Obtención del Nitrógeno
La obtención del nitrógeno se da a través de un proceso denominado destilación. Fenómeno natural, la destilación puede ser observada cuando pequeñas gotas de agua se condensan en los vidrios de las ventanas en días fríos. También la formación de lluvias constituye de cierta forma, un proceso natural de destilación.
La destilación es un proceso caracterizado por un doble cambio en el estado físico, en que una sustancia, inicialmente en estado líquido es calentada hasta alcanzar la temperatura de ebullición, transformándose en vapor y nuevamente enfriada hasta que toda la masa retorne al estado líquido.
El proceso ha sido utilizado desde la antigüedad para la purificación de sustancias y fabricación de aceites esenciales. En el caso de la lluvia, la vaporización se da no por ebullición y si por evaporación a baja temperatura.
La mayoría de los métodos utilizados durante el proceso de purificación de mezclas homogéneas se basa en la destilación simple, que consiste en la evaporación parcial de la mezcla líquida, a fin de separar sus componentes. Las sustancias más volátiles, esto es, con más bajo punto de ebullición, se vaporizan primero; al pasar por un condensador, se licuan, siendo fácilmente recogidas en un recipiente.
Ese procedimiento es válido para la purificación de líquidos con impurezas volátiles disueltas y para la separación de mezclas cuyos componentes presentan puntos de ebullición bien diferenciados.
Cuando los puntos de ebullición de los componentes de una mezcla son muy próximos, la destilación simple no permite una buena separación, siendo necesario repetir el proceso varias veces.
Ese procedimiento, denominado destilación fraccionada, es muy utilizado en el control del tenor alcohólico de bebidas del tipo aguardiente, como whisky, ron, gin y caña. Además de esto, constituye el proceso fundamental de refinado del petróleo, para la obtención de gasolina, queroseno y demás derivados.
La destilación puede, también, ser realizada a seco, o en ausencia de vapor de agua, para la producción de alquitrán y carbón vegetal a partir de la madera o de la hulla.
La obtención del nitrógenoy oxígeno gaseoso a partir del aire atmosférico se realiza por medio de la destilación atmosférica. En este proceso, el aire atmosférico es enfriado progresivamente hasta la formación de una fase líquida rica en oxígeno, que se condensa a una temperatura superior a la del nitrógeno.
A continuación esa fase es llevada a ebullición, a través de un calentamiento gradual con presión constante, siendo el vapor así obtenido, proporcionalmente más rico en nitrógeno que la mezcla inicial.
Si durante la evaporación de la fase líquida, la cantidad de vapor en contacto con esa fase fuera aumentada, impidiendo que el equilibrio entre las dos fases sea alcanzado, la temperatura de ebullición crece progresivamente, en tanto el líquido se torna cada vez más pobre en nitrógeno. Repitiendo esa operación algunas veces, es posible obtener un residuo constituído de oxígeno prácticamente puro.