Oxigeno (O2)
Es un gas que se encuentra en la naturaleza mezclado o combinado con otros elementos químicos, y es el principal en toda combustión, de ahí que la llama oxiacetilénica lo utiliza como gas comburente. En el aire existe mezclado con nitrógeno y con varios gases nobles. El oxígeno es un gas inodoro, incoloro e insípido. Dos de los principales procedimientos en la industria para la obtención del oxígeno son:
- Proceso del aire líquido.
- Proceso electrolítico.
El proceso del aire líquido, se basa en el principio de separación de otros gases que existen mezclados en el aire, sometiéndolos a muy bajas temperaturas para lograr la licuefacción de estos. Ese aire líquido se somete a la acción de secadores y purificadores para después comprimirlos a muy alta presión.
Básicamente lo que se hace es separar el oxígeno del nitrógeno, dejando evaporar este último mientras que el oxígeno permanece en estado líquido y se deposita en tanques de almacenamiento para comprimirlos.
El oxígeno por procedimiento electrolítico se produce haciendo pasar una corriente eléctrica continua a través del agua. Se cierra provocando así la disociación de los elementos que la componen.
Es un gas comburente, incoloro, inodoro e insípido. Es un elemento muy activo que se combina fácilmente con la mayoría de los materiales formando óxidos. Cuando esta oxidación se produce con desprendimiento de luz y calor se llama combustión.
El oxígeno se aprovecha en la soldadura porque la temperatura que tiene la llama del acetileno ardiendo en el aire, se aumenta considerablemente por la aportación del oxígeno. El aceite, grasas y derivados del petróleo aún en pequeñas cantidades en contacto con el oxígeno, pueden causar explosión.
Los cilindros de oxigeno se identifican por su color verde o azul para uso industrial, o blanco para uso medicinal. La conexión para el regulador es de rosca exterior derecha. La capacidad de los cilindros de uso industrial es de 40 a 50 litros y vienen cargados a una presión de 150 a 200 bares (2200 a 2940 psi).
El contenido de gas remanente se obtiene multiplicando la capacidad del cilindro (en litros) por la presión (en bares) indicada por el manómetro regulador de presión y el resultado dará en litros.
Volumen de gas= cilindro x presión
Acetileno (C2H2)
Es el más importante de los hidrocarburos gaseosos y como combustible es el elemento más valioso. Es una composición química de carbono e hidrógeno: 2 partes de carbono por 2 de hidrógeno.
El acetileno se produce al ocurrir la reacción del agua con carburo de calcio. El carburo de calcio se obtiene de hornos eléctricos mediante la reducción de la cal viva con carbono.
El carburo de calcio y el agua se ponen en contacto en recipientes adecuados llamados generadores; generalmente los generadores de acetileno se construyen con accesorios que los hacen funcionar automáticamente para producir acetileno en la misma cantidad que consume el soplete dejando de generar tan pronto se acaba la llama. Esto era utilizado anteriormente pues hoy en día se pueden adquirir fácilmente los cilindros o tanques con acetileno para poder utilizarlo directamente al soplete.
El acetileno es un gas incoloro e insípido sin sabor, no obstante, de olor característico semejante al agua miel de la caña. Su potencia calorífica es
de 13600 Kcal/m3. Dentro de sus varias propiedades posee una gran inestabilidad y bajo la acción del calor o de la presión, puede descomponerse espontáneamente en sus dos elementos, carbono e hidrógeno, produciendo una explosión.
El acetileno de grado comercial, contiene rastros de impurezas como fosfinas, arcina, sulfuro de hidrógeno y amoníaco, y su olor es similar al ajo. El gas es ligeramente más liviano que el aire y soluble en agua y algunas substancias orgánicas. En combinación con el aire y el oxígeno, arde con una llama intensamente caliente, luminosa y humeante. En tanto, una mezcla de acetileno y oxígeno puede provocar una llama de más de 3000°C.
El acetileno no se puede comprimir como otros gases, ya que a 15 psi es muy inestable y a 30 psi es auto explosivo. Es por esta razón, que para poder almacenarlo a las presiones requeridas para uso industrial se disuelve en acetona. Cuando el acetileno entra en contacto con plata, cobre o mercurio, forma compuestos explosivos llamados acetiluros, por tal razón debe evitarse el uso del gas en presencia de estos metales.
Los cilindros de acetileno tienen en su interior una masa porosa y absorbente que cubre el 100% de la capacidad interna. Esta masa está impregnada con acetona, la cual tiene la propiedad de disolver grandes proporciones de acetileno. La combinación de estos dos factores, permite que el acetileno pueda ser envasado a presiones moderadas sin peligro de que pueda descomponerse y explotar.
Los cilindros de acetileno se identifican por su color rojo o anaranjado, van cerrados con una válvula de paso y su disco de seguridad para que escape gas cuando la presión pasa el límite previsto. La conexión para el regulador es de rosca izquierda.
Comercialmente los cilindros se suministran con un contenido entre 3.5 y 11 kg de acetileno aproximadamente. El contenido remanente de acetileno en un cilindro se puede calcular por medio de la presión, ya que la solubilidad de la acetona depende mucho de la temperatura.
El contenido remanente debe calcularse por el peso. Sin embargo, puede hacerse un cálculo aproximado así:
A unos 10°C
Volumen del gas=Presión cilindro (bares) x volumen cilindro (litros) x 10
Volumen gas/1000= peso (kg)
El cilindro de acetileno se debe mantener en posición vertical para impedir que la acetona se derrame. Si por algún motivo es transportado de forma horizontal, se debe dejar reposar verticalmente un tiempo prudencial antes de usarlo.