AZOT TECHNICZNY: Badania czystości

Azot techniczny o podwyższonej czystości stosowany jest w wielu gałęziach przemysłu. Chociaż gaz dostarczany w cysternach lub w butlach posiada certyfikat badań potwierdzający jego wysoką czystość chemiczną (np. czystość 4.0 - 99,99%, czystość 5.0 - 99,999%, itd.), to użytkownicy azotu technicznego o oczekiwanej wysokiej czystości powinni mieć na uwadze, że:

• Karty charakterystyki dostarczanych gazów technicznych wskazują, że "podawana czystość odnosi się do celów klasyfikacyjnych gazu i nie przedstawia rzeczywistej czystości substancji w stanie dostarczanym, dla której należy zapoznać się z inną dokumentacją".
• Na ostateczną czystość azotu wprowadzanego do urządzenia / wchodzącego w kontakt z produktem, wpływ ma stan instalacji gazu sprężonego (instalacji sprężonego azotu) po stronie użytkownika. 
• Filtry do gazów sprężonych (sprężonego azotu, sprężonego powietrza) posiadają swoją ograniczoną sprawność, i jeśli w sieci dystrybucji osiągane są ilości rzędu setek tysięcy lub milinów cząstek stałych w 1 m3 azotu (np. na skutek wtórnego zanieczyszczenia gazu z instalacji azotu), konieczne może być dodane dodatkowych filtrów przed krytycznymi punktami użytkowania azotu technicznego.

Biuro Naukowo-Techniczne SIGMA wykonuje badania czystości azotu technicznego w instalacjach ciśnieniowych znajdujących się na terenie firm będących użytkownikiem gazu sprężonego. Wykonujemy pomiary w zakresie parametrów:

• Zawartość cząstek stałych (krytyczny parametr dla większości krytycznych zastosowań azotu technicznego)
• Zawartość wilgoci - ciśnieniowy punkt rosy (parametr opcjonalny)
• Zawartość aerozolu oleju (parametr opcjonalny)
• Zawartość drobnoustrojów (parametr opcjonalny)

Zapraszamy do kontaktu celem omówienia szczegółów badania w Państwa firmie.

KONTAKT W SPRAWIE BADAŃ: 
Email: info@bnt-sigma.pl
Telefon: 530 30 90 30

ULOTKA BADANIA Z OFERTĄ CENOWĄ:

Azot techniczny - czystość

Azot (N2) to pierwiastek chemiczny o symbolu N, o liczbie atomowej 7 i masie atomowej 14,0067 u. Jest podstawowym składnikiem naszej atmosfery. Odkryty przez Daniela Rutherforda w XVIII wieku, w temperaturze pokojowej manifestuje się jako gaz. Ale po schłodzeniu do -195,76° Celsjusza (77,4° Kelvina), przekształca się w płynną postać. Azot odgrywa kluczową rolę w biologicznych mechanizmach życia, będąc częścią białek, DNA i wielu organicznych substancji. Reprezentuje 78% składu powietrza atmosferycznego.

Azot techniczny to gaz niezbędny w wielu dziedzinach przemysłu. Jego właściwości chemiczne, takie jak brak reaktywności z większością materiałów, czynią go idealnym do różnorodnych zastosowań, od produkcji półprzewodników po przechowywanie żywności. Niemniej jednak jednym z kluczowych czynników decydujących o jego skuteczności w danej aplikacji jest poziom czystości.

Metody produkcji azotu technicznego

Aby pozyskać azot techniczny, musimy oddzielić go od innych składników powietrza atmosferycznego. Najpopularniejszymi metodami są:

• Destylacja frakcyjna ciekłego powietrza: Powietrze jest schładzane do temperatury, w której staje się ciekłe. Następnie oddestylowuje się azot od innych gazów w kontrolowanych warunkach temperatury i ciśnienia.

• Adsorpcja ciśnieniowa (PSA): Ta metoda polega na wykorzystaniu materiałów, które mogą "wychwycić" azot z powietrza pod ciśnieniem, a następnie uwalniać go w niższym ciśnieniu.

Czystość azotu technicznego

Czystość gazu określa, ile obcych składników zawiera w sobie dany gaz. W przypadku azotu technicznego, idealna czystość oznaczałaby, że jest to 100% azotu. W praktyce jednak zawsze będą pewne zanieczyszczenia.

