Generadores de nitrógeno y soluciones de gas nitrógeno in situ
Los generadores de nitrógeno de Peak Scientific se utilizan en laboratorios de todo el mundo para suministrar a varios instrumentos analíticos la fuente de gas nitrógeno más fiable. Nuestros generadores de gas N2 pueden producir para su laboratorio hasta un 99,999% de nitrógeno puro con solo presionar un botón. Los sistemas de generación de nitrógeno siguen siendo la forma más eficiente de suministrar gas para instrumentos, ya que, a diferencia de los cilindros de gas, un generador de nitrógeno gaseoso nunca se queda sin gas y suministra constantemente una alta pureza de este elemento. El nitrógeno, para quienes no lo saben, es un gas inerte, lo que significa que no es muy reactivo con otros elementos y productos químicos. El nitrógeno es muy abundante y representa alrededor del 78% de la atmósfera terrestre, lo que significa que respiramos más nitrógeno que cualquier otro elemento todos los días.
¿Qué es el nitrógeno?
El nitrógeno, para quienes no lo saben, es un gas inerte, lo que significa que no es muy reactivo con otros elementos y productos químicos. El nitrógeno es muy abundante y representa alrededor del 78% de la atmósfera terrestre, lo que significa que todos los días respiramos más nitrógeno que cualquier otro elemento.
De número atómico 7, fue descubierto en 1772 por Daniel Rutherford, el nitrógeno es un gas inerte, lo que significa que no es muy reactivo con otros elementos y productos químicos. El nitrógeno es muy abundante y representa alrededor del 78% de la atmósfera terrestre, lo que significa que todos los días respiramos más nitrógeno que cualquier otro elemento.
Uso de nitrógeno en el laboratorio
Durante décadas, el gas nitrógeno ha sido utilizado en análisis de laboratorio. En el pasado, era necesario que los laboratorios recibieran su suministro de gas nitrógeno en cilindros o botellas desde su planta de nitrógeno más cercana, lo que para algunos laboratorios podía demorar varios días para ser entregado. Estos cilindros o botellas entonces suministraban un instrumento LC-MS (Liquid Chromatograph-Mass Spectrometer), o tal vez un detector en el caso de GC (Gas Chromatograph), permitiendo al laboratorio llevar a cabo su análisis.
Generadores de nitrógeno en el laboratorio
Existe una alternativa a los cilindros de nitrógeno: un generador de nitrógeno in-situ. En general, un generador de nitrógeno no solo elimina la molestia de tener que cambiar los cilindros, sino que proporciona un suministro ininterrumpido de gas con una pureza constante. Esta consistencia se genera utilizando una de dos tecnologías, a saber, la Adsorción a Cambio de Presión (PSA, por sus siglas en inglés) y los generadores de nitrógeno de membrana.
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Generadores de nitrógeno de membrana
El principio de funcionamiento de un generador de nitrógeno de membrana es que el aire atmosférico se comprime mediante un compresor de aire y se pasa a través de una membrana de fibra hueca, filtrando partes del aire (principalmente oxígeno) y dejando atrás un gas nitrógeno de alta pureza.
Los sistemas de generación de nitrógeno más avanzados pueden incluir múltiples etapas de filtración antes de llegar a la membrana, lo que elimina más de las otras partículas en el gas, como el polvo y la humedad. Los filtros de malla fina se utilizan comúnmente en el proceso de generación de nitrógeno, y sirven para eliminar partículas en el aire mientras que los secadores de aire se utilizan para eliminar la humedad. Aparte de asegurar una mayor pureza del nitrógeno, estas etapas de filtración adicionales también protegerán la membrana.
Generadores de nitrógeno PSA (Pressure Swing Adsorption)
Un generador de nitrógeno PSA (Pressure Swing Adsorption) funciona de manera similar a un generador de nitrógeno de membrana en términos de comprimir el aire atmosférico con un compresor de aire. En lugar de pasar a través de una membrana, un generador de nitrógeno PSA pasará aire a través de una columna de material compacto a presión hecha de carbón llamada Tamiz Molecular de Carbono (CMS, por sus siglas en inglés). El CMS solo permite el paso de las moléculas de nitrógeno más pequeñas, mientras que las moléculas más grandes de oxígeno y otras moléculas son adsorbidas por el CMS dejando nitrógeno de alta pureza. Se requieren dos columnas CMS para un generador de nitrógeno PSA, ya que una columna se despresuriza y la otra empuja el aire a través del tamiz a presión: de ahí el nombre Adsorción por Oscilación de Presión.
De manera similar al generador de nitrógeno de membrana, un generador de nitrógeno PSA avanzado también contendrá etapas de prefiltración para eliminar las partículas de polvo y la humedad del aire antes de entrar en el CMS.
Generadores de nitrógeno vs. cilindros de gas nitrógeno
Para la mayoría de los espectrómetros de masas, se requiere un alto volumen de gas nitrógeno, lo que significa que los cilindros o botellas se pueden consumir en cuestión de días, cuando se utiliza un instrumento LC-MS. Esto puede resultar en interrupciones regulares del análisis y el inconveniente de tener que cambiar los cilindros o esperar las entregas de nitrógeno. También existe el inconveniente adicional de la pureza inconsistente entregada por cilindros y botellas cuando alcanzan el límite inferior de su capacidad. Esto se debe a que los contaminantes pueden entrar en el espacio vacío en el cilindro. Las impurezas generadas pueden tener un impacto en la integridad del análisis, debido a que pueden reaccionar con la muestra.
Estas inconsistencias e inconvenientes se eliminan mediante un generador de gas nitrógeno, por lo que cada vez más laboratorios recurren a generadores de nitrógeno para suministrar el gas a sus instrumentos. Aparte, un generador de nitrógeno es especialmente adecuado para aplicaciones de tiempo crítico donde no hay tiempo para detener el análisis mientras se cambian los cilindros de gas.
La generación de gas nitrógeno in-situ también es una solución más segura que el uso de cilindros, ya que no se requiere que el personal mueva cilindros pesados por el laboratorio. También hay beneficios de costes, debido a que el generador de nitrógeno en el sitio reduce la carga administrativa de ordenar cilindros (raising purchase orders and scheduling deliveries - aumentar las órdenes de compra y programar las entregas), pagando las tarifas de entrega. Aparte de esto, el precio del gas que se entrega en cilindros puede fluctuar de un mes a otro, por lo que el precio de mercado del gas nitrógeno está sujeto a la volatilidad de la oferta y la demanda. También, es necesario considerar los beneficios ambientales de eliminar las entregas continuas de gas. La producción del gas en sí también debe tenerse en cuenta, porque la producción de gas en una planta de nitrógeno requiere grandes cantidades de consumo de energía.
Generadores de nitrógeno para el laboratorio moderno
El panorama moderno del gas nitrógeno de laboratorio se ha alterado permanentemente con la introducción de generadores de nitrógeno que llevan la producción de gas in situ a los laboratorios. Miles de laboratorios de todo el mundo se han actualizado a este método más eficiente de suministrar gas a sus aplicaciones LC-MS y GC. Aquellos que aún no lo hayan hecho deberían estar buscando actualizar su laboratorio en un futuro cercano debido a la incertidumbre y los inconvenientes del suministro de gas a granel. ¿Por qué no cambiarse a un generador de nitrógeno Peak Scientific, que creemos que son los generadores de nitrógeno más confiables del mercado, con soporte disponible las 24 horas y una tasa de reparación in situ del 95%? Comuníquese con uno de nuestros especialistas hoy mismo.
