空気中の酸素

左の写真：Rembe社の圧力解放装置。

大気中の酸素は、無色無臭のガスで、地球の大気中に約 20.95% 含まれています。大気の化学組成は、高高度までほぼ一定ですが、地球の表面から離れるほど、空気の密度と全圧は低下します。高度約 20 キロメートルでは、大気圧は海抜 1.013 バーではなく、約 0.055 バーにしかなりません。好気性生物にとって、酸素は細胞呼吸において電子受容体として機能するため、生命に不可欠です。

酸素は反応性が高く、酸化化学反応を促進します。これらの反応は、金属の腐食、脂肪分を含む食品の酸敗、化学製品や医薬品における臭いや味の変化、品質の低下につながります。酸化反応は、多くの場合、自己触媒的に進行します。温度、湿度、光、pH 値は、これらの反応を著しく加速させます。

粉末状のバルク材料は、粒子サイズが小さくなるにつれて大幅に増加する大きな比表面積を持っています。これらは通常、固体粒子と閉じ込められた空気からなる二相系として存在します。この気相は、粒子間の隙間と個々の粒子の細孔の両方に存在します。このため、バルク材料は酸素に対して特に敏感です。 

酸化は、存在する空気を不活性ガスに置き換えることで減らすことができます。この方法は不活性化と呼ばれます。この方法では、窒素またはアルゴンがプロセス室、装置、または包装から酸素を置換します。窒素は、入手可能性とコストの点から最もよく使用されます。技術的な方法としては、パージ、真空フラッド法、アンダーフラッシュ、または過圧のプロセス雰囲気があります。これにより、酸化反応が遅くなるか、完全に防止されます。

微粉末は、酸素が可燃性の粉塵と空気の混合物の構成要素であるため、粉末混合機では爆発の危険性が高くなります。このため、amixon® 混合機は低速で動作し、ATEX 指令に準拠して設計されています。この装置は真空耐性があるため、混合室内の気相をほぼ完全に排出し、その後不活性保護ガスで置換することができます。これにより、爆発の危険性が大幅に低減され、製品の安全性が向上します。さらに、amixon® ミキサーは耐圧性または耐衝撃性にも設計することができます。 

包装技術では、デリケートな製品の保存期間を延長するために、保護ガス雰囲気がよく使われてるよ。包装機械は、周囲の気相の酸素含有量を減らして品質の低下を防ぐ、制御された窒素雰囲気を作り出すんだ。この方法は「調整雰囲気包装」って呼ばれてるよ。