Specyfikacje czystości azotu technicznego

Czystość azotu technicznego jest klasyfikowana na różnych poziomach w zależności od zawartości zanieczyszczeń. Zanieczyszczenia te mogą pochodzić z powietrza atmosferycznego, procesu produkcji lub przechowywania. Mogą to być różne gazy, takie jak tlen, dwutlenek węgla, woda, a także śladowe ilości innych składników. W zależności od metody produkcji i procesów napełniania, gazy zawierają różne poziomy czystości:

• Gaz oznaczony jako 6.0 ma czystość 99.9999%, z zanieczyszczeniem 0.0001%. • Gaz 5.0 posiada czystość 99.999% z 0,001% zanieczyszczeniem. • Gaz 4.0 wskazuje na czystość 99.99%. • Z kolei gaz 3.0 osiąga czystość 99.9%. • Gaz o oznaczeniu 2.7 ma czystość 99.7%. • Najniższa klasa, 2.0, wskazuje czystość na poziomie 99%.

Oznaczenia czystości są kluczowe w branży technicznej. Na przykład "azot techniczny 5.0" oznacza, że gaz jest czysty w 99,999%. Bezpieczeństwo jest priorytetem, zwłaszcza gdy azot jest stosowany w przemyśle spożywczym. Dlatego istnieje specjalna "klasa żywności" azotu technicznego, gwarantująca najwyższe standardy jakości.

Technologie oczyszczania azotu

Istnieje wiele technologii służących do oczyszczania azotu technicznego, w tym:

• Odsiarczanie: polega na usunięciu siarki i jej związków.
• Odsalanie: usuwanie jonów soli.
• Adsorpcja: wykorzystanie materiałów, które "wychwytują" niepożądane cząsteczki.

Zastosowania i wymagania czystości w różnych branżach

Różne branże mają różne wymagania dotyczące czystości azotu technicznego. Przemysł elektroniczny i półprzewodnikowy potrzebuje wyjątkowo czystego azotu, podczas gdy przemysł spożywczy i opakowaniowy może akceptować pewien poziom zanieczyszczeń. W medycynie i farmacji czystość jest kluczowa z powodów bezpieczeństwa pacjentów.

Inertyzacja: Dzięki obojętnym właściwościom, azot techniczny jest gwarem, który nie reaguje z innymi składnikami w zwykłych temperaturach środowiska. Ta unikalna charakterystyka czyni azot techniczny idealnym gazem nośnym, niezbędnym w technikach pomiarowych, konserwacji produktów spożywczych oraz w szeroko zakrojonych działaniach metalurgicznych i chemicznych. Poprzez zwiększenie udziału azotu w powietrzu, naturalna koncentracja tlenu maleje, co w konsekwencji podwyższa temperaturę wybuchu substancji łatwopalnych. Dzięki temu, przez zmniejszenie zawartości tlenu i zastąpienie jej azotem technicznym, możliwe jest uniknięcie ryzyka pożarowego.

Procesy chłodzenia: Gazowy azot techniczny może być przekształcony w ciekły azot, gdy jest schładzany do bardzo niskich temperatur (-195,76°C). Energia zgromadzona w tym procesie jest kluczowa do chłodzenia za pomocą ciekłego azotu, używanego głównie w szybkim mrożeniu produktów spożywczych. Dzięki temu, produkty zachowują swoją konsystencję, aromat i smak, gdyż komórki nie ulegają zniszczeniu. Ciekły azot techniczny jest także stosowany w procesach chemicznych, produkcji medykamentów i liofilizacji. Jedno z bardziej fascynujących zastosowań to kuchnia molekularna, gdzie skroplony azot pomaga tworzyć wyjątkowe dania.

Reakcje z tlenem: Azot techniczny może łączyć się z tlenem, ale tylko w ekstremalnie wysokich temperaturach, jak te występujące w silnikach spalinowych czy podczas niektórych procesów spawania. Powstałe wtedy tlenki azotu, takie jak NO i NOx, są często zastępowane przez inne gazy inertne, np. argon czy hel.

