Refrigerante

¿Qué es un refrigerante?

Un Refrigerante es una sustancia química cuyas propiedades le permiten absorber el calor de un sistema físico que tiende a emitirlo o que necesita estar a Temperaturas bajas.

Un Refrigerante es utilizado Sometido a Alta Presión en el sistema en cuestión. La alta presión produce el efecto de comprimir las moléculas de Refrigerante, lo que hace que se encuentren menos agitadas, y por tanto con menos calor.

Un Refrigerante es una sustancia con un Alto Calor Especifico C, es decir, necesita mucha energía para aumentar su Temperatura en 1 grado. De esta manera, el Refrigerante podrá absorber mucha energía del Material de trabajo del sistema sin alterar todavía la temperatura propia. El Material de trabajo quedará entonces más frio.

Un Refrigerante usualmente es un gas que, comprimido, se convierte al estado líquido, y absorbe su Calor Latente de Vaporización del Material de trabajo del sistema.

¿Qué sustancias son utilizadas como Refrigerantes?

Amoniaco (NH₃)

El Amoniaco NH₃ es el refrigerante más utilizado en las fábricas de hielo para llevar el agua a temperaturas suficientemente bajas para que se conserve en estado sólido por un buen tiempo, incluso cuando se lleve a la temperatura ambiental.

Es un gas amarillento de olor muy peculiar, que si se llega a percibir, será necesario evacuar las instalaciones. Una concentración de 5ppm (partes por millón: miligramo de NH₃ cada litro de aire) es tan letal que comprime los pulmones e impide la respiración.

Cuando ocurre una fuga de Amoniaco, la mejor operación de seguridad es desplazarse a pecho-tierra, reptando hasta un área segura donde la concentración sea menor o nula. Este mecanismo evita el contacto completo con el gas, que al ser muy ligero tenderá a elevarse en el aire.

DicloroDifluorMetano (CCl₂F₂)

El DicloroDifluorMetano CCl₂F₂, llamado también gas Freon-12, es un gas casi inodoro, no tóxico, no corrosivo, no irritante y no inflamable. Se obtiene tratando el Tetracloruro de Carbono CCl₄ con Fluoruro de Antimonio SbF₃, en presencia de un catalizador.

Tiene su Punto de Ebullición a la temperatura de 29.8°C, y se utiliza como refrigerante en instalaciones de depuración de aire. Además, por sus propiedades inofensivas para el ser humano, es el gas mejor conocido por ser el que se aplica en Refrigeradores domésticos.

También se usa como disolvente volátil y vehículo de varios insecticidas. Es uno de los varios gases CloroFluoroCarbonados (CFC´s), responsables de los defectos que se van generando en la capa de Ozono.

Los átomos sumamente reactivos de halógenos Cl₂ y F₂ reaccionan con los átomos de Oxigeno del Ozono, entorpeciendo la Resonancia característica de este compuesto, y reduciendo drásticamente la protección que éste aporta al planeta.

Agua H₂O

El Agua se considera uno de los más importantes refrigerantes, gracias a su Calor Especifico de 1 cal/g°C. Gracias a que se encuentra en estado líquido en el amplio rango de temperaturas de 1°C a 100°C, se le emplea en muchos ámbitos.

En los procesos de Evaporación y Destilación, es necesario condensar (convertir en liquido) los vapores que ascienden separados. Para esto existen los Condensadores, que son contenedores de acero inoxidable que tienen una tubería interna por la que circula agua. Los vapores entran al Condensador y tienen contacto con la superficie de la tubería que lleva agua templada. Así la temperatura del vapor bajará y se convertirá en líquido. Este proceso se puede desarrollar tanto a Nivel industrial como a Nivel Laboratorio.

Los automóviles, en los Radiadores, llevan una tubería por la que circula Agua. El ventilador hace pasar el aire exterior por la superficie de los tubos, llegando el aire más fresco al motor, que es la principal fuente de calor en el automóvil.

El Agua en estado sólido, llamada Hielo, se emplea ya sea en bloques pequeños, o raspado o en cilindros, para enfriar envases con alimentos, como bebidas enlatadas o cazuelas llenas con alimento caliente. Usualmente se llena un contenedor con agua líquida, después se agrega el hielo, para uniformizar el efecto refrigerante, y al final se sumerge en la mezcla el recipiente a enfriar.

Dióxido de Carbono CO₂

El gas Dióxido de Carbono CO₂ se puede generar en estado sólido, sometiéndolo a altas presiones. Se puede mantener en ese estado a temperatura ambiente, quedando como piedras blancas que emiten ligeros humos de CO₂. Es por esta forma de manifestarse que también se le asigna el nombre de “Hielo seco”.

Se utiliza como un refrigerante doméstico, sobre todo. Al igual que el hielo de Agua, para enfriar bebidas enlatadas.

El Dióxido de Carbono CO₂ como refrigerante “hielo seco” tiene la ventaja de que al dejar de ser sólido no deja residuos, como ocurre con el Agua, que deja líquido al fundirse el hielo.

Ejemplos de Refrigerantes

Amoniaco NH₃

DiCloroDiFluorCarbono CCl₂F₂

Refrigerante R-134a

Agua H₂O

Dióxido de Carbono CO₂

Nitrógeno líquido N₂

Refrigerante R-22

Refrigerante R-141b

Refrigerante R-404A

Refrigerante R-449A

Refrigerante R1234yf

Refrigerante R1234ze