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Nitrogênio

Nitrogênio


Descrição


À temperatura ambiente e pressão atmosférica, o Nitrogênio é um gás não inflamável, não tóxico, incolor, inodoro e insípido. Sendo o maior constituinte da atmosfera terrestre, cerca de 78%, o nitrogênio gasoso é distribuído em cilindros de aço a uma pressão de 150 a 200 bar e em sua forma líquida, tanques criogênicos a uma temperatura de cerca de –196ºC.

Para o nitrogênio gasoso:


Propriedades Físicas
Calor latente de fusão a 63,19 K. 7209,03 J/mol; 1723,0 cal /mol
Calor molar específico, gás a 101,325 kPa a 26,8 ºC a pressão constante. 28,98 J/(mol x K).
Calor molar específico, gás a 101,325 kPa a 26,8 ºC a volume constante. 20,6 J/(mol x K).
Calor molar específico, líquido a pressão de saturação a 100 K. 64,0 J/(mol x K).
Condutividade térmica, gás a 101,325 kPa a 26,8ºC. 0,0259 W/(m x K);
61,9 x 10-6 cal/(s x cm x ºC).
Condutividade térmica, líquido a pressão de saturação a 65 K. 0,1598 W/(m x K);
381,9 x 10-6 cal x cm/(s x cm x ºC).
Constante dielétrica, gás a 101,325 kPa a 20ºC. 1,0005480.
Constante dielétrica, líquido a 75 K. 1,454
Densidade absoluta, gás a 101,325 kPa a 25ºC. 1,1455 kg/m3
Densidade crítica. 0,311 kg/dm3
Densidade, líquido a pressão de saturação a 63,15 K. 0,808 kg/L
Densidade relativa, gás a 101,325 kPa a 25ºC (ar=1). 0,967
Fator de compressibilidade crítica. 0,2916
Fórmula. N2
Massa molecular. 28,0134
Ponto de ebulição a 101,325 kPa. 77,352 K;
-195,8ºC;
-320,4ºF
Pressão crítica. 3400 kPa ;
34 bar;
492,9 psia;
33,54 atm.
Pressão no ponto triplo. 12,53 kPa;
125,3 mbar;
94,01 mmHg.
Razão do calor específico, gás a 101,325 kPa a 16,8ºC, Cp/Cv 1,407
Solubilidade em água a 101,325 kPa (pressão parcial) a 25ºC. 1,485 cm3 /100 cm3 de água
Temperatura crítica. 126,26 K;
-146,9ºC;
-232,4ºF.
Temperatura no ponto triplo. 63,149 K;
-210ºC;
-346ºF.
Tensão superficial a 70,15 K. 10,5 mN/m;
10,5dyn/cm
Viscosidade, gás a 101,325 kPa a 26,8ºC. 0,01787 mPa x s;
0,01787 cP.
Viscosidade, líquido a pressão de saturação a 63,9 K. 0,292 mPa x s;
0,292 cP
Volume crítico. 3,216 dm3/kg
Volume específico a 21,1ºC 101,325 kPa. 861,5 dm3/kg;
13,8 ft3/lb

Aplicações

Devido à sua principal característica como um gás inerte de baixo custo, o nitrogênio amplamente utilizado como atmosfera protetora em inúmeras aplicações desde a indústria alimentícia até a petroquímica, passando pela eletrônica.

Tanto para citar algumas aplicações, na indústria alimentícia, é utilizado para inertizar tanques de armazenagem de óleos vegetais e animais, evitando sua oxidação; na indústria eletro-eletrônica, é utilizado em misturas com outros gases para enchimento de lâmpadas incandescentes e ressonadores de lasers; na indústria petroquímica é largamente utilizado nas manutenções industriais para purgar tubulações e equipamentos para que os mesmos possam posteriormente ser reparados ou soldados. Em menor escala, é utilizado como gás complementar em uma imensa variedade de misturas gasosas destinadas à calibração de instrumentos. É também utilizado em laboratórios como gás de arraste em cromatografia em fase gasosa.