Czystość azotu technicznego: Nie zawsze najczystszy gaz równa się najlepszej jakości azot techniczny. W pewnych sytuacjach, gazy o czystości między 99.999 a 99.99% są kluczowe, jak w cięciu laserowym czy lutowaniu. Niemniej jednak, dla wielu zastosowań, średnia czystość azotu technicznego jest w pełni wystarczająca, np. w przemyśle spożywczym. Nawet azot techniczny o niższej czystości ma swoje miejsce, na przykład w ochronie przeciwpożarowej czy testach ciśnieniowych.

Azot Techniczny w Jakości Spożywczej

Azot techniczny przeznaczony do zastosowań spożywczych odgrywa kluczową rolę w przemyśle spożywczym, w tym w procesach pakowania żywności i napojów. Idealnie sprawdza się w technologii pakowania w modyfikowanej atmosferze, znanym jako MAP (Modified Atmosphere Packaging), jak również w procesach kriogenicznych, takich jak chłodzenie czy mrożenie. Nie zapominając, że może służyć również jako składnik niektórych napojów.

Aby zapewnić najwyższą jakość i identyfikację oraz zminimalizować potencjalne ryzyko, producenci azotu technicznego stosują normę ISO 22000 - "System zarządzania bezpieczeństwem żywności". System ten, obejmujący wszystkie etapy od produkcji po dystrybucję, potwierdzony jest przez certyfikat, co gwarantuje doskonałą jakość oraz pełną identyfikowalność gazu.

Ważne jest podkreślenie, że azot techniczny o jakości spożywczej nie jest jedynie dodatkiem, ale może stanowić integralną część wielu produktów spożywczych. Jego produkcja jest zgodna z Rozporządzeniem CLP, a także spełnia wymogi Rozporządzenia REACH. Dodatkowo, spełnia kryteria określone w rozporządzeniu Komisji (UE) nr 231/2012, co dotyczy specyfikacji dodatków spożywczych.

Nie tylko normy, ale i przepisy prawne, takie jak rozporządzenie Parlamentu Europejskiego nr 178/2002 oraz rozporządzenie nr 852/2004, zapewniają, że azot techniczny spożywczy stosowany jest zgodnie z najwyższymi standardami. Te rozporządzenia podkreślają konieczność stosowania najlepszych praktyk na każdym etapie produkcji żywności oraz zgodność z zasadami higieny żywności i wymaganiami FSMS.

Azot Techniczny: Idealny dla Laserów Przemysłowych

Azot techniczny przeznaczony dla urządzeń laserowych stanowi wiodący wybór w kwestii czystości i jakości gazu dla zaawansowanych aplikacji. Choć gaz rezonatorowy i technologiczny stanowi jedynie niewielki fragment kosztów operacyjnych, prawidłowy wybór i użycie tego gazu zapewniają niezrównaną wydajność i niezawodność urządzenia laserowego. Dostawcy azotu technicznego oferują kompleksową ofertę gazów rezonatorowych i technologicznych, które spełniają najsurowsze wymogi czystości dla wszelkiego rodzaju laserów.

Gazy Rezonatorowe: Kluczową kwestią w zakresie działania laserów jest jakość gazu rezonatorowego. Bezpośrednio wpływa ona na wydajność źródła wiązki laserowej, trwałość optyki oraz stabilność generowanej mocy. Dlatego azot techniczny dedykowany dla laserów przechodzi rygorystyczne testy, eliminując potencjalne zanieczyszczenia, takie jak wilgoć, węglowodory czy cząstki stałe.

Gazy Technologiczne: Jakość gazu w laserach to nie tylko czystość, ale również powtarzalność tej czystości. Specjalistyczne serie produktów oparte na azocie technicznym zapewniają doskonałą wydajność dla laserów w sektorze przemysłowym i badawczym.

Azot Techniczny o Czystości N50 / 99,999%: W procesie cięcia laserowego stali nierdzewnych kluczowym składnikiem jest azot. W celu osiągnięcia perfekcyjnych rezultatów cięcia, minimalizujących potrzebę dodatkowej obróbki, niezbędny jest azot najwyższej jakości. Na rynku dostępne są specjalne warianty azotu technicznego, dedykowane do cięcia stali nierdzewnych pod wysokim ciśnieniem oraz do precyzyjnego cięcia cienkich blach stalowych.

