1. Destilación fraccionada:
- El aire se puede licuar enfriándolo a temperaturas extremadamente bajas (-196°C) a alta presión.
- El aire licuado se somete luego a una destilación fraccionada.
- Los distintos gases tienen diferentes puntos de ebullición, por lo que se vaporizan y pueden recogerse por separado cuando alcanzan sus respectivos puntos de ebullición.
- El nitrógeno hierve a -195,8°C, el oxígeno a -183°C y otros gases a diferentes temperaturas.
2. Separación criogénica:
- Este método también se basa en los diferentes puntos de ebullición de los gases.
- El aire se enfría a temperaturas muy bajas, pero no tan bajas como en la destilación fraccionada.
- El nitrógeno, al tener un punto de ebullición más bajo, se vaporiza primero y puede separarse del resto de gases.
3. Adsorción por cambio de presión (PSA):
- El PSA es un método muy utilizado para la separación del aire a escala industrial.
- Utiliza adsorbentes sólidos, como zeolitas o carbón activado, que adsorben selectivamente diferentes gases a diferentes presiones.
- El nitrógeno se adsorbe preferentemente a presiones más altas, mientras que el oxígeno y otros gases pasan a través del adsorbente.
- Al alternar ciclos de presurización y despresurización, se libera y recoge nitrógeno, mientras se obtiene aire enriquecido con oxígeno.
4. Separación de membranas:
- Este método implica el uso de membranas semipermeables que permiten el paso de ciertos gases mientras bloquean otros.
- El aire atraviesa la membrana, y las moléculas de nitrógeno, al ser más pequeñas, la atraviesan con mayor facilidad que las moléculas de oxígeno.
- Se puede recoger la corriente de nitrógeno separada y obtener aire enriquecido con oxígeno del otro lado de la membrana.
Estas técnicas se utilizan comúnmente en diversas industrias, incluida la producción de oxígeno para aplicaciones médicas, industriales y espaciales, así como la producción de nitrógeno para la síntesis de fertilizantes y otros procesos industriales.
