In chimica, è detta inerte una specie chimica o un materiale che, pur essendo presente nell'ambiente in cui avviene una reazione chimica, non vi partecipa direttamente e non ne modifica il meccanismo di reazione, a differenza di quanto accade per i catalizzatori.
In particolare, si definiscono inerti quelle sostanze caratterizzate da una elevata stabilità chimica, cioè una scarsa tendenza a reagire con altri elementi o composti: esse non si ossidano facilmente, non si degradano a contatto con aria o acqua e risultano poco reattive anche in presenza della maggior parte degli acidi. Esempi classici sono l'azoto molecolare e i gas nobili, che si comportano da inerti in molte condizioni reattive.
Sebbene non intervengano come reagenti o catalizzatori, le sostanze inerti possono comunque influenzare le condizioni fisiche della reazione: la loro presenza può incidere sul trasporto del calore, facilitando ad esempio la dissipazione dell'energia sviluppata in una reazione esotermica, e può modificare la velocità di reazione, soprattutto quando presenti in elevate concentrazioni, agendo quindi indirettamente sull'equilibrio del sistema.
Il concetto di “inerzia” si estende inoltre ai metalli cosiddetti inerti o nobili, come oro, platino e argento, che si distinguono per la loro eccezionale resistenza alla corrosione e all'ossidazione. Questi materiali mantengono nel tempo le proprie proprietà chimiche e fisiche e trovano ampio impiego in ambiti tecnologici e industriali: nella gioielleria, nella coniazione di monete e soprattutto nell'elettronica di precisione, grazie all'elevata stabilità e alla buona conducibilità elettrica.
Alcuni metalli inerti, come il titanio e il platino, sono definiti anche “bioinerti”, poiché non vengono facilmente riconosciuti come estranei dall'organismo e risultano quindi biocompatibili: vengono impiegati in protesi ossee, articolazioni artificiali e dispositivi medici come piercing o impianti chirurgici.
In ambito elettrochimico, materiali inerti come la grafite o il platino sono utilizzati come elettrodi in processi di elettrolisi, in quanto conducono corrente elettrica senza partecipare alle trasformazioni chimiche. In contesti ingegneristici e militari, infine, il termine “inerte” può riferirsi a materiali ad alta densità non reattivi o non esplosivi, impiegati per simulare il peso di ordigni o per applicazioni balistiche controllate, senza innescare reazioni chimiche o detonazioni.
Utilizzo degli inerti I gas inerti sono utilizzati per evitare lo svolgimento di reazioni chimiche indesiderate, ad esempio nella conservazione di sostanze chimiche altamente reattive e nella conservazione degli alimenti.
Nell'industria chimica, l'aggiunta dei gas inerti può essere finalizzata ad aumentare la sicurezza dell'impianto.
Materiali inerti vengono inoltre utilizzati per la produzione di vetreria da laboratorio e per la realizzazione di apparecchiature chimiche.
Nell'ambito edilizio, gli inerti (chiamati in quest'ambito specifico anche "aggregati") vengono aggiunti al calcestruzzo per migliorarne le proprietà meccaniche e ridurne i costi.
Influenza degli inerti sulla cinetica della reazione
La presenza di fluidi inerti può aumentare o diminuire il rischio di esplosione di una miscela, che viene determinato confrontando il valore della concentrazione del combustibile con i limiti di esplosione; i limiti di esplosione identificano l'intervallo di concentrazione di combustibile in una miscela all'interno del quale la miscela rischia di esplodere in seguito a innesco; tale intervallo è racchiuso tra il "limite di esplosione inferiore" (LEL) e il "limite di esplosione superiore" (UEL); aggiungendo un inerte ad una miscela la cui concentrazione di combustibile è un poco più alta del limite di esplosione inferiore (quindi potenzialmente pericolosa), se ne diminuisce la concentrazione, uscendo dall'intervallo di esplosività e quindi diminuendo le probabilità che l'esplosione avvenga; invece aggiungendo un inerte ad una miscela la cui concentrazione di combustibile è un poco più alta del limite di esplosione superiore (quindi potenzialmente sicura), se ne diminuisce la concentrazione, entrando nell'intervallo di esplosività e quindi aumentando le probabilità che l'esplosione avvenga.
Considerazioni impiantistiche
Nell'ambito di un impianto chimico, la presenza di fluidi inerti aumenta le portate circolanti nell'impianto, aumentando i costi associati alla movimentazione dei materiali.
Inoltre nel caso in cui una corrente di alimentazione dell'impianto contenga inerti e sia presente una corrente di ricircolo, nell'anello di ricircolo si può assistere ad un continuo accumulo degli inerti, per cui è necessario prevedere uno spurgo per mantenere costante la quantità di inerti all'interno dell'anello di ricircolo.
Note
Voci correlate Catalizzatore Reagente Prodotto (chimica) Stabilità (chimica) Reattività
Collegamenti esterni
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