Estados de la materia

gases

 gas de agua es un gas de síntesis, que contiene monóxido de carbono ehidrógeno. Es el producto del método industrial más utilizado para obtenerhidrógeno gaseoso. Es un producto útil, aunque requiere un manejo cuidadoso debido al riesgo de envenenamiento por monóxido de carbono. El gas se obtiene haciendo pasar vapor de agua a través de carbón al rojo vivo, como por ejemplocarbón de coque.

La reacción es la siguiente:

C (s) + H₂O (g) → CO (g) + H₂ (g)

La entalpía es mayor que cero, por lo tanto es una reacción endotérmica. Se necesita 600 °C para poder llevar a cabo la reacción. A su vez, el gas de agua puede resultar venenoso porque es una mezcla de CO (monóxido de carbono) e hidrógeno.

gas de alumbrado, gas de hulla o gas de coque, y en algunos países gas ciudad, se designan a las mezclas de gases combustibles que arden con llama luminosa y que se forman por destilación seca de hulla o carbón de piedra, sin aire, a temperaturas de 1200 a 1300 °C. También pueden emplearse para obtenerlo otros materiales, como la madera.

Esta tecnología fue empleada antes del desarrollo de la explotación y conducción del gas natural desde el yacimiento hasta los grandes consumidores.

En 2006 se produce el SinteGas, (del inglés SynGas, synthesis & gas), para usos petroquímicos, desde el propio gas natural:^{[cita requerida]}

CH₄ + H₂O → CO + 3 H₂

Antecedentes

1727: El concepto de un gas inflamable a partir del carbón o de otras materias orgánicas surge con Stephen Hales, párroco inglés. En su libro Vegetable Staticks, menciona: "... al calentar carbón en un recipiente sellado emitía un «aire inflamable»...".

1801: El ingeniero francés Philippe Lebon demostró en una vivienda de París que este gas se podía usar para calentar y para alumbrar, y que se podía conducir de la fábrica a los consumidores mediante tuberías empotradas, pero sus experimentos despertaron poco entusiasmo y llegaron a su fin en 1804, cuando es asesinado en los Campos Elíseos.

1792: El mecánico escocés William Murdoch logra alumbrar una casa en Redruth (Cornwall). En 1802 instaló antorchas de gas en cada extremo del edificio principal de los ingenieros Boulton y Watt, en Birmingham, para los que trabajaba. La compañía comercializó el sistema y efectuó su primera venta cuando los propietarios de una importante industria textil de Lancashire instalaron 900 luces de gas para iluminar la fábrica.

La luz de gas transformó la vida en el siglo XIX: iluminó el hogar, prolongó el día y civilizó las calles, que dejaron de ser peligrosas durante la noche. Sin embargo, las primeras lámparas de gas distaban mucho de ser agradables: olían mal, sólo emitían un débil resplandor amarillento y, en habitaciones pequeñas, calentaban y enrarecían la atmósfera haciéndola irrespirable.

1885: El físico austríaco Carl Auer von Welsbach, hijo del director de la Imprenta Imperial de Viena, hace más eficiente la luz de gas. Coloca alrededor de la llama un manguito de gasa impregnada de torio y óxido de cerio. Como éste se hacía incandescente, aumentaba la intensidad luminosa. El manguito incandescente condujo a la popularidad de la luz de gas a finales del s. XIX y principios del XX, antes de que fuese desplazada por el alumbrado eléctrico de Edison y Swan, aunque siguió empleándose como combustible para las cocinas domésticas y la calefacción industrial. El gas de hulla también resulta una importante fuente de energía mecánica en los motores de gas.

Composición

Tal como llega al usuario, tiene aproximadamente la siguiente composición:

• hidrógeno: 45,0 %
• metano: 35 %
• etileno: 4 %
• monóxido de carbono: 8 %
• dióxido de carbono: 2 %
• nitrógeno: 5,5 %
• oxígeno: 0,5%

Fabricación

Para fabricarlo se destila la hulla en retortas de material refractario, a temperaturas de 1200 a 1300°C, sin contacto con el aire. Los productos volátiles, gases y vapores, pasan de las retortas a un colector, que contiene alquitrán y agua. En las retortas queda coque como residuo. En el colector, los gases y vapores destilados condensan agua y alquitrán. Después, aún impuros y calientes, pasan a otros condensadores, donde queda el resto de alquitrán y de amoníaco. En las fábricas modernas, después de separar de los gases la totalidad de alquitrán, se hacen pasar por lavadores (scrubbers), donde se elimina el sulfuro de hidrógeno y otras impurezas. Finalmente, se elimina con purificadores el total del sulfuro de hidrógeno y demás impurezas.

