Che cos’è l’azoto?
L‘azoto è un gas notevolmente stabile e inerte, caratteristiche che derivano dalla sua particolare configurazione elettronica, che ostacola le reazioni chimiche a bassa energia.
Questa inerzia rende l’azoto estremamente utile in applicazioni che richiedono la creazione di atmosfere protettive per prevenire reazioni indesiderate.
La densità dell’azoto varia significativamente in funzione della temperatura e della pressione: in condizioni standard è di circa 1.2506 kg/m³, ma può aumentare considerevolmente quando il gas è compresso o raffreddato.
L’azoto liquido, ad esempio, ha una densità di circa 808 kg/m³ a -196°C, che è il suo punto di ebollizione alla pressione atmosferica. Queste proprietà fisiche dell’azoto permettono di manipolarlo in diverse forme, sfruttando la sua capacità di rimanere chimicamente inerte anche sotto condizioni estreme, il che lo rende ideale per mantenere condizioni controllate in vari processi.
Azoto alimentare, atmosfere per tutti i gusti
L’azoto è un elemento chiave nel settore alimentare, utilizzato principalmente per la sua capacità di inertizzazione. Grazie alla sua natura chimica inerte, l’azoto impedisce le reazioni ossidative e la crescita di batteri aerobi, garantendo così la freschezza e prolungando la shelf life (durata di conservazione) dei prodotti alimentari.
Funzione di inertizzazione dell’azoto nel settore alimentare
Nell’industria alimentare, l’azoto viene impiegato per creare atmosfere protettive all’interno delle confezioni, un metodo noto come “confezionamento in atmosfera modificata” (MAP).
Questo processo sostituisce l’aria all’interno della confezione con gas inerti, principalmente azoto, per rallentare i processi ossidativi e la crescita microbica che potrebbero altrimenti degradare il prodotto.
L’impiego dell’azoto nel MAP può estendere significativamente la durata dei prodotti alimentari, mantenendo la qualità sensoriale e nutrizionale.
In Tecnogas forniamo diverse bombole di azoto adatte al confezionamento alimentare. Infatti, le proprietà dell’azoto sono spesso combinate con quelle di altri gas per ottenere miscele altamente performanti.
Per i prodotti secchi la cui shelf life a contatto con l’aria può diminuire notevolmente, il nostro prodotto di punta è:
- Aligal 1 (N2 100%), ideale per allungare la vita dei confezionati di diversi mesi (il periodo può variare in base al prodotto preso in esame).
Confezionamento alimenti con umidità intermedia e alta
Nel confezionamento degli alimenti, il diossido di carbonio (CO2) viene miscelato con l’azoto (N2) per sfruttare le sue proprietà inibitorie sulla crescita microbica.
La CO2 è particolarmente efficace come agente conservante perché ha la capacità di inibire la proliferazione di batteri e muffe. Questa azione è generalmente proporzionale alla sua concentrazione e si manifesta con maggiore efficacia a basse temperature, a causa della sua crescente solubilità in acqua e nei lipidi presenti nei prodotti alimentari.
Una volta miscelata con l’azoto, non solo aiuta a mantenere la sicurezza e la qualità del prodotto allungando la durata di conservazione, ma contribuisce anche a mantenere l’integrità strutturale dell’imballaggio, prevenendo il collasso delle confezioni nei casi in cui prodotti specifici, come i salumi grassi, assorbono CO2.
Alcune delle miscele più utili a questo scopo sono:
- Aligal 12 (80% N2 – 20% CO2) per formaggio grattugiato, prodotti da forno e salumi. Prolunga la shelf life di circa un mese (a seconda del prodotto confezionato).
- Aligal 13 (70% N2 – 30% CO2) è adatto al MAP di pollame e in generale carni bianche.
- Aligal 15 (70% N2 – 30% CO2) perfetto per piatti pronti, pizze, pesce bianco (es. merluzzo) e pesce grasso (es. salmone).
