La licuefacción o licuación es el proceso de transformación de la materia de un estado gaseoso directamente a un estado líquido, mediante el aumento de la presión del gas (compresión isoterma) y disminución de su temperatura (expansión adiabática). Estas condiciones, de hecho, distinguen a la licuefacción de la condensación (transformación de un gas a líquido por disminución de la temperatura del gas).
Esta técnica fue descubierta por el científico británico Michel Faraday en 1823, durante sus experimentos con amoníaco, y hoy constituye uno de los procedimientos más usuales e indispensables para el manejo de gases de consumo industrial y comercial. Por ejemplo: oxígeno líquido, refrigeradores, aerosoles.
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Ejemplos de licuefacción
- Cloro licuado. Es un compuesto muy tóxico se elabora a partir de la compresión de los gases del cloro y se diluye en aguas residuales y piscinas. No debe confundirse con las disoluciones de cloro gaseoso.
- Nitrógeno líquido. Es un gas licuado que se usa como refrigerante y criogenizante. Como retiene grandes cantidades de calor, suele usarse en terapias dermatológicas de eliminación o quemadura quirúrgica, y para la congelación de semen y óvulos.
- Oxígeno líquido. Se transporta en estado líquido hacia hospitales, donde recupera su presión y vuelve a estado gaseoso. Sirve para oxigenar las vías respiratorias.
- Licuefacción del helio. Heike Kamerlingh Onnes en 1913 fue el primero en lograr la licuefacción del helio. Esto permitió generar helio líquido (-268,93 °C), el efecto termomecánico y otros descubrimientos que brindaron información valiosa sobre los gases nobles.
- Propano y butano licuados. Son gases de uso comercial e industrial común. Por su inflamabilidad y barato costo, son transportados en cisternas y garrafas mucho más cómodamente bajo forma líquida, ya que ocupan menos lugar (600 veces menos volumen aproximadamente) y son más manejables.
- Encendedores ordinarios. El contenido líquido de los encendedores comunes de plástico está compuesto por gases licuados que al operar el botón y encender la chispa, vuelven a su forma gaseosa y alimentan la llama. Por eso, calentar un encendedor es mala idea: el líquido recupera su forma gaseosa y presiona hacia afuera, haciendo estallar el contenedor plástico.
- Refrigeradores. Las heladeras y congeladores generan el frío a partir de un circuito de gases licuados dentro del condensador, que extraen el calor y permiten mantener bajas las temperaturas.
- Gas licuado del petróleo. Disueltos en el petróleo o el gas natural, se trata de hidrocarburos de muy fácil licuefacción, obtenidos por destilación fraccionada catalítica (cracking) y empleados como combustible gaseoso.
- Aerosoles y sprays. El contenido de muchos aerosoles se encuentra suspendido en un gas a alta presión, cuya forma en el recipiente es líquida pero que, una vez accionado el dispositivo, vuelve a presión ambiental y recupera su condición gaseosa, rociando la superficie apuntada con la pintura o la sustancia deseada y liberando el resto de los gases al ambiente.
- Dióxido de carbono (CO2) líquido. Como paso previo a la obtención de hielo seco, o parte de otros procesos industriales que lo requieren, el CO2 abundante en la atmósfera puede ser licuado al someterlo a extrema presión.
- Licuefacción del amoníaco. Como parte de su empleo en la obtención de numerosos limpiadores o solventes, el amoníaco (NH3) puede ser licuado. A menudo esto se emplea en globos meteorológicos para añadir lastre, que luego puede devolverse fácilmente a estado gaseoso y elevar el navío.
- Licuefacción del aire. Es el método de obtención de elementos puros para su uso industrial: se toma el aire de la atmósfera y se lo licúa a alta presión, para luego separar sus elementos integrantes y poderlos almacenar por separado, como nitrógeno, oxígeno y argón.
- Gases nobles licuados. Son muy empleados en el campo médico de la espectroscopia infrarroja. Se utilizan como disolventes ya que son transparentes a ese tipo de radiación y no oscurecen el espectro de las partículas o sustancias disueltas en ellos.
- Superconductores. En las grandes instalaciones científicas o computarizadas cuyos equipos generan mucho calor, se utilizan gases licuados a bajísimas temperaturas (como el hidrógeno y el helio) para evitar el sobrecalentamiento de la delicada maquinaria especializada.
- Argón licuado. Se emplea científicamente en el estudio de la materia oscura, a través de enormes detectores que contienen ciertas cantidades de argón en gas y en líquido, para emitir luz cada vez que una partícula de materia oscura choque con un átomo de este elemento.
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