Bạn có biết, khí nitơ chiếm tới 4/5 trọng lượng khí quyển Trái đất. Mặc dù cơ thể con người không sử dụng khí nitơ nhưng chúng rất có ích và được sử dụng phổ biến trong một số ngành công nghiệp.

Khí nitơ có tính chất trơ, không phản ứng với hầu hết các chất khác, giúp bảo vệ sản phẩm và quy trình khỏi những tác động của oxy hóa. Vậy khí nitơ được ứng dụng trong những lĩnh vực nào? Cùng tìm hiểu ngay trong bài viết này nhé.

Khí nitơ là gì?

Trong khí quyển, nitơ chiếm khoảng 78% và là thành phần tạo nên thành phần của mọi cơ thể sống. Nitơ có mặt trong nhiều hợp chất quan trọng như amino acid, ammonia, acid nitric hay các xyanua.

Các nguyên tử nitơ liên kết hóa học cực kỳ bền vững, điều này gây khó khăn cho cả sinh vật và công nghiệp để chuyển hóa N2 thành các hợp chất hóa học hữu dụng, nhưng đồng thời cũng giải phóng một lượng lớn năng lượng hữu ích khi cháy, nổ hoặc phân hủy trở thành khí nitơ.

Ứng dụng của khí nitơ trong các lĩnh vực

Ngành thực phẩm và đồ uống

Trong lĩnh vực sản xuất và chế biến thực phẩm, khí nitơ đóng vai trò quan trọng trong việc bảo quản và nâng cao chất lượng sản phẩm. Do đặc tính thay đổi nhiệt độ cực nhanh, Nitơ trong nhiều lĩnh vực thực phẩm có thể tham gia vào bảo quản ở nhiệt độ lạnh.

Bảo quản thực phẩm: Hầu hết thực phẩm hiện tại được đóng gói và bảo quản bởi Nitơ bảo vệ. Khí nitơ được sử dụng để thay thế oxy trong bao bì sản phẩm, ngăn ngừa quá trình oxy hóa và sự phát triển của vi khuẩn, từ đó kéo dài tuổi thọ và giữ cho sản phẩm luôn tươi ngon. Các sản phẩm như snack, bánh kẹo, cà phê và rau củ thường được đóng gói với khí nitơ để duy trì độ tươi mới.

Chiết rót và bảo quản đồ uống: Nitơ giúp loại bỏ oxy trong quá trình đóng chai hoặc lon đồ uống, ngăn ngừa quá trình lên men hoặc biến đổi hương vị. Điều này đặc biệt quan trọng trong sản xuất bia, rượu và nước giải khát.

Ngành dược phẩm

Khí nitơ được sử dụng trong công nghiệp dược phẩm để đảm bảo chất lượng sản phẩm. Việc tẩy trắng các thùng chứa và sản xuất bằng nitơ ngăn không cho các dược chất tiếp xúc với oxy và hơi ẩm. Bằng cách này, tránh được các tương tác không mong muốn và phản ứng oxy hóa.

Khí nitơ thường được sử dụng trong quá trình đóng gói thuốc để ngăn chặn quá trình oxy hóa, giúp bảo đảm chất lượng và tuổi thọ của sản phẩm dược. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các loại thuốc dễ bị hỏng bởi oxy như thuốc viên, bột hoặc dung dịch dược phẩm.

Ngành hóa chất

Khí nitơ đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát an toàn và nâng cao hiệu quả sản xuất hóa chất:

Ngăn chặn cháy nổ: Nitơ được dùng để thay thế oxy trong các môi trường dễ cháy nổ, giảm thiểu nguy cơ phản ứng cháy nổ khi xử lý các hóa chất nhạy cảm.

Bảo vệ quy trình sản xuất: Nitơ giúp làm trơ các bồn chứa, đường ống, và thiết bị, ngăn ngừa quá trình oxy hóa và các phản ứng không mong muốn.