Kontrola i monitorowanie czystości

Kontrola jakości azotu technicznego jest niezbędna, aby upewnić się, że spełnia on wymagania przemysłowe. Istnieje wiele technik i urządzeń służących do monitorowania czystości azotu w czasie rzeczywistym, od chromatografii gazowej po spektroskopię mas.

Kluczowe właściwości fizyko-chemiczne azotu technicznego

Chcąc dowiedzieć się więcej o azocie technicznym, warto zapoznać się z kartą charakterystyki produktu. Oto podstawowe właściwości azotu technicznego:

• Przy 20°C i 101.3kPa, azot techniczny jest w stanie gazowym.
• Kolor azotu technicznego jest niewidoczny dla ludzkiego oka.
• Co do zapachu, azot techniczny nie posiada właściwości, które by ostrzegały przed jego obecnością. Sensoryczny próg wyczuwalności zapachu jest subiektywny i nie zapewnia wystarczającego ostrzeżenia przed nadmierną ekspozycją.
• Parametr pH nie jest stosowany dla gazów ani ich mieszanin.
• Azot techniczny zamarza przy -210°C.
• Wrzenie tego gazu zachodzi przy -196°C.
• Informacja o temperaturze zapłonu nie dotyczy azotu technicznego, ani innych gazów.
• Co do palności, azot techniczny jest klasyfikowany jako niepalny.
• Nie posiada też konkretnych granic wybuchowości.
• Parametry takie jak prężność par przy 20°C i 50°C, gęstość, gęstość pary oraz gęstość względna w stanie ciekłym nie mają zastosowania dla azotu technicznego.
• Gęstość względna azotu technicznego w porównaniu z powietrzem wynosi 0,97.
• Rozpuszczalność azotu technicznego w wodzie to 20 mg/l.
• Współczynnik podziału n-oktanol/woda nie jest stosowany dla produktów nieorganicznych, takich jak azot techniczny.
• Azot techniczny jest również klasyfikowany jako niepalny pod względem temperatury samozapłonu.
• Informacja o temperaturze rozkładu nie jest stosowana dla azotu technicznego.
• Nie posiadamy wiarygodnych danych odnośnie lepkości kinematycznej azotu technicznego.
• Charakterystyka cząstki również nie jest stosowana dla gazów i ich mieszanin, takich jak azot techniczny.

Należy pamiętać, że właściwości azotu technicznego mogą się różnić w zależności od jego klasy czystości oraz metody produkcji.

Azot pod ciśnieniem: przechowywanie w butlach i zbiornikach do transportu

Butle stalowe dostępne są w licznych wariantach wielkości, wypełniane różnymi ilościami gazu pod różnym ciśnieniem. Kolory obudowy butli są dostosowane do konkretnych gazów zgodnie z normą EN 1089-3. W przypadku azotu obudowa ma barwę czarną. Pełną paletę butli i odpowiadających im kolorów można znaleźć w dedykowanych źródłach. Butla napełniana azotem pod ciśnieniem 300 bar mieści o około 50% więcej gazu niż jej odpowiednik pod ciśnieniem 200 bar. Jest to największe dostępne obecnie sprężenie w branży. Przed napełnieniem każda butla przechodzi przez specjalistyczny proces serwisowy, aby zapewnić doskonałą jakość gazu i przede wszystkim bezpieczeństwo użytkowników. Ze względu na różnorodność dostępnych butli niezbędne jest właściwe dostosowanie sprzętu, umożliwiające korzystanie z gazu w odpowiednich warunkach ciśnieniowych i przepływowych. Butle 300 bar są uniwersalne i nie zależą od kraju użycia.

Azot w formie skroplonej w zbiornikach kriogenicznych

Aby zachować niską temperaturę skroplonego azotu, konieczne jest przechowywanie go w specjalnie izolowanych zbiornikach termicznych. Istnieje możliwość zakupu lub wynajmu odpowiednich zbiorników kriogenicznych, takich jak dewary czy przenośne zbiorniki na ciecze (PLC). Ze względu na bardzo niską temperaturę skroplonego azotu, nadrzędne jest przestrzeganie odpowiednich norm bezpieczeństwa, w tym stosowanie specjalistycznych rękawic.

