O oxigênio é obtido industrialmente através de um processo chamado destilação fracionária do ar . Aqui está como funciona:

1. Coleção de ar: O ar é desenhado para um grande compressor, onde é comprimido com alta pressão. Isso remove impurezas como poeira e umidade.
2. resfriamento e liquefação: O ar comprimido é então resfriado a temperaturas extremamente baixas (-196 ° C ou -321 ° F). Isso é alcançado usando um sistema complexo de trocadores de calor e turbinas de expansão. Nesta temperatura, as liquefias do ar.
3. Destilação fracionária: O ar líquido é então passado por uma coluna alta e cilíndrica chamada torre de destilação. A torre é dividida em várias seções, cada uma com uma temperatura específica. À medida que o ar líquido viaja pela torre, ela se aquece gradualmente.
- Na parte inferior da torre, o componente de ponto de ebulição mais baixo, nitrogênio (-196 ° C), ferve primeiro e é coletado na parte superior.
- À medida que o ar continua para cima, o oxigênio (-183 ° C), que possui um ponto de ebulição ligeiramente mais alto, ferve depois e é coletado em uma seção inferior.
- Outros gases como Argon e Neon também são coletados em diferentes níveis na torre.
4. armazenamento e distribuição: O gás de oxigênio purificado é então armazenado em tanques grandes ou transportado por caminhões ou caminhões de petróleo para várias aplicações industriais e médicas.

Pontos -chave sobre a produção industrial de oxigênio:

* alta pureza: A destilação fracionária produz oxigênio com uma pureza muito alta, tipicamente 99,5% ou mais.
* escala: As plantas industriais podem produzir grandes quantidades de oxigênio, medidas em toneladas por dia.
* Energia intensiva: Os processos de liquefação e destilação requerem entrada de energia significativa, principalmente para resfriamento e compressão.
* Impacto ambiental: O consumo de energia associado à produção de oxigênio pode contribuir para as emissões de gases de efeito estufa, embora os avanços em tecnologia e fontes de energia renováveis ​​estejam reduzindo esse impacto.

Métodos alternativos:

Embora a destilação fracionada seja o método dominante para a produção industrial de oxigênio, outros métodos existem, como:

* eletrólise da água: Passar uma corrente elétrica através da água a divide em hidrogênio e oxigênio. Esse método está se tornando mais popular, à medida que fontes de energia renovável como energia solar e eólica se tornam mais disponíveis.
* Adsorção de giro de pressão (PSA): Este método usa materiais adsorventes para remover seletivamente o nitrogênio do ar, deixando para trás uma corrente de oxigênio concentrada. O PSA é normalmente usado para a produção de oxigênio em menor escala.

Usos industriais de oxigênio:

O oxigênio é um componente vital em muitos processos industriais, incluindo:

* Produção de aço: O oxigênio é usado para oxidar impurezas em minério de ferro, levando à produção de aço de alta qualidade.
* Fabricação química: O oxigênio é usado como oxidante em várias reações químicas.
* Fabricação de metal: O oxigênio é usado em soldagem, corte e outros processos de trabalho em metal.
* saúde: O oxigênio é crucial para tratamentos médicos, como suporte respiratório.
* Tratamento de águas residuais: O oxigênio é usado para promover o crescimento de bactérias benéficas que quebram a matéria orgânica em águas residuais.