¿Cuál es el principio de una guantera de gas neutro?
Una guantera es un volumen hermético donde se crea una atmósfera particular para manipular diversos elementos. Está compuesta por una estructura de acero inoxidable, laterales transparentes con guantes de protección, esclusas de transferencia, reguladores y sistemas automáticos de seguridad.
Cuando la guantera se purifica bajo gas neutro, su atmósfera se renueva y purifica permanentemente mediante recirculación en circuito cerrado con un depurador de gas. Un suministro de gas neutro conectado al circuito compensa automáticamente cualquier falta de gas en la guantera. El gas puro reemplaza el aire dentro de la cámara para evitar cualquier reacción con los elementos manipulados. El purificador de gas elimina el oxígeno, el agua y los disolventes.
Además, la presión interna de la guantera de gas neutro es ligeramente superior a la presión atmosférica. Así, los compuestos atmosféricos como el oxígeno o la humedad son expulsados automáticamente de la cámara, incluso si hay fugas. Esto se conoce como operación por sobrepresión.
Diferentes gases neutros utilizados en una guantera
Los gases neutros o inertes son gases que no reaccionan con elementos químicos durante los experimentos. Un gas que se considera neutro durante una reacción química puede no serlo en otras circunstancias. ¿Cuáles son los gases utilizados para inertizar una guantera dedicada a la protección de productos?
- Argón (Ar);
- Nitrógeno (N2) (reactivo con titanio o litio);
- Helio (He), rara vez utilizado, más específicamente en la industria en mezclas que permiten la detección de fugas de un componente (por ejemplo, el cierre de un marcapasos).
Existen dos tipos de guanteras de gas inerte:
- El barrido perdido bajo flujo de gas: la atmósfera se renueva mediante un barrido de gas permanente. En este caso, la guantera consume un gran volumen de gas inerte.
- Circuito cerrado con depurador de gas: el gas circula en un circuito cerrado gracias a la unidad de purificación. También permite una purificación continua de trazas de O2 y H2O. En este caso, el consumo de gas inerte se reduce considerablemente y permite una pureza interna en ppm.
Uso de gases neutros
Para asegurar la contención de procesos o productos en una atmósfera controlada, el gas debe ser purificado. Una vez purificado, el gas permitirá la creación de un entorno de trabajo requerido por productos reactivos al oxígeno y al agua. Así, antes de ser introducido en la guantera, el gas neutro pasará por un sistema de purificación de gas. La purificación de este gas es esencial para que pueda tener la calidad requerida, garantizando la pureza necesaria para la manipulación de los productos.
Después de la purificación, puede utilizarse como sustituto del aire en la guantera. Así, tras esta purificación, el gas neutro está completamente libre de oxígeno y agua. La purificación del gas es un paso muy importante porque solo se necesita una cantidad muy pequeña de componentes en el aire para que algunos productos reaccionen. Con solo unas pocas ppm, algunas sustancias pueden oxidarse o ser higroscópicas.
Para permitir la purificación y la renovación de la atmósfera de una guantera, la circulación de gas neutro dentro de la cámara debe realizarse correctamente. Por lo tanto, es esencial utilizar una unidad de limpieza de gas para permitir dicho proceso. Un sistema de limpieza de gas asegura la recirculación en circuito cerrado del gas en la guantera.
Una guantera también incluye otros componentes
Una guantera puede constar de varios componentes de seguridad, sensores, reguladores, guantes de manipulación y una unidad de limpieza de gas. Un sistema de seguridad hidráulico evita la sobrepresurización del interior de la caja. Todos estos componentes contribuyen al correcto funcionamiento de la guantera.
Varios sectores utilizan la guantera de gas neutro: microelectrónica, química organometálica, industria aeronáutica y espacial, semiconductores, investigación y desarrollo, y muchos otros.
¿Cuáles son las aplicaciones de una guantera de gas neutro?
La guantera bajo atmósfera inerte evita que materiales altamente reactivos entren en contacto con los componentes atmosféricos. Con el gas neutro, los niveles de oxígeno y humedad se mantienen por debajo de 1 ppm. Puede utilizarse en diversos procesos industriales y científicos. Ya sea en investigación, fabricación o construcción, envasado, etc., es indispensable para cualquier proceso que de otro modo reaccione al aire ambiente.
Ejemplos de aplicaciones de la guantera de gas neutro:
- Experimentos anaeróbicos estrictos;
- Fabricación aditiva;
- Soldadura láser, soldadura de titanio, aleaciones aeroespaciales y superaleaciones;
- Química organometálica;
- Montajes y pruebas electroquímicas;
- Ciencia de materiales y polímeros, etc.
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