Armatura

Aby zachować jakość azotu technicznego aż do momentu jego wykorzystania w urządzeniu laserowym, niezbędne jest stosowanie odpowiedniego osprzętu i procedur. Dobór odpowiedniego wyposażenia, właściwa instalacja i eksploatacja zapewniają optymalną pracę urządzenia laserowego. W ofercie wielu dostawców azotu można znaleźć zaawansowane systemy dystrybucji gazu, w tym panele rozprężające, regulatory ciśnienia, moduły sieciowe, stanowiska poboru oraz specjalistyczne dysze spawalnicze.

Wnioski

Czystość azotu technicznego ma kluczowe znaczenie dla wielu dziedzin przemysłu. Dzięki nowoczesnym technologiom oczyszczania i monitorowania możemy zapewnić, że azot techniczny spełni wszystkie wymagania w zakresie czystości.

Azot techniczny - Często zadawane pytania: 

Q: Czym jest azot techniczny?

A: Azot techniczny to gaz o wysokiej czystości, który jest wykorzystywany w różnych branżach do różnych zastosowań. Jest to czysty gaz składający się z samych cząsteczek azotu, bez żadnych innych domieszek.

Q: Jakie są badania czystości azotu technicznego?

A: Badania czystości azotu technicznego polegają na analizie jego składu chemicznego w celu sprawdzenia, czy spełnia on określone standardy czystości. Badania te mogą być przeprowadzane za pomocą różnych metod i narzędzi, takich jak chromatografia gazowa.

Q: Jakie są zastosowania azotu technicznego?

A: Azot techniczny znajduje zastosowanie w wielu branżach, w tym w przemyśle spożywczym, medycynie, elektronice i przemyśle chemicznym. Jest wykorzystywany do m.in. przechowywania i transportu żywności, chłodzenia elektroniki i zabezpieczania materiałów przed utlenianiem.

Q: Jak można skroplić azot techniczny?

A: Azot techniczny można skroplić poprzez obniżenie jego temperatury poniżej punktu skraplania, który wynosi -196 stopni Celsjusza. Skroplony azot techniczny jest stosowany do różnych celów, m.in. jako źródło chłodzenia w laboratoriach i przemyśle.

Q: Gdzie można znaleźć charakterystyki azotu technicznego?

A: Charakterystyki azotu technicznego można znaleźć w kartach charakterystyki dostarczanych przez producenta lub dostawcę. Te dokumenty zawierają informacje na temat składu gazów, metod przechowywania i bezpiecznego obchodzenia się z nimi.

Q: Jakie są dostawy azotu technicznego?

A: Dostawy azotu technicznego odbywają się zazwyczaj w postaci gazowej w butlach lub w formie skroplonej w specjalnych pojemnikach kriogenicznych. Dostawy te są wykonywane przez specjalistyczne firmy zajmujące się produkcją i dystrybucją gazów technicznych.

Q: Jakie są gazy techniczne?

A: Gazy techniczne to czyste gazy lub mieszanki gazowe stosowane w przemyśle i laboratoriach do różnych celów. Mogą to być gazy takie jak argon, hel, tlen czy azot, które są dostępne w różnych stopniach czystości.

Q: Co oznacza stopień czystości gazu?

A: Stopień czystości gazu to miara ilości zanieczyszczeń obecnych w gazie. Im wyższy stopień czystości, tym mniej zanieczyszczeń znajduje się w gazie. Stopień czystości gazu jest określany przez producenta i podawany na karcie charakterystyki gazu.

Q: Jakie są zastosowania gazów czystych?

A: Gazy czyste znajdują zastosowanie w wielu branżach i laboratoriach. Są używane do przeprowadzania analiz chemicznych, kalibracji przyrządów pomiarowych, wykonywania reakcji chemicznych w kontrolowanych warunkach czy do ochrony materiałów przed utlenianiem.

Q: Czym jest azot sprężony?

A: Azot sprężony to azot pod ciśnieniem, który jest przechowywany w butlach lub zbiornikach pod wysokim ciśnieniem. Azot sprężony jest wykorzystywany w wielu zastosowaniach, takich jak napędzanie narzędzi pneumatycznych, spawanie i cięcie metali.