Nitrogén-oxid (I). | |
---|---|
| |
Tábornok | |
Szisztematikus név |
Nitrogén-oxinitrid (I). |
Chem. képlet | N2O _ _ |
Fizikai tulajdonságok | |
Állapot | színtelen gáz |
Moláris tömeg | 44,0128 g/ mol |
Sűrűség | 1,98 g/l (n.a.) |
Ionizációs energia | 12,89 ± 0,01 eV [1] |
Termikus tulajdonságok | |
Hőfok | |
• olvadás | -90,86 °C |
• forralás | -88,48 °C |
• bomlás | +500 °C felett |
Gőznyomás | 51,3 ± 0,1 atm [1] |
Osztályozás | |
Reg. CAS szám | 10024-97-2 |
PubChem | 948 |
Reg. EINECS szám | 233-032-0 |
MOSOLYOK | N#[N+][O-] |
InChI | InChI=1S/N2O/c1-2-3GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N |
Codex Alimentarius | E942 |
RTECS | QX1350000 |
CHEBI | 17045 |
ChemSpider | 923 |
Biztonság | |
GHS piktogramok |
![]() |
NFPA 704 |
![]() |
Az adatok standard körülményeken (25 °C, 100 kPa) alapulnak, hacsak nincs másképp jelezve. | |
Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon |
A nitrogén-monoxid (I) ( dinitrogén- oxid , dinitrogén-oxid , nevetőgáz