Udara merupakan campuran gas yang menyusun atmosfer sekeliling bumi atau atmosfer geografi. Campuran gas ini terdiri atas unsur nitrogen, oksigen, argon, dan nitrogen dalam jumlah kecil, karbon dioksida, uap air, helium, neon, xenon dan lain-lain.
Fungsi utama udara adalah pendukung kehidupan. Manusia dan kehidupan binatang tidak mungkin bisa bertahan hidup tanpa oksigen di atmosfer. Selain sebagai unsur penunjang kehidupan, berbagai gas atmosfer bisa diisolasi dari udara serta digunakan dalam penerapan industri dan keilmuan.
Oksigen, nitrogen, argon, neon, kripton, dan xenon digunakan dalam pembuatan produk-produk industri penting bagi kehidupan modern. Produk-produk ini di antaranya baja, petrokomia, sistem cahaya, pupuk, dan semikonduktor (materi yang digunakan untuk membuat chip komputer, kalkulator, televisi, oven mikrowave, dan banyak peralatan elektronik lainnya).
Gas Atmosfer
Atmosfer berawal di permukaan laut. Lapisan pertamanya yaitu troposfer (8-16 km) dari permukaan bumi. Udara yang berada di troposfer terdiri atas 78% nitrogen, 21% oksigen, 0,9% argon, 0,03% karbon dioksida, dan sisanya 0,07% adalah campuran hidrogen, air, ozon, neon, helium, kripton, xenon, dan komponen terlacak lainnya.
Perusahaan-perusahan yang mengisolasi gas-gas dari udara menggunakan udara troposfer sehingga mereka bisa menghasilkan gas dalam proporsi yang sama.
Berbagai gas yang berada di atmosfer memiliki kegunaan bagi banyak industri dan keilmuan. Sejauh ini, gas penting udara yang dikomersilkan adalah nitrogen, oksigen, dan argon yang masing-masing memiliki nilai industri berharga. Misalnya, pupuk yang terbuat dari gas nitrogen, pembuatan tungku baja yang dipanaskan dengan oksigen, dan bola lampu pijar yang dipenuhi dengan argon.
Penyulingan Udara
Para ilmuwan pertama kali mengisolasi oksigen dari udara pada 1774. Mereka tidak mengembangkan proses komersil untuk memisahkan udara menjadi kompenen gas-gas sampai pada pergantian abad ke 20.
Akhirnya, profesor Jerman, Carlvon Linde, mengembangkan sebuah proses yang dikenal sebagai penyulingan kriogenik. Proses ini berusaha memurnikan dan mencairkan udara pada suhu yang sangat dingin.
Udara cair kemudian direbus untuk mengisolasi gas. Proses perebusan ini disebut penyulingan fraksional. Nitrogen cair mendidih pada -195,79°C, argon di -185,86°C, dan oksigen pada -182,96°C. Ketika suhu didih meningkat, nitrogen awalnya menguap dari udara cair, diikuti oleh argon, dan kemudian oksigen. Pemisahan udara tanaman modern dapat mengisolasi gas-gas ini sampai 99,9999% murni.
Saat ini, banyak tanaman pemisah udara yang lebih kecil (menghasilkan 200 ton metrik oksigen per harinya) menggunakan metode alternatif untuk mengisolasi oksigen dan nitrogen dari udara. Beberapa dari jenis tanaman ini menggunakan membran khusus yang menyaring udara gas-gas tertentu.
