Krypton: proprietà, usi e sfide di un gas raro e strategico

Proprietà fisiche e chimiche

Il kripton è un gas raro, caratterizzato da una densità maggiore dell'aria, così da renderlo un ottimo isolante. Anche la sua conduttività termica è bassa, proprietà essenziale per le sue applicazioni isolanti. È un elemento inerte, il che significa che ha una reattività chimica molto bassa e quasi mai forma composti in condizioni normali. In condizioni standard, è un gas incolore, inodore e insapore. Il suo punto di fusione è di (-157,3 ºC) e il suo punto di ebollizione è di (-153,4 ºC).

Inerzia e luminescenza

Nonostante l'inerzia chimica, il krypton ha notevoli proprietà di fluorescenza e di emissione luminosa quando viene sottoposto a scariche elettriche. La sua capacità di generare uno spettro di luce preciso è una proprietà fondamentale per le applicazioni ottiche e di illuminazione.

Applicazioni industriali del kripton

Isolamento termico delle finestre

Il kripton trova largo impiego nei doppi e tripli vetri per migliorare significativamente le prestazioni energetiche delle finestre. Più denso dell'argon e più economico dello xenon, questo gas raro garantisce un migliore isolamento termico riducendo la conduttività termica tra i vetri, con conseguente notevole risparmio energetico per gli edifici.

Illuminazione ad alta intensità

Nel campo dell'illuminazione, il krypton è ancora utilizzato sia nelle lampade a scarica ad alta intensità sia in quelle a incandescenza, sebbene la loro produzione e commercializzazione siano sempre più limitate e regolamentate, in particolare nell'Unione Europea. La presenza di krypton aiuta a ottimizzare l'energia luminosa e la durata della lampadina, fornendo un fascio luminoso più concentrato e una maggiore potenza.

Laser e ottica

Il krypton è un componente essenziale di alcuni tipi di laser, in particolare dei laser a eccimeri. Questi strumenti tecnici all'avanguardia vengono utilizzati in applicazioni mediche (ad esempio, chirurgia oculare) o industriali (microelettronica). La lunghezza d'onda specifica e la capacità di formare una miscela di gas stabile lo rendono un elemento cruciale per la precisione e la potenza di questi sistemi laser.

Atmosfere inerti nell'industria

Grazie alla sua inerzia chimica, il krypton viene utilizzato per creare atmosfere protettive nella produzione di componenti elettronici e nella metallurgia. Previene l'ossidazione e altre reazioni indesiderate, garantendo la qualità e la durata dei prodotti. Questo gas è uno strumento essenziale per quelle applicazioni che richiedono ambienti ultra puri.

Deposizione fisica da vapore (PVD) e trattamento superficiale

Una delle più importanti applicazioni industriali del krypton nel settore dell'elettronica è la deposizione fisica da vapore (PVD). Questo processo utilizza il gas come gas di sputtering per depositare strati ultrasottili ed alte prestazioni sui substrati. Per un produttore di semiconduttori o un fornitore di apparecchiature di ultima generazione, l'efficienza dello strato di rivestimento è un indicatore fondamentale della qualità. Questo gas è unico per questa applicazione grazie alla sua elevata massa atomica, che consente uno sputtering più efficiente dei materiali target rispetto ad altri gas nobili.

Approvvigionamento del kripton

Il kripton viene ottenuto come sottoprodotto della distillazione criogenica dell'aria, processo che separa i vari componenti dell'aria (azoto, ossigeno, etc …) a temperature molto basse. I volumi disponibili sono limitati dalla concentrazione naturale di krypton nell'aria.

FAQ sul krypton

Il krypton è pericoloso?

No, il krypton non è pericoloso perché è chimicamente inerte e non tossico allo stato puro. L'unico rischio deriva dallo stato di gas asfissiante: in uno spazio non ventilato, può sostituire l'ossigeno presente nell'aria, con conseguente rischio di anossia. Si tratta di un punto fondamentale da tenere in considerazione per la propria sicurezza.

È meglio dell'argon per l'isolamento?

Sì, il krypton è più efficace dell'argon per l'isolamento termico delle finestre. La sua maggiore massa atomica e la minore conduttività termica gli concedono prestazioni superiori, consentendo vetri più sottili con un isolamento eccellente. È una soluzione ottimale per un isolamento termico di qualità, ma più costosa dell'argon.

Il krypton può essere riciclato?

Sì, il krypton può essere riciclato, soprattutto in applicazioni a circuito chiuso, come alcuni laser, o nei processi industriali, a patto che non venga (chimicamente) alterato. Il riciclaggio aiuta a ridurre i costi e a minimizzare l'impatto ambientale del suo utilizzo.

Qual è la sua disponibilità sul mercato globale?

La disponibilità del krypton sul mercato mondiale è intrinsecamente legata alla sua bassa concentrazione nell'atmosfera e al processo di produzione tramite estrazione dell'aria. La sua quantità è limitata, il che lo rende un gas raro e un elemento strategico. Ecco perché Air Liquide dispone di diverse capacità produttive in tutto il mondo per garantire forniture affidabili ai propri clienti.

Le nostre soluzioni al krypton

Air Liquide si impegna a fornire soluzioni complete e personalizzate per esigenze specifiche. Offriamo la fornitura di krypton in bombole di diversa capacità: dalla piccola bombola di taglia S da 5 litri fino alla bombola grande da 50 litri.

Perché Air Liquide?

Esperta nella produzione e distribuzione del gas, Air Liquide controlla l'intera catena del valore, dall'approvvigionamento e dalla produzione delle materie prime fino alla purificazione e alla vendita del prodotto finito. Tale caratteristica consente ad Air Liquide di offrire metodi di fornitura affidabili e sicuri per soddisfare tutte le esigenze dei nostri clienti.