Masa
Esto se refiere al peso de un gas, generalmente expresado en miligramos (mg), gramos (g), kilogramos (kg) o toneladas (t). El volumen se refiere a la capacidad interna del recipiente que contiene el gas; comúnmente se expresa en milímetros cúbicos (mm³), centímetros cúbicos (cm³) o metros cúbicos (m³). El volumen específico es el volumen que ocupa una unidad de peso de una sustancia; se denota con el símbolo *V*. Para los gases, el volumen específico se mide en m³/kg, mientras que para los líquidos se mide en l/kg.
Presión, fuerza por unidad de área, presión atmosférica, presión absoluta, presión relativa
La fuerza generada por el impacto de las moléculas de gas en movimiento contra las paredes de un recipiente se denomina *presión*. La presión ejercida sobre una unidad de área de la superficie del recipiente se denomina *fuerza por unidad de área* (o simplemente *presión*). Convencionalmente se utilizan unidades como milímetros de mercurio (mmHg) o fuerza por centímetro cuadrado (cm²); sin embargo, las unidades estandarizadas internacionalmente (metrología legal) son el pascal (Pa), el kilopascal (kPa) y el megapascal (MPa). Mediante conversión: 1 mmHg=133.3 Pa=0.1333 kPa; 1 MPa=1000 kPa=1.000.000 Pa; y 1 ATA=0.1 MPa.
La presión ejercida sobre la superficie de la Tierra-u objetos situados en ella-por la gruesa capa de atmósfera que envuelve el planeta se conoce como *presión atmosférica*, denotada por el símbolo *B*. La presión que actúa directamente sobre la superficie de un recipiente u objeto se denomina *presión absoluta*; Los valores de presión absoluta se miden con respecto a un punto inicial de vacío absoluto y se indican con el símbolo *P*ABS.
La presión medida utilizando instrumentos como manómetros, vacuómetros o manómetros de tubo en U se denomina *presión manométrica* (también conocida como *presión relativa*); La presión manométrica se mide en relación con la presión atmosférica y se indica con el símbolo *P*g. La relación entre estas tres cantidades se expresa como: *P*ABS=*B* + *P*g.
Temperatura, Temperatura absoluta, Temperatura relativa, Temperatura crítica, Presión crítica
La temperatura representa el promedio estadístico del movimiento térmico de las moléculas de una sustancia. La temperatura del gas es una manifestación del movimiento térmico de las moléculas del gas. La temperatura del gas se expresa comúnmente en grados Celsius (grados), y el punto de congelación del agua se define como 0 grados. En física, se emplea con frecuencia *temperatura absoluta*, denotada por el símbolo "K". La temperatura absoluta establece –273 grados como su punto cero. La relación entre Celsius y la temperatura absoluta viene dada por la fórmula: *T*=*t* + 273. Además, los científicos británicos suelen utilizar la escala *Fahrenheit*, denotada por el símbolo grado F. Dado que cualquier gas puede licuarse en condiciones específicas de temperatura y presión, cuanto mayor sea la temperatura, mayor será la presión requerida para la licuefacción. Sin embargo, una vez que la temperatura excede un cierto umbral, ningún aumento de presión-por grande-puede inducir la licuefacción. Esta temperatura específica se conoce como *temperatura crítica*, y la presión mínima requerida a esta temperatura se denomina *presión crítica*.
El *punto de rocío* se refiere a la temperatura a la que la humedad presente en un gas pasa de un estado de vapor insaturado a un estado de vapor saturado. Cuando ocurre esta transición, comienzan a formarse diminutas gotas de rocío; la temperatura a la que aparecen estas gotas por primera vez se define como punto de rocío. Dado que el punto de rocío depende-de la presión, se hace una distinción entre el *punto de rocío atmosférico* (o punto de rocío a presión-normal) y el *punto de rocío a presión*. El punto de rocío atmosférico denota la temperatura a la que la humedad se condensa bajo una presión atmosférica estándar, mientras que el punto de rocío a presión se refiere a la temperatura de condensación de la humedad bajo una presión elevada específica. Existe una relación de conversión entre estos dos valores (que se puede determinar mediante tablas de conversión); por ejemplo, si el punto de rocío a presión es de 5 grados a una presión de 0,7 MPa, el punto de rocío atmosférico correspondiente (a 0,101 MPa) sería de -20 grados. En la industria del gas, salvo que se indique explícitamente lo contrario, se entiende que cualquier referencia al "punto de rocío" significa el punto de rocío atmosférico. *Vaporización* describe el proceso por el cual una sustancia pasa de un estado líquido a un estado gaseoso; este proceso abarca tanto la evaporación como la ebullición. La *condensación*, por el contrario, describe el proceso por el cual un gas se transforma en líquido.
