ossigeno atmosferico
Immagine a sinistra: dispositivo di scarico della pressione di Rembe.
L'ossigeno atmosferico è un gas incolore e inodore che costituisce circa il 20,95% dell'atmosfera terrestre. La composizione chimica dell'aria rimane pressoché costante fino a grandi altitudini, ma la densità dell'aria e la pressione totale diminuiscono con l'aumentare della distanza dalla superficie terrestre. A circa 20 chilometri di altitudine, la pressione atmosferica è solo di circa 0,055 bar invece di 1,013 bar a livello del mare. L'ossigeno è essenziale per gli organismi aerobici, poiché funge da accettore di elettroni nella respirazione cellulare.
L'ossigeno è altamente reattivo e favorisce le reazioni chimiche ossidative. Questi processi causano la corrosione dei metalli, l'irrancidimento degli alimenti grassi, alterazioni dell'odore e del sapore e perdite di qualità nei prodotti chimici e farmaceutici. Spesso le reazioni di ossidazione sono autocatalitiche. La temperatura, l'umidità, la luce e il valore del pH accelerano notevolmente questi processi.
I materiali sfusi in polvere hanno una superficie specifica ampia, che aumenta notevolmente con la diminuzione delle dimensioni delle particelle. Si presentano solitamente come un sistema bifase composto da particelle solide e aria intrappolata. Questa fase gassosa si trova sia negli spazi tra le particelle che nei pori dei singoli granelli. Ciò rende i materiali sfusi particolarmente sensibili all'ossigeno.
L'ossidazione può essere ridotta sostituendo l'aria presente con un gas inerte. Questo processo è chiamato inertizzazione. L'azoto o l'argon sostituiscono l'ossigeno negli spazi di processo, negli apparecchi o negli imballaggi. L'azoto è il più comune a causa della sua disponibilità e dei suoi costi. Le possibilità tecniche sono il lavaggio, il processo di flusso sotto vuoto, il lavaggio dal basso o atmosfere di processo con sovrapressione. In questo modo le reazioni ossidative vengono rallentate o completamente impedite.
Le polveri fini possono rappresentare un elevato rischio di esplosione nei miscelatori di polveri, poiché l'ossigeno è un componente delle miscele infiammabili di polvere e aria. Per questo motivo, i miscelatori amixon® funzionano a bassa velocità e sono progettati in conformità con la direttiva ATEX. Gli apparecchi sono resistenti al vuoto, in modo che la fase gassosa nella camera di miscelazione possa essere in gran parte evacuata e successivamente sostituita da un gas inerte protettivo. Ciò riduce significativamente il rischio di esplosione e aumenta la sicurezza del prodotto. I miscelatori amixon® possono anche essere realizzati resistenti alla pressione o agli urti di pressione.
Nella tecnologia di confezionamento vengono spesso utilizzate atmosfere di gas protettivo per prolungare la durata di conservazione dei prodotti sensibili. Le macchine confezionatrici generano un'atmosfera controllata di azoto che riduce il contenuto di ossigeno della fase gassosa circostante ed evita il deterioramento della qualità. Questo processo è denominato "Modified Atmosphere Packaging" (confezionamento in atmosfera modificata).