Ngành điện tử

Trong ngành điện tử, sự chính xác và sạch sẽ là yếu tố cực kỳ quan trọng, và nitơ hỗ trợ điều này.

Các cụm điện tử thường được sản xuất bằng cách sử dụng quy trình hàn sóng, hàn chọn lọc và hàn lại.  Khí nitơ được sử dụng trong quá trình hàn để ngăn ngừa quá trình oxy hóa của các mối hàn, giúp cải thiện chất lượng và độ bền của sản phẩm. Nitơ được sử dụng trong quy trình sản xuất vi mạch và bán dẫn để đảm bảo môi trường không có tạp chất, giữ cho sản phẩm đạt độ tinh khiết cao nhất.

Trong quá trình sản xuất các linh kiện điện tử, bán dẫn, thiết bị y tế luôn yêu cầu phòng sạch, không bụi. Các tác nhân oxy hóa gây han gỉ làm cho sản phẩm không còn giữ được chất lượng, cơ tính, độ chính xác như thiết kế, từ đó sẽ dẫn đến những sai lệch đáng kể trong điều khiển, đo đạc… Khí Nitơ được sử dụng để xì khô và bảo quản các linh kiện này, giúp chúng duy trì tốt nhất như yêu cầu thiết kế. Độ tinh khiết trong lĩnh vực này thường được chọn ở mức 99% – 99.9%.

Ngành dầu khí

Nitơ được bơm vào giếng dầu và các hệ thống lưu trữ để loại bỏ oxy, ngăn chặn sự cháy nổ và ăn mòn. Là một khí trơ, nitơ rất trơ và thay thế bất kỳ oxy nào có mặt. Điều này tránh các phản ứng hóa học có thể gây ra hỏa hoạn. Để đạt được mục đích này, các bể chứa được xả sạch và thổi khí nitơ ra ngoài để tránh các phản ứng gây viêm giữa cặn dầu và chất làm sạch.

Một ứng dụng khác của khí nitơ trong lĩnh vực này đó là Thử nghiệm áp suất. Nitơ được sử dụng để kiểm tra độ bền và khả năng chịu áp lực của các hệ thống đường ống và thiết bị trước khi đưa vào vận hành.

Ngành ô tô

Máy tạo khí nitơ cũng có vai trò trong ngành ô tô, đặc biệt trong việc bảo dưỡng và sản xuất. Nitơ được sử dụng để bơm lốp xe, giúp duy trì áp suất ổn định trong thời gian dài hơn so với không khí, cải thiện tuổi thọ lốp và hiệu suất lái xe. Ngoài ra khí ni-tơ còn áp dụng vào Sơn và hoàn thiện xe. Trong quy trình sơn xe, nitơ được sử dụng để tạo ra môi trường không có bụi bẩn và tạp chất, giúp bề mặt sơn đạt được chất lượng tối ưu.

Y tế

Khí nitơ không chỉ được sử dụng trong các quy trình công nghiệp mà còn đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực y tế. Nitơ lỏng được sử dụng để bảo quản mẫu máu, tế bào và mô trong thời gian dài mà không làm hỏng cấu trúc sinh học của chúng. Nitơ lỏng cũng được sử dụng trong các quy trình điều trị lạnh (cryotherapy), giúp loại bỏ mô tổn thương hoặc điều trị các bệnh về da.

Máy tạo khí nitơ đã và đang chứng minh được vai trò quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Với khả năng cung cấp nguồn khí nitơ tinh khiết và liên tục, các doanh nghiệp không chỉ tối ưu hóa quy trình sản xuất mà còn đảm bảo an toàn, hiệu quả và nâng cao chất lượng sản phẩm. Đây chắc chắn là một giải pháp cần thiết cho những lĩnh vực yêu cầu khắt khe về môi trường không có oxy hay tạp chất.

Nếu bạn đang tìm kiếm một giải pháp hiệu quả cho nhu cầu sử dụng khí nitơ trong doanh nghiệp của mình, máy tạo khí nitơ chính là lựa chọn đáng cân nhắc!