram é a diferença entre nitrogénio criogénico e gerado no local. O nitrogénio criogénico, comprado em tanques transporte, tem pureza garantida de 99,999 por cento ou mais. Mas o transporte e o armazenamento exigem isolamento térmico perfeito. A perda por evaporação pode chegar a 1,5 por cento do volume diário se o tanque não for utilizado continuamente. Para fábricas que consomem mais de 500 pés cúbicos por hora, gerar o gás no local geralmente sai mais barato após os primeiros doze meses de operação. O controle de qualidade do nitrogénio produzido também merece atenção. Sensores de oxigénio residuais são essenciais. Um medidor de oxigénio calibrado corretamente deve mostrar menos de 10 partes por milhão quando o sistema está operando em pureza de 99,999 por cento. Se o leitor marcar 50 partes por milhão de oxigénio, algo está errado na membrana ou no sistema de purga. Já testemunhei operadores ignorarem esse sinal porque o processo "sempre funcionou assim". A contaminação por oxigénio em uma linha de empacotamento de alimentos pode reduzir a vida útil do produto em até quarenta por cento.
Outro ponto prático diz respeito à conexão física. Os adaptadores de nitrogénio usam rosca esquerda em muitos países para evitar confusão com outras linhas de gás. Se você tentar conectar um cilindro de oxigénio em uma estação de nitrogénio por erro, o selo vai vazar e o sistema vai contaminar-se. Recomendo marcar claramente todas as conexões com fita colorida e manter um procedimento de verificação antes de qualquer manutenção. Em resumo, o nitrogénio é onipresente, invisível e perigoso se mal gerenciado. Não é um gás que exige respeito teatral, mas sim uma atenção técnica constante. A maioria dos acidentes não acontece por falha do gás em si, mas por negligência com os equipamentos que o manipulam.
