Aria – wikipedia types of electricity consumers

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Nel 1895 Carl von Linde riuscì a liquefare l’aria per la prima volta attraverso il cosiddetto " processo Linde". [4] Nel 1902 seguì il processo Claude (messo a punto da Georges Claude), che è un processo di liquefazione più complesso e più efficiente allo stesso tempo.

La composizione dell’aria è variabile a seconda della quota. Per una quota fissata, il rapporto tra la quantità di azoto e la quantità di ossigeno contenuti nell’aria rimane pressoché costante grazie all’equilibrio tra il consumo e l’apporto continuo di tali elementi associati al ciclo dell’ossigeno e al ciclo dell’azoto; [3] invece le concentrazioni di vapore acqueo e di anidride carbonica sono variabili. [3] Per tale motivo si indicano spesso le proprietà dell’aria privata dal vapore acqueo, che viene detta "aria secca", mentre in caso contrario si parla di " aria umida".

L’aria secca al suolo è composta all’incirca per il 78,09% di azoto (N 2), per il 20,9% di ossigeno (O 2), per lo 0,93% di argon (Ar) e per lo 0,04% di anidride carbonica (CO 2), [6] più altri componenti in quantità minori, tra cui anche particelle solide in sospensione, che costituiscono il cosiddetto " pulviscolo atmosferico". [2] [3]

L’aria umida può contenere fino al 7 % in volume di vapore acqueo; la percentuale di vapore acqueo nell’aria corrisponde al tasso di umidità relativa dell’aria e dipende dalla temperatura. Il valore massimo di vapore acqueo che l’aria può contenere in condizioni di equilibrio è quello corrispondente alle condizioni di saturazione; al di sopra di tale valore massimo, il vapore acqueo tende spontaneamente a condensare.

Il tasso di anidride carbonica risulta molto variabile a seconda del periodo temporale considerato. In particolare le attività umane ( industria, inquinamento, combustione e deforestazione) hanno prodotto nell’ultimo secolo un grosso incremento di questa percentuale, passata da circa 280 ppm nel 1900 a 315 ppm nel 1970 e a 350 ppm (0,035%) negli ultimi anni. La concentrazione di tale componente sembra essere (insieme a quella del metano ed altri gas) uno dei responsabili principali dell’ effetto serra.

Infine, mentre la pressione dell’aria cambia fortemente con l’altitudine (si riduce al 50% a circa 5,5 k m, al 10% a 16 km e all’1% a 32 km), la composizione percentuale dei principali costituenti (azoto, ossigeno e gas rari) non subisce variazioni fino a 80–100 km. Questo perché esistono turbolenze su larga scala che ne provocano un continuo rimescolamento. Al di sopra di tale quota la radiazione solare provoca una dissociazione dei gas, che passano dallo stato molecolare a quello atomico, e varie reazioni chimiche fanno variare considerevolmente la sua composizione. [7]

L’aria, oltre a essere costituita da componenti gassosi, contiene anche particelle solide e vapore acqueo. Quando viene utilizzata in ambito industriale, la percentuale di componenti solidi e liquidi nell’aria può aumentare considerevolmente, dunque è necessario ricorrere a operazioni di purificazione dell’aria per abbattere tali componenti, che possono avere conseguenze indesiderate per il processo industriale in esame (ad esempio nel caso in cui vadano a contaminare il prodotto, riducendone la purezza e il valore commerciale) e per l’ambiente circostante (ad esempio nel caso in cui i solidi o liquidi dispersi nell’aria siano sostanze inquinanti). [11]

Nel caso in cui invece le sostanze inquinanti presenti nell’aria siano gassose, la purificazione può avvenire tramite assorbimento gas-liquido, [11] adsorbimento, [11] oppure sottoponendo la corrente gassosa a reazioni chimiche che possono essere attivate per via termica (cioè riscaldando l’aria ad elevata temperatura) o catalitica (cioè facendo passare l’aria attraverso un catalizzatore). [11] In tali procedimenti possono essere accompagnati da processi biochimici, cioè può esserci l’intervento di microrganismi che sono in grado di metabolizzare le sostanze inquinanti convertendole in prodotti non inquinanti. [11] Applicazioni [ modifica | modifica wikitesto ]

L’aria può essere utilizzata per il raffreddamento di dispositivi ( raffreddamento ad aria), come isolante termico (ad esempio nei doppi vetri) e nello svolgimento di molti processi chimici (a causa del suo contenuto di ossigeno, che funge da reagente ad esempio nelle reazioni di ossidazione).

L’aria compressa viene utilizzata in una moltitudine di processi tecnologici, tra cui ad esempio la verniciatura, il trasporto pneumatico per la movimentazione delle merci e l’azionamento di comandi a distanza. [2] [4] Viene inoltre utilizzata per riempire bombole per applicazioni subacquee e camere d’aria di pneumatici e gommoni.