Inertización con nitrógeno: ¿por qué y cómo se utiliza el nitrógeno en aplicaciones de inertización?

La inertización con nitrógeno se utiliza para sustituir una atmósfera con contenido de oxígeno  / reactiva por una atmósfera inerte. El nitrógeno es un gas inerte que está presente en un 78,3 % en el aire de forma natural.

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Supply Air Liquide

Tiene diversos usos y ventajas, como la protección de un producto sensible ante la presencia de oxígeno (O2) o humedad (H2O), y la protección de una instalación ante riesgos de incendio y explosión.

Un ejemplo concreto es su uso en plantas industriales o químicas en las que se almacenan líquidos que liberan una atmósfera potencialmente explosiva.

¿Tiene alguna pregunta sobre el uso del nitrógeno en la inertización?

Inertización de calidad

Cuando la finalidad del gas inerte, ya sea el nitrógeno o el argón, es proteger el producto en sí, hablamos de inertización de calidad. Esto sirve para evitar la oxidación o el envejecimiento de un producto por la presencia de oxígeno o humedad. Este es el caso de la industria alimentaria, donde se utiliza para prolongar la duración prevista de alimentos perecederos, y en la industria farmacéutica, para prolongar la conservación de medicamentos de uso oral o soluciones inyectables.

Oxígeno gaseoso y oxígeno disuelto

Hay que tener en cuenta que un producto líquido tiene la capacidad natural de cargarse en oxígeno disuelto a concentraciones más o menos significativas según la presión, la temperatura y la naturaleza del producto.
El contenido en oxígeno disuelto se mide en ppm (partes por millón) o mg/l. 
Para determinados productos, algunos más sensibles que otros, este oxígeno disuelto también es un factor de oxidación. Por lo tanto, es recomendable realizar una operación de desoxigenación del producto siguiendo un procedimiento de inertización con nitrógeno.

Desoxigenación de líquidos

Una de las técnicas de desoxigenación consiste en insertar un sistema de inyección de nitrógeno en la línea de transferencia del líquido. Esta operación se lleva a cabo de acuerdo con un procedimiento específico adaptado, entre otras cosas, al producto, su caudal de transferencia y su concentración inicial de O2 disuelto. 
Esta operación de desoxigenación se implementa habitualmente en enología para eliminar el oxígeno disuelto en el vino antes del embotellado, o en farmacia, para productos muy sensibles al oxígeno.

Inertización hasta el envasado final

Para los productos menos sensibles a la presencia de oxígeno disuelto, la inertización por sí sola es suficiente como protección. 
En las líneas de embotellado de vino, aceite, zumos de frutas, soluciones farmacéuticas, etc., es muy frecuente mantener la inertización desde el depósito «a granel» del producto hasta el envasado final. Es muy importante no romper la cadena de inertización-desoxigenación para evitar efectos de recuperación de oxígeno al volver a exponer el producto al aire, para garantizar una protección eficaz.
Pueden implementarse diferentes soluciones de gas puro o mezclas en la protección de productos perecederos o de corta duración. En la producción alimentaria suelen utilizarse mezclas de nitrógeno o argón/dióxido de carbono, dependiendo del tipo de alimento a conservar.

Inertización de seguridad

La inertización con nitrógeno también se puede utilizar para aplicaciones de seguridad. Este proceso permite reducir, o incluso eliminar, el oxígeno contenido en el ambiente del producto con vapores reactivos e inflamables para protegerlo contra el riesgo de explosión.

En el caso de productos almacenados en tanques o implementados en reactores químicos, es necesario inertizar el equipo y controlar la presión para asegurar una inertización eficaz.
En casos con una alta criticidad en términos de riesgo de explosión, será necesario medir el volumen de oxígeno residual en la atmósfera.
En conclusión, la inertización con nitrógeno es una solución para una amplia gama de aplicaciones en diferentes industrias, que permite gestionar la seguridad de las plantas y hacer el control de la calidad de productos sensibles a la oxidación. En la inertización de calidad de productos líquidos, la consideración del oxígeno disuelto es un punto que muchas veces se pasa por alto, pero que puede ser decisivo para asegurar una inertización eficaz.

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Inertización con nitrógeno en los diferentes sectores industriales

Inertización en la industria de alimentación y bebidas

Las aplicaciones de purga e inertización son muy comunes en la industria alimentaria.

Inertización de calidad: los alimentos y las bebidas son particularmente sensibles al oxígeno del aire, que provoca la oxidación y promueve el crecimiento bacteriano. La eliminación del oxígeno no deseado de los alimentos y las bebidas permite una conservación más prolongada y la preservación de cualidades importantes como el sabor, el color o la textura. La inertización proporciona el gas protector a cubas de vino, de aceite, leche en polvo y depósitos en general que contienen materias primas o semielaborados.
Inertización de seguridad: la inertización de silos de grano es uno de los casos de implantación del nitrógeno como inertización de seguridad. El nitrógeno puede utilizarse para limitar o detener la combustión del grano en silos que contienen producto mal secado (alfalfa, trigo, colza, etc.) y para prevenir el riesgo de explosión de polvos.

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Inertización en la industria farmacéutica y biofarmacéutica

Las materias primas, los productos intermedios y los principios activos pueden ser sensibles al oxígeno y la humedad del aire atmosférico. Por eso deben estar protegidos por un gas inerte para evitar reacciones adversas, mantener su eficacia y preservar su calidad.

Los procesos de inertización, barrido y purga con nitrógeno reducen el riesgo de inflamabilidad y explosión durante el almacenamiento de disolventes inflamables o reacciones químicas, por ejemplo, en la molienda de polvos o durante la transferencia neumática del producto.

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