Azoto liquido per surgelazione criogenica
La surgelazione criogenica è un metodo avanzato di conservazione degli alimenti che sfrutta le estreme temperature basse per congelare rapidamente i prodotti alimentari. Questa tecnica utilizza gas criogenici, principalmente azoto liquido, che a contatto con l’aria si vaporizza istantaneamente raffreddandosi fino a -196°C. Il processo di surgelazione criogenica si distingue per la sua velocità, che è fondamentale per preservare la qualità e le proprietà nutritive degli alimenti.
L’azoto, in particolare, gioca un ruolo cruciale in questo processo. Quando viene spruzzato sugli alimenti nella sua forma liquida, evapora rapidamente assorbendo grandi quantità di calore dagli alimenti stessi. Questo rapido calo di temperatura causa la formazione di piccoli cristalli di ghiaccio all’interno delle cellule alimentari.
A differenza dei metodi di congelamento tradizionali che producono cristalli di ghiaccio più grandi e possono danneggiare le strutture cellulari, l’uso dell’azoto non compromette la consistenza e il sapore dei cibi.
La rapidità del processo di surgelazione criogenica minimizza anche le reazioni chimiche e l’attività microbica che possono causare il deterioramento degli alimenti. Inoltre, grazie alla rapidità di congelamento, gli alimenti mantengono un aspetto fresco e appetitoso una volta scongelati. Questa tecnologia si rivela particolarmente efficace per cibi ad alto contenuto di acqua e per quelli delicati, come frutti di mare, frutta fresca e preparati di carne.
Azoto liquido in Dewar per criopreservazione
L’azoto liquido è una sostanza estremamente fredda, con una temperatura di ebollizione di circa -196°C. Questa proprietà lo rende un agente di raffreddamento ideale per una varietà di applicazioni. A causa della sua capacità di mantenere temperature estremamente basse, l’azoto liquido è ampiamente utilizzato in numerosi settori scientifici e industriali.
Uno degli usi più noti dell’azoto liquido è nella criopreservazione, che include la conservazione di campioni biologici come spermatozoi, ovuli, e altri tessuti cellulari. La rapidità con cui l’azoto liquido congela questi materiali è cruciale per minimizzare la formazione di cristalli di ghiaccio che potrebbero danneggiare le delicate strutture cellulari. Questo metodo è fondamentale per conservare la vitalità e la funzionalità di tali campioni per periodi prolungati.
Per qualsiasi applicazione che prevede l’utilizzo di azoto liquido, la fornitura più affidabile e sicura avviene per mezzo dei contenitori Dewar (contenitori a doppia parete adatti alla movimentazione di azoto liquido).
- I Dewar di azoto liquido si trovano in taglie da 10L, 11L e 26L (in Dewar non pressurizzati) oppure in Dewar da 180L, 240L e 500L (pressurizzati, con utilizzo fino a 2 BAR).
Azoto per impianti: inertizzazione e cercafughe
L‘inertizzazione degli impianti è una pratica fondamentale nelle industrie dove si maneggiano materiali combustibili o reattivi. Questo processo utilizza l’azoto per saturare un sistema o un ambiente ed eliminare, ancora una volta, l’ossigeno che potrebbe causare reazioni indesiderate come ossidazioni, esplosioni o incendi. L’azoto, essendo inerte e non reattivo, crea un’atmosfera sicura impedendo qualsiasi reazione chimica causata dalla presenza di ossigeno.
Uno degli impieghi più critici della bombola di azoto negli impianti industriali è proprio nell‘inertizzazione di serbatoi di stoccaggio o condutture che contengono gas o liquidi infiammabili. L’introduzione di azoto riduce il livello di ossigeno a una percentuale sicura, spesso al di sotto del 5%, che è insufficiente per sostenere la combustione.
Questo metodo è particolarmente utile in industrie come quella petrolchimica, farmaceutica e alimentare, dove la sicurezza degli impianti è un aspetto di assoluta priorità.
Le nostre bombole di Azoto industriale (N2 99,8%) sono disponibili nei formati da 14L, 40L e 50L.
Inoltre, l’azoto è utilizzato ampiamente per la ricerca di fughe negli impianti. In questo contesto, l’azoto pressurizzato viene introdotto nell’impianto e qualsiasi variazione di pressione viene monitorata per individuare perdite. Poiché l’azoto è un gas inerte, il suo uso riduce i rischi di reazioni pericolose durante il processo di test. Questa tecnica è efficace sia in impianti nuovi per verificare l’integrità prima della messa in servizio, sia in impianti esistenti per controlli di manutenzione.
