Liquefação fracionada

Liquefação fracionada é um método de separação de misturas utilizado exclusivamente para misturas homogêneas que apresentem todos os seus componentes no estado gasoso. A mistura em que esse método é mais empregado é o ar atmosférico.

No ar atmosférico, temos a presença de diversos gases, mas durante a realização do método, apenas oxigênio, nitrogênio e argônio são obtidos.

Os componentes (N₂, O₂ e Ar) separados do ar por meio da liquefação fracionada apresentam importantes utilizações gerais, como:

• Nitrogênio líquido: utilizado, por exemplo, na produção de amônia, fertilizantes ou ácido nítrico;

• Oxigênio: utilizado, por exemplo, em aparelhos de respiração artificial ou na produção do aço;

• Argônio: utilizado no preenchimento de lâmpadas de filamento.

Como a liquefação fracionada é realizada?

No processo de liquefação fracionada, a mistura é submetida a resfriamento (em torno de -200^oC) em um equipamento especial. Caso não seja possível realizar o resfriamento até essa temperatura, pode-se realizar a liquefação submetendo o ar a uma compressão até que seus componentes passem para o estado líquido.

Depois que todos os componentes do ar estão no estado líquido, a mistura (agora homogênea e líquida) deve ser submetida ao processo de destilação fracionada.

Cada uma das substâncias presentes na mistura apresenta pontos de ebulição diferentes. Na destilação fracionada, a mistura é colocada em uma torre de destilação, onde é submetida a regiões (1, 2, 3 e 4) com diferentes temperaturas, nas quais ocorrem aquecimento e resfriamento, fazendo com que os componentes passem para o estado gasoso.

Esquema demonstrando como ocorre a destilação fracionada dos componentes do ar

Com o passar do tempo, os componentes gasosos são recolhidos em regiões superiores, enquanto os componentes líquidos são recolhidos em regiões inferiores da coluna de fracionamento.

Por Me. Diogo Lopes Dias