Hidrogênio Comum

Os principais usos do hidrogênio estão na indústria química, como por exemplo na síntese de produtos químicos, produção de amônia e metanol, e na indústria alimentícia, como por exemplo na hidrogenação de óleos para fabricação de margarinas e hidrogenação de ácidos ou aldeídos para produção de álcoois. 

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Hidrogênio - H2

O hidrogênio é um gás incolor, inodoro, insípido, altamente inflamável e não tóxico. O hidrogênio queima no ar formando uma chama azul pálida, quase invisivél. O hidrogênio é o mais leve dos gases conhecidos em função do seu baixo peso especifico com relação ao ar. Por esta razão, sua manipulação requer cuidados especiais para se evitar acidentes. O hidrogênio é, particularmente, sujeito a vazamento devido a sua baixa viscosidade e ao baixo peso molecular.

O hidrogênio é produzido industrialmente, por eletrólise da água ou reação de vapor de hidrocarbonetos. De todas, a mais comum é a reação do vapor de hidrocarbonetos.

O hidrogênio, nas condições de pressão e temperatura atmosféricas, se encontra na forma gasosa. Não tem cor, é inodoro, inflamável, não tóxico e pode ser encontrado na atmosfera em concentrações muito reduzidas, na ordem de 0.00005%.

Os principais usos do hidrogênio estão na indústria química, como por exemplo na síntese de produtos químicos, produção de amônia e metanol, e na indústria alimentícia, como por exemplo na hidrogenação de óleos para fabricação de margarinas e hidrogenação de ácidos ou aldeídos para produção de álcoois.

Nas indústrias petroquímica (reforma catalítica), de siderurgia e metalurgia (tratamento térmico de metais, brasagem) o hidrogênio também é muito utilizado. Em menor escala, o hidrogênio é utilizado para solda, e na forma líquida, como combustível para mísseis e foguetes.

Os processos mais utilizados atualmente para produção de hidrogênio são a eletrólise, a reforma a vapor de metano, e a purificação de subprodutos industriais ricos em hidrogênio, os quais descrevemos a seguir.

ELETRÓLISE

Na eletrólise de uma solução alcalina, utiliza-se energia elétrica para dissociar o hidrogênio do oxigênio dentro de uma célula eletrolítica. Esta célula é composta basicamente de um anodo (polo positivo), de um acatodo (polo negativo) e um meio separador. Assim, os íons H+ da água se concentram no lado do catodo, formando a molécula de H2. Por outro lado, as moléculas de O2 são formados no ariodo, o H2 gerado com pureza elevada (99.999% v), é então direcionado ao processo do cliente.

PURIFICAÇÃO DE SUBPRODUTOS

Várias indústrias, químicas e petroquímicas, geram correntes excedentes dos seus processos com altas concentrações de hidrogênio (40 a 80%). Muitas vezes estas correntes são queimadas, pela própria indústria, para aproveitamento de energia (geração de vapor) ou simplesmente num "flare". Porém, instalando-se um sistema de purificação tipo PSA ("Pressure Swing Adsortion") na saída destes gases excedentes, obtém-se hidrogênio com um alto grau de pureza (até 99.9999% v), pronto para comercialização. Este processo, por não necessitar da geração do hidrogênio, requer um investimento menor do que os outros, o que o torna bastante atrativo economicamente.

REFORMA A VAPOR DE METANO

A reforma a vapor de metano consiste da reação deste (geralmente gás natural) com a água (vapor), na presença de um catalisador, gerando um gás, comumente chamado de gás de síntese, composto basicamente de hidrogênio e monóxido de carbono. Este último, posteriormente também reage com a água para formar hidrogênio e dióxido de carbono. Após esta primeira etapa de reações, o gás de síntese é alimentado em um sistema para remoção do CO2. A corrente isenta de dióxido de carbono é então alimentada em uma PSA de hidrogênio para purificação, podendo alcançar purezas na ordem de 99.9999% v de hidrogênio. Após a purificação o produto é comprimido para ser enviado ao cliente.

Uso Industrial:

  • Hidrogenização de óleos;
  • Processos especiais de solda e corte (MIG, TIG, Plasma);
  • Laboratórios;
  • Fornos de sinterização;
  • Formação de atmosferas redutoras (industria de vidro);
  • Fornos de redução de certos metais (eliminação de oxigênio);
  • Fabricação de semi-condutores.

Segurança dos Cilindros:

  • Armazene os cilindros em local ventilado.
  • Não armazene juntos cilindro cheios e vazios.
  • Use luvas de segurança ao manusear os cilindros.
  • Não use adaptador nem chave para operar a válvula.
  • Não provoque aumento de pressão do cilindro por meio de calor ou chama.
  • Nunca manuseie cilindro de oxigênio com as mãos sujas de graxa ou óleo (risco de explosão).
  • Evite quedas e/ou choques com os cilindros.

"NÃO USE EM QUAISQUER TIPO DE BALÕES - PERIGO IMINENTE DE INCÊNDIO"

Segurança dos Cilindros:

  • Em áreas onde o hidrogênio está sendo usado e estocado é terminantemente proibido o fumo e uso de chamas.
  • Abra a válvula devagar e feche após o uso.
  • Armazene os cilindro em lugar ventilado.
  • Se houver vazamento em algum cilindro, separe-o dos demais e o coloque em lugar aberto e ventilado e longe de chamas.
  • Não abra a valvúla do cilindro rapidamente para limpá-la, antes de conectar o regulador, pois há risco de uma auto-ingnição do gás.

Risco do Gás

FOGO: Vazamento de alta pressão frequentemente inflamam espontaneamente produzindo uma chama muito quente e quase invisível, já que as misturas do ar-hidrogênio são explosivas numa faixa de 4,1 a 74,2% dependendo de pressão inicial, temperaturas e umidade. Amaneira mais eficaz de combater um incêndio por hidrogênio é desligar a fonte de hidrogênio; no caso do cilindro fechar a sua válvula. O equipamento que estiver ao seu redor deve ser resfriado com jatos de água e espuma durante o incêndio.

SAÚDE: Não é tóxico, mas está incluído entre os gases asfixiantes desde que substitua o oxigênio num ambiente fechado.

Lembre-se: Os cilindros são vasos de pressão bastante resistentes, por isso pesam bastante. Dentro dos cilindros existe uma alta pressão que, também, é um risco. O importante é sempre lembrar que todos os gases devem ser manuseados com a maior segurança, e a melhor proteção contra tais riscos é o conhecimento dos procedimentos corretos sobre manuseios de gases.

Caracteristicas Gerais:

  • Nome Comercial e Sinônimos: Hidrogênio Comprimido
  • Tipo de gás: Hidrogênio Comum
  • Simbolo químico: H2
  • Grupo Químico: Não aplicável
  • Número Atômico: 1
  • Pressão do Cilindro: 150 a 185 bar
  • Cor do cilindro: Amarelo
  • Pureza mínima: 99,995%
  • Número da ONU: 1049
  • Classe de Risco: Gás inflamável
 
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