Tra le soluzioni di Tecnogas per la ricerca di perdite troviamo due bombole di azoto dedicate:
- ALbee™ Cool (N2 99,8%) è una bombola di azoto da 5L, facile da usare e perfetta per i professionisti che operano nel settore della climatizzazione e del raffreddamento. Permette di rilevare fughe in totale sicurezza.
- Formingas (95% N2 – 5% H2) è una miscela composta da azoto e idrogeno e ha una capacità di 11 litri con 2,1 m3. Incanalato all’interno di un impianto, permette attraverso un rilevatore di idrogeno (o naso) di individuare eventuali tracce di idrogeno che fuoriescono dal punto in cui si verifica la perdita. E’ un processo particolarmente rapido (-30% di tempo necessario) e totalmente sicuro (richiede però l’utilizzo di guanti e occhiali protettivi).
Azoto in laboratorio: quando serve l’azoto ad elevata purezza?
Come abbiamo visto, l’Azoto è fondamentale in un grande numero di settori industriali ma quasi sempre per le “solite applicazioni”. Ci sono settori, però, in cui le applicazioni dell’azoto richiedono una percentuale altissima di precisione e per il quale serve azoto purissimo.
La bombola di azoto ad elevata purezza è essenziale in molti processi di laboratorio dove la presenza di impurità può alterare i risultati sperimentali o danneggiare l’attrezzatura sensibile. Questo tipo di azoto, tipicamente con una purezza del 99.999% o superiore, viene utilizzato in diversi contesti critici, ecco alcuni esempi:
- Cromatografia Gas-Liquido (GC): l’azoto ad alta purezza è utilizzato come gas di trasporto. La sua purezza è cruciale per prevenire la contaminazione dei campioni e garantire la precisione delle analisi. Impurità come ossigeno e umidità possono alterare i risultati della cromatografia, portando a misurazioni inaccurate.
- Spettrometria di massa: in questa tecnica, l’azoto ad alta purezza serve per creare un ambiente inerte, essenziale per mantenere l’integrità del campione e per evitare reazioni chimiche indesiderate che potrebbero influenzare l’analisi.
- Produzione e conservazione di campioni sensibili: nei laboratori che lavorano con materiali sensibili all’ossigeno o ad altri gas, l’azoto ad alta purezza è utilizzato per creare un’atmosfera protettiva che impedisce la degradazione del campione.
Per questo tipo di applicazioni la gamma ALPHAGAZ™ garantisce un’elevatissima purezza certificata con strumenti ad altissima precisione.
- ALPHAGAZ™ 1 Azoto (N2 99,999%) è un gas di laboratorio ad alta purezza, ideale per analisi che richiedono precisione da percentuali a ppm. Garantisce bassi livelli di impurità e umidità sotto i 3 ppm, raccomandato per routine analitiche in laboratorio e processi.
- ALPHAGAZ™ 2 Azoto (N2 99,9999%) offre purezza ultra-elevata, ideale per analisi di laboratorio da ppm a ppb. Assicura impurità minime, perfetto per applicazioni critiche che richiedono la massima precisione, come la spettrometria di massa.
Tecnogas, per la tua fornitura di Azoto
L‘azoto è un elemento incredibilmente versatile, utilizzato in una moltitudine di settori industriali e scientifici, principalmente grazie alle sue proprietà di inerzia e alla capacità di mantenere condizioni stabili e controllate.
Le stesse caratteristiche che lo rendono essenziale nei laboratori di ricerca per garantire l’accuratezza delle analisi, lo rendono altrettanto indispensabile nell’industria alimentare per la conservazione, nella tecnologia per il raffreddamento dei componenti e in molti altri settori.
In Tecnogas, siamo consapevoli di questa vasta gamma di applicazioni e offriamo una selezione completa di bombole di azoto sia in forma gassosa che liquida. Questo ci permette di rispondere efficacemente alle diverse esigenze dei nostri clienti, assicurando prodotti di alta qualità adatti a qualsiasi uso, dalla ricerca scientifica alla produzione industriale.
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