Pureza
La pureza es un parámetro técnico crítico para los gases. Tomando el nitrógeno como ejemplo: según los estándares nacionales, la pureza del nitrógeno se clasifica en tres grados: nitrógeno -industrial-, nitrógeno puro y nitrógeno de alta-pureza. Sus respectivos niveles de pureza son 99,5% (con contenido de O₂ menor o igual al 0,5%), 99,99% (con contenido de O₂ menor o igual al 0,01%) y 99,999% (con contenido de O₂ menor o igual al 0,001%).
Caudal, caudal volumétrico y caudal másico
*El caudal* se refiere a la cantidad de gas que pasa a través de cualquier sección transversal-da de un conducto por unidad de tiempo durante el flujo del gas. El caudal se puede expresar de dos maneras: como *caudal volumétrico* o como *caudal másico*. El primero denota el volumen de gas que pasa a través de una sección transversal específica-del gasoducto, mientras que el segundo denota la masa de gas que pasa a través de ella. En la industria del gas, el caudal volumétrico es la métrica estándar que normalmente se emplea, medida en unidades de m³/h (o L/h). Dado que el volumen de gas depende de la temperatura, la presión y la humedad, en aras de la comparabilidad, el caudal volumétrico comúnmente citado generalmente se refiere a "condiciones estándar" (definidas como una temperatura de 20 grados, una presión de 0,101 MPa y una humedad relativa del 65%). En estas condiciones, el caudal se expresa en unidades de Nm³/h, donde "N" significa "condiciones estándar".
El aire posee compresibilidad; cuando un compresor de aire realiza un trabajo mecánico sobre el aire-reduciendo así su volumen y aumentando su presión-la sustancia resultante se conoce como aire comprimido. El aire comprimido contiene numerosas impurezas: 1. Agua (incluida agua nebulizada, vapor de agua y condensado); 2. Petróleo (incluidas las gotas de aceite y los vapores de aceite); y 3. Diversas sustancias sólidas (como partículas de óxido, polvo metálico, polvo de caucho, gránulos de alquitrán y partículas finas de medios filtrantes o materiales selladores). Además, puede contener diversas sustancias químicas nocivas que producen olores. El vapor de agua se puede eliminar del aire comprimido mediante métodos como presurización, enfriamiento o adsorción. El agua líquida se puede eliminar mediante métodos como calentamiento, filtración o separación mecánica.
Adsorción y permeación de membrana
La adsorción es la concentración selectiva de uno o más componentes dentro de una mezcla de gases sobre la superficie de un sólido poroso. El componente que se adsorbe se denomina *adsorbato*, mientras que el sólido poroso se denomina *adsorbente*. La fuerza de unión entre el adsorbente y el adsorbato suele ser un enlace químico; la posterior liberación (desorción) del adsorbato se logra elevando la temperatura o reduciendo la presión parcial de ese componente específico dentro de la mezcla de gases. En un escenario distinto-conocido como *quimisorción*-el adsorbato sufre una reacción química con el adsorbente sólido; generalmente, los materiales quimisorbidos no se pueden regenerar.
La permeación de membrana, en el contexto de la purificación de gases, se refiere al proceso en el que una membrana polimérica separa gases basándose en la permeación selectiva de uno o más componentes del gas de un lado de la membrana al otro. El componente específico en cuestión se disuelve en la superficie de la membrana polimérica y posteriormente migra a través de la membrana, impulsado por un gradiente de concentración. Este gradiente de concentración se mantiene asegurando que la presión parcial del componente específico en un lado de la membrana permanezca más alta que su presión parcial en el lado opuesto.
