A liquefação é quando há a mudança física do estado gasoso para o líquido. É bastante semelhante com a condensação. Contudo, a diferença é que a liquefação muda do gás para o líquido. Já a condensação é do vapor para o líquido.
No entanto, como vapores são apontados como gases também os dois termos são considerados como sinônimos.
A liquefação acontece por conta de dois motivos. Uma delas é a diminuição da temperatura. Outro fator é o aumento da pressão do gás. Sendo assim, a transformação pode acontecer devido à junção desses dois fatores ou de forma separada.
Gás vs Vapor
A forma gasosa pode se apresentar na forma de gás ou vapor. No caso de gases, as moléculas não se encontram. Eles também não possuem formas ou volumes. Como, por exemplo, o oxigênio.
O vapor, por outro lado, é um gás instável. Ou seja, pode entrar na forma líquida facilmente. Além disso, podem coexistir com líquidos. Como no caso de panelas com sopa quente e vapores de ácido nítrico fumegante. E também com sólidos. Gelo seco, por exemplo.
Com a ajuda do diagrama de fases acima é possível facilmente diferenciar o gás do vapor. Portanto, se a água estiver acima da temperatura crítica de 374ºC será gás. Contudo, se estiver abaixo será vapor.
Processo de Liquefação
A liquefação acontece por conta de dois motivos. Uma delas é a diminuição da temperatura. Outro fator é o aumento da pressão do gás. Como as moléculas não estão espalhadas elas vão se aproximando pouco a pouco.
Essa aproximação as deixam na forma líquida. Um exemplo disso é um copo com líquido gelado. O ar entra em contato com o vidro. O atrito entre as temperaturas faz com que gotículas se formem na superfície do copo.
Liquefação fracionada
A liquefação fracionada é quando a pressão resfria ou aplica o gás até que ele vire líquido. Nesse método há a divisão de gases em uma combinação homogênea. Portanto, o procedimento ocorre quando a combinação se resfria em aproximadamente -200°C até a liquefação.
Depois disso, a mistura passa por um processo de destilação fracionada. Ou seja, o líquido é separado em uma torre. Por isso, cada fragmento possui uma temperatura. Sendo assim, todos voltam para o estado gasoso. Isso acontece com o nitrogênio, por exemplo.
Exemplos
O ar é formado por diversos tipos de gases como 21% de oxigênio, 0,91% de gases nobres, 0,03% de gás carbônico e entre outros. Outro tipo de gás liquefeito é:
Liquefação do Gás de Cozinha (GLP)
O GLP é formado por combinações de hidrocarbonetos. Ou seja, composto por propano, isobutano, butano, buteno e propeno. Nenhum desses componentes possui qualquer espécie de cheiro.
Sendo assim, para prevenção do consumidor é inserido o odor dentro dos botijões. Todos esses compostos dentro do recipiente geram uma grande pressão. Portanto, no momento em que o consumidor aciona a válvula do fogão a pressão reduz. Por isso, o líquido retorna para sua forma gasosa.
Nitrogênio Líquido
O ar atmosférico é composto por 78% de nitrogênio. Por isso, é a forma liquefeita do gás N2. O ponto de ebulição do nitrogênio é de -196°C. Por isso, a temperatura é frequentemente usada para o congelamento imediato de materiais que possuem água na composição. Além disso, indústrias químicas usam sua forma gasosa.
Causa de desastres
Apesar de parecer inofensiva, a liquefação pode causar o rompimento de uma barragem. Como foi o caso de Mariana e Brumadinho. Portanto, há duas maneiras disso acontecer.
A primeira é que na liquefação o líquido empurra a estrutura do reservatório devido à pressão. Por isso, a barragem trinca. E isso facilita o rompimento. No segundo caso, a estrutura pode se romper após perder a sustentação devido à liquefação.
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Bibliografia:
ATKINS, P.W.; JONES, L. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 5ª ed., Porto Alegre: Ed. Bookman, 2012.
Fontes: Educa Mais Brasil, Todo Estudo, G1
Imagens: Shutterstock, Technokatra, Janus & Pergher, G1, EM, Rastin Online, Eca, PNG Item