El gas procedente de las fábricas se almacena en grandes depósitos cilíndricos llamados gasómetros, de donde, regulada su presión, pasa a las cañerías para el consumo. En algunas ciudades hasta pasado el tercer cuarto del siglo XX todavía quedaban ejemplos de fábricas de gas, como en el caso de la ciudad de Tortosa, en la provincia de Tarragona. Todavía se puede apreciar desde la calle algunos restos de la antigua fábrica, fundada en 1877, donde desde el año 1987 se levanta la Escuela de educación primaria "La Mercè".¹

Subproductos

De la fabricación del gas de hulla se cuentan el alquitrán de hulla , el coque y el amoníaco. De una tonelada de carbón mineral se extraen:

• gas de alumbrado: 280 a 330 m³
• alquitrán: 51 kg
• amoníaco: 3 kg
• coque: 520 kg

Antecedentes en Chile del alumbrado a gas

• 1856: En la ciudad de Valparaíso se instalaron 700 faroles de alumbrado público.

Antecedentes en Argentina del gas de hulla

• 1858: comienza a utilizarse el gas de coque como combustible para el alumbrado público de la ciudad de Buenos Aires. Las empresas de gas eran inglesas, igual que el carbón usado en el proceso. Por esas razones sólo llegó a haber redes de gas en tres ciudades portuarias, y su precio lo hizo accesible sólo a un sector limitado de la población.
• 1910: fusión de las cuatro empresas que operaban en el área, nace la "Compañía Primitiva de Gas de Buenos Aires", constituida sobre la base de capitales de origen británico.
• 1919: el gas avanza en el área provista de cañerías de reparto, como fuente de calor para el hogar: primeras cocinas a gas y otros artefactos.
• 1926: las ciudades de Rosario y de San Nicolás, cuentan con una red subterránea de distribución de gas de alumbrado. Empresa británica.
• 1945: iniciativa del ingeniero Julio Canessa, YPF comienza a instalar redes de captación de gas en sus yacimientos y se crea la Dirección Nacional de Gas del Estado, que se hace cargo de las empresas inglesas nacionalizadas.
• 1947 se inicia la construcción del gasoducto Comodoro Rivadavia - Ciudad de Buenos Aires, de 1605 km.
• 1949: Gas del Estado termina el primer gasoducto de gas natural. Esta obra pone el gas natural al alcance de casi todas las clases sociales. También se reducen importaciones de carbón, y reemplazo con combustibles locales como kerosén, leña, carbón vegetal.
• 1951: se inyecta gas natural (de 12.000 cal/m³) en las cañerías de distribución, en Buenos Aires.
• 1960: se inyecta gas natural en Rosario y San Nicolás, cesando la producción de gas de alumbrado (de 7.000 cal/m³).

Anecdotario

• 25 de diciembre de 1907: un globo, inflado con gas de alumbrado, ascendió pilotado por Aarón de Anchorena, propietario, y Jorge Newbery desde la Sociedad Sportiva Argentina del Barrio de Palermo. Tras cruzar el Río de la Plata, a 2 km, el globo aterrizó en Conchillas, departamento de Colonia, Uruguay.^{[cita requerida]}
• 17 de octubre de 1908: otro globo se perdió, probablemente en el Mar Argentino. Lo tripulaban Eduardo Newbery y el sargento 1º Eduardo Romero. Habían levantado vuelo desde la quinta Los Ombúes, de Ernesto A. Tornquist. Desde allí, el globo partió a las 17:30 avistándoselo por última vez, a las 24 del mismo día del ascenso sobre la localidad bonaerense de Moreno.

El gas de hulla se suele preparar partiendo del carbón de piedra bituminoso. Supongamos que nos hallamos en una fábrica de gas a la que acaba de llegar, en grandes barcazas, en vagones de largos trenes de carga o en una numerosa flota de camiones, un cargamento de miles de toneladas de carbón mineral. Poderosas manazas de acero, recias y ganchudas, lo extraen de las barcazas, vagones o camiones para dejarlo caer sobre cintas transportadoras que lo llevan hasta los depósitos, desde donde, también automáticamente, es conducido a las tolvas de grandes quebrantadores eléctricos que lo reducen a pequeños fragmentos. De aquí pasa, transportado por grandes correas sin fin, a los cargadores que lo proyectan dentro de las retortas de material refractario, las cuales se mantienen calentadas al rojo vivo mediante combustible aplicado al fondo.

Cargada la retorta, se cierra herméticamente. La única salida que queda es una cañería ascendente que llega hasta la tubería colectora. El carbón triturado que se encuentra en el interior se funde, por estar a una temperatura que oscila entre los 1.200° y los 1.300° C, y se inicia el desprendimiento de gases y líquidos volatilizados, mientras en el fondo queda un residuo sólido y esponjoso, el carbón de coque, y en las paredes superiores se deposita, en forma muy compacta, el llamado carbón de retorta.

El gas así obtenido es una mezcla compuesta, principalmente, por hidrógeno, monóxido de carbono, nitrógeno, alquitrán, amoniaco, ácido sulfhídrico-y vapor de agua. Estas impurezas deben ser eliminadas para que el gas arda con llama inodora y sin humo.

El alquitrán es separado por medio de un extractor. A continuación, el gas pasa por un depurador lleno de agua, que le absorbe el amoniaco. Luego, atraviesa los purificadores, grandes recipientes de acero que contienen óxido de hierro, en los cuales queda el ácido sulfhídrico.