Gases raros: propriedades, usos e desafios industriais de um recurso precioso

Origem e produção de gases nobres

A origem dos gases nobres é principalmente natural. Estão presentes, no estado gasoso, em quantidades muito pequenas na atmosfera da Terra de onde são extraídos por sofisticados métodos de produção industrial. O principal método é a destilação criogénica do ar, um processo que envolve o arrefecimento do ar a temperaturas muito baixas e a respectiva separação nos seus componentes (azoto, oxigénio, etc.). Alguns gases nobres também podem ser recuperados como subprodutos de outros processos industriais, o que auxilia na obtenção de uma maior quantidade destes gases.

Fornecimento e qualidade dos gases nobres

O fornecimento de gases nobres é um grande desafio devido à respetiva escassez natural e aos elevados custos de produção por extração do ar. A pureza destes gases é de importância crítica para as suas aplicações sensíveis (por exemplo, pureza eletrónica para semicondutores). A logística do respectivo transporte e a segurança do armazenamento são desafios constantes para produtores e distribuidores como a Air Liquide.

Porquê escolher um fornecedor especialista em gases nobres?

Escolher um fornecedor especialista em gases nobres como a Air Liquide é essencial para garantir a fiabilidade do seu fornecimento e a qualidade dos gases. Oferecemos apoio técnico e consultadoria especializada para otimizar o uso destes elementos nas suas instalações. As nossas certificações de qualidade garantem total conformidade. A entrega segura e a compatibilidade com as suas instalações existentes são prioridades, reduzindo assim riscos operacionais e garantindo serviço contínuo.

Gases nobres em setores-chave

Aeronáutica e espaço

O setor aeronáutico e espacial é um utilizador estratégico de certos gases nobres. O xénon é particularmente usado na propulsão iónica de naves espaciais devido à sua alta eficiência e capacidade de fornecer propulsão baixa e contínua, por longos períodos de tempo. O hélio, por seu lado, é usado para pressurizar tanques de combustível em foguetões e como gás de limpeza.

Eletrónica e semicondutores

O setor da eletrónica e semicondutores depende muito das atmosferas controladas que os gases nobres permitem criar. O kripton é usado em processos de gravação e deposição de películas finas, garantindo a pureza e a precisão necessárias para fabricar chips eletrónicos e ecrãs. A qualidade do gás é fundamental neste setor.

Indústria de vidro e iluminação

A indústria de vidro e iluminação beneficia muito das propriedades físicas dos gases nobres. O kripton é inserido em vidros com isolamento de forma a reforçar janelas para melhorar a sua eficiência energética. O néon é o elemento essencial dos tubos de luz coloridos e painéis publicitários, enquanto o xénon está no coração das lâmpadas de arco de alta intensidade para projetores e faróis do setor automóvel.

Medicina e investigação

Os setores médico e da investigação usam gases nobres para aplicações de vanguarda. O hélio líquido é essencial para arrefecer os ímanes supercondutores dos scanners de ressonância magnética e ressonância magnética nuclear.

Aplicações industriais e científicas

Aplicações industriais e científicas do hélio

O hélio é um gás extremamente leve e um supercondutor de baixa temperatura, o que o torna crucial para o arrefecimento dos ímans ou magnetos supercondutores na ressonância magnética IRM/RMN no setor médico e em laboratórios de investigação. É também amplamente utilizado para soldadura, enchimento de balões (meteorológicos ou festivos) e desempenha um papel crítico na investigação criogénica.

Aplicações industriais e científicas do néon

O néon, com o número atómico 54, é conhecido principalmente pelo seu uso em iluminação e sinalização luminosa, produzindo uma luz vermelha-alaranjada distinta em tubos de luz e painéis publicitários. Tem também aplicações em lasers Excimer e em algumas tecnologias de arrefecimento criogénico graças ao respetivo ponto de ebulição muito baixo.

Aplicações industriais e científicas do kripton

O kripton, com o número atómico 36, um ponto de fusão de -157.36°C e um ponto de ebulição de -153.22°C, é usado para melhorar a eficiência da iluminação em lâmpadas incandescentes e fluorescentes. É também um gás essencial para o isolamento térmico de janelas com vidros duplos e triplos, proporcionando melhor desempenho energético. As suas aplicações também incluem alguns lasers Excimer e o tratamento de superfície no campo eletrónico.

Aplicações industriais e científicas do xénon

O xénon, com o número atómico 54, é um gás pesado e denso, valioso em imagiologia médica para os scanners. É amplamente utilizado como propulsor em sistemas de propulsão iónica de satélites e sondas espaciais devido à sua alta eficiência. Também é usado na iluminação do setor automóvel (faróis de xénon) e nos projetores de cinema, pela sua potência luminosa.

Sabia que...?

Foi descoberto um novo gás nobre (em 2002); o seu nome é Oganésson (Og) e tem uma massa atómica muito superior aos restantes gases raros. Os cientistas ainda não conseguiram sintetizá-lo para descobrir novas propriedades. Esta mistura está presente a pressão muito baixa na Terra, por isso a sua recuperação é difícil, para além disso, é muito complicado combiná-lo com outros compostos químicos para o transformar.