Efeitos sobre o homem e toxicidade

O nitrogênio não é tóxico. No Brasil o anexo 11 da Norma Regulamentadora 15 (NR 15), considera o produto como asfixiante simples e não impõe limites de exposição, entretanto, no ambiente de trabalho, deve-se garantir que a concentração mínima de oxigênio seja de 18% em volume. As situações na qual a concentração de oxigênio estiver abaixo deste valor serão consideradas de risco grave e iminente. Em caso de super exposição ao produto, ele pode causar asfixia e neste caso os sintomas são: náuseas, pressão na testa e nos olhos, podendo ainda causar perda de consciência e morte.


Primeiros Socorros

Uma pessoa que seja vítima de asfixia por nitrogênio, deve imediatamente ser removida para uma área descontaminada, de preferência ao ar livre. Caso a pessoa esteja apresentando dificuldade respiratória pode ser administrado oxigênio. Caso a pessoa apresente perda de consciência e parada respiratória, é necessário fazer respiração artificial (boca a boca) seguida de administração de oxigênio. Caso haja parada cardíaca, será necessário administrar massagem cardíaca simultaneamente à respiração artificial; fazendo-se 5 massagens cardíacas e uma respiração alternadamente. Em qualquer caso chame imediatamente um médico ou socorro especializado.

Apesar de o nitrogênio ser um gás inerte, quando se encontra em sua forma liquefeita, devido à sua baixa temperatura, cerca de –196 ºC, caso entre em contato com a pele, ele causará queimaduras criogênicas que são muito doloridas e causam imediato congelamento do local atingido. Caso a vítima tenha sido atingida por nitrogênio líquido, o local atingido deve ser descongelado com água corrente, nunca utilizar água quente, a vítima deve então ser mantida aquecida e um médico chamado imediatamente.


Precauções no manuseio e estocagem

Apesar de o nitrogênio ser um gás inerte, em concentrações muito elevadas ele é asfixiante e deve ser estocado em uma área bem ventilada. O nitrogênio é inodoro, portanto, você nunca saberá, através do olfato, se houve ou não vazamento. Não coloque os cilindros onde exista o risco de entrar em contato com um circuito elétrico, um curto circuito sobre o cilindro pode ocasionar um aquecimento localizado muito elevado comprometendo a resistência da parede do mesmo. Nunca utilize os cilindros como roletes e evite impactos. Ao utilizar cilindros de nitrogênio, procure sempre fixá-los adequadamente de forma a evitar quedas acidentais. O nitrogênio líquido deve somente ser armazenado em tanques criogênicos especialmente designados para este fim. Nunca manuseie nitrogênio liquido sem a assistência de uma pessoa adequadamente treinada, caso tenha duvidas, solicite assistência do fornecedor.


Informações para transporte

Dados os riscos envolvidos e a complexidade das exigências de segurança legais normativas para o transporte de produtos perigosos em geral, e especificamente do nitrogênio sugerimos que os clientes não transportem gases a granel ou em cilindros, a menos que estejam altamente familiarizados com as exigências mencionadas e possuam os equipamentos e recursos necessários. As informações que se seguem têm caráter puramente ilustrativo e não estão completas.

Recomendamos enfaticamente que quando o transporte seja indispensável para a operação de um determinado cliente, este, adquira a versão mais atualizada do “Manual de Autoproteção – Produtos Perigosos – Manuseio e transporte rodoviário” publicado pela Indax Advertising Comunicação Ltda. ou então da coletânea de decretos lei e normas pertinentes da ABNT.

O transporte do nitrogênio em cilindros deve ser feito em caminhão equipado com carroçaria metálica aberta, que possua condições de transportá-los em posição vertical e que esteja devidamente sinalizado e equipado com o kit de emergência apropriado ao produto ou produtos que esteja sendo transportado. O motorista deve possuir habilitação compatível com o tipo e porte de veiculo utilizado e ter participado com aproveitamento de curso de “transporte de produtos perigosos” ministrado por estabelecimento de ensino reconhecido.

Em toda operação de transporte os seguintes documentos são de porte obrigatório: habilitação do motorista, certificado de conclusão do curso de transporte de produtos perigosos, envelope de transporte contendo: notas fiscais dos produtos transportados e suas fichas de emergência.

Normalmente o kit de emergência para o transporte de gases é constituído de: 10 cones de sinalização, 4 placas auto portantes com inscrição “Perigo Afaste-se” com dimensões mínimas de 340 x 470 mm, 100 metros de fita zebrada com largura mínima de 70 mm, 06 suportes para sustentação da fita zebrada, 02 calços de madeira de
150 x 150 x 200 mm, 01 caixa com jogo de ferramentas, 01 lanterna grande com pilhas novas carregadas, isto além de EPI´s como óculos de segurança, pares de luvas de raspa de couro, capacete, etc. em perfeitas condições e em quantidade suficiente para o motorista e demais ocupantes do veiculo de transporte. Isto sem falar em extintores de incêndio e demais item de segurança do veículo. No caso específico do nitrogênio as leis e normas vigentes devem ser consultadas para verificar se existem requisitos adicionais.

Além das sinalizações regulares como faixas refletivas na carroçaria e para choques, as unidades de transporte devem estar sinalizadas com rótulos de risco, alem de painéis de segurança. Como os regulamentos normativos para a sinalização do veiculo são muito complexos nos limitamos a informar abaixo somente os dados principais que devem definir a sinalização do nitrogênio recomendamos que seja consultada a coletânea de normas ABNT para o transporte terrestre de produtos perigosos.

Produto: Nitrogênio, comprimido

Número da ONU: 1066

Classe de risco: 2.2 – gases não inflamáveis

Risco subsidiario: não pertinente

Número de risco: 20


Detecção de Vazamentos

Todos os equipamentos: válvulas, reguladores de pressão, conexões, tubulações, etc. que se destinem a serem utilizados com nitrogênio, devem ser devidamente testados e condicionados antes do uso. Dois métodos de teste que podem ser utilizados estão listados abaixo em ordem de preferência:

1.   Pressurizar o sistema com uma mistura de no máximo 5% de hidrogênio em nitrogênio e testar todas as conexões com um detector de condutividade térmica. Ao final do teste o sistema deve ser purgado com o próprio nitrogênio que será utilizado para remover os resíduos da mistura de gases utilizada. Este teste necessita ser realizado por uma pessoa adequadamente treinada, dá resultados muito satisfatórios e o sistema se torna altamente confiável. Este procedimento é especialmente recomendado para processos de alta responsabilidade e que se destinem à utilização com nitrogênio ultra puro.

2.   Pressurizar o sistema com o próprio nitrogênio e testar todas as conexões e pontos suspeitos com uma mistura de água e detergente. No local onde haja vazamento haverá formação de bolhas. Este teste pode ser feito por quase qualquer pessoa, porém os resultados podem não ser os mais seguros e pequenos vazamentos podem não ser detectados. Este método é especialmente recomendado para nitrogênio industrial podendo ainda ser utilizado para nitrogênio de elevada pureza desde que após a detecção e correção dos vazamentos, seja feita a secagem interna dos equipamentos através da passagem do próprio nitrogênio puro por seu interior até haver plena certeza que toda a umidade residual tenha sido eliminada.


Aviso Importante

Este material foi concebido com o intuito de fornecer ao leitor acesso conveniente às informações de propriedades físicas e químicas do produto em pauta. A Gama envidou seus maiores esforços no sentido de produzir um material de alta qualidade técnica, não obstante, este informativo apesar de abrangente não contém todos os dados e informações técnicas disponíveis sobre o produto.

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