Desgasificación

La desgasificación (a veces llamada liberación de gases , especialmente cuando se refiere a la calidad del aire interior ) es la liberación de un gas que estaba disuelto, atrapado, congelado o absorbido en algún material. ^{[ 1 ]} La desgasificación puede incluir la sublimación y la evaporación (que son transiciones de fase de una sustancia a gas), así como la desorción , la filtración de grietas o volúmenes internos y los productos gaseosos de reacciones químicas lentas . La ebullición generalmente se considera un fenómeno separado de la desgasificación porque consiste en una transición de fase de un líquido a vapor de la misma sustancia.

La desgasificación es un desafío para crear y mantener entornos limpios de alto vacío . La NASA y la ESA mantienen listas de materiales con propiedades de baja desgasificación adecuados para su uso en naves espaciales , ya que los productos de desgasificación pueden condensarse en elementos ópticos, radiadores térmicos o células solares y oscurecerlos. Los materiales que normalmente no se consideran absorbentes pueden liberar suficientes moléculas ligeras como para interferir con los procesos de vacío industriales o científicos. La humedad , los selladores , los lubricantes y los adhesivos son las fuentes más comunes, pero incluso los metales y los vidrios pueden liberar gases por grietas o impurezas. La tasa de desgasificación aumenta a temperaturas más altas porque aumenta la presión de vapor y la velocidad de reacción química. Para la mayoría de los materiales sólidos, el método de fabricación y preparación puede reducir significativamente el nivel de desgasificación. La limpieza de superficies o el calentamiento de componentes individuales o del conjunto completo (un proceso llamado " horneado ") puede eliminar los volátiles .

La sonda espacial Stardust de la NASA sufrió una reducción en la calidad de la imagen debido a un contaminante desconocido que se había condensado en el sensor CCD de la cámara de navegación. ^{[ 2 ]} Un problema similar afectó a la cámara de ángulo estrecho de la sonda espacial Cassini , pero se corrigió calentando repetidamente el sistema a 4 °C. ^{[ 3 ]} Se pudo obtener una caracterización exhaustiva de los efectos de desgasificación utilizando espectrómetros de masas para la nave espacial Rosetta de la ESA . ^{[ 4 ]} 

La desgasificación natural es común en los cometas . ^{[ 5 ]}

La desgasificación es una posible fuente de muchas atmósferas tenues de planetas terrestres o lunas. ^{[ 6 ]} Muchos materiales son volátiles en relación con el vacío extremo del espacio exterior y pueden evaporarse o incluso hervir a temperatura ambiente. Los materiales de la superficie lunar se desgasificaron por completo y fueron arrastrados por los vientos solares hace mucho tiempo, pero los materiales volátiles pueden permanecer en profundidad. La atmósfera lunar probablemente se origina a partir de la desgasificación de material caliente bajo la superficie.

Una vez liberados, los gases casi siempre son menos densos que las rocas y la arena circundantes y se filtran hacia la superficie. Las erupciones explosivas de los volcanes se producen cuando el agua u otros volátiles liberados del magma quedan atrapados, por ejemplo, en un domo de lava . En los límites divergentes tectónicos de la Tierra, donde se está creando nueva corteza , el helio y el dióxido de carbono son algunos de los volátiles que se liberan del magma del manto . La desintegración alfa de los radionúclidos primordiales (y sus productos de desintegración) produce la gran mayoría del helio que continúa liberándose de las rocas en los planetas terrestres.

Las rocas que contienen radio-226, como los minerales de uranio, la roca fosfática, las pizarras, las rocas ígneas y metamórficas como el granito, el gneis y el esquisto, pueden liberar radón radiactivo, lo que requiere medidas de mitigación del radón .

La desgasificación puede ser significativa si se acumula en un entorno cerrado donde el aire está estancado o recirculado. Por ejemplo, el olor a coche nuevo consiste en sustancias químicas desgasificadas liberadas por el calor en un automóvil cerrado. Incluso un material casi inodoro como la madera puede acumular un olor fuerte si se mantiene en una caja cerrada durante meses. Existe cierta preocupación de que los plastificantes y disolventes liberados por muchos productos industriales, especialmente los plásticos, puedan ser perjudiciales para la salud humana. ^{[ 7 ]} La exposición prolongada a vapores de disolventes puede causar encefalopatía crónica inducida por disolventes (ECI). La desgasificación de gases tóxicos es una gran preocupación en el diseño de submarinos y estaciones espaciales , que deben tener atmósferas recirculadas autónomas.

La liberación de pequeños poros de aire cerca de la superficie del hormigón fraguado puede provocar agujeros permanentes en la estructura (llamados agujeros de insectos ) que pueden comprometer su integridad estructural. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

• Desastre en el lago Nyos
• Materiales para uso en vacío
• Compuesto orgánico volátil
• Cometa

• Datos de desgasificación para la selección de materiales para naves espaciales en línea (base de datos de la NASA)
• Datos de desgasificación de la ESA para materiales de naves espaciales según ECSS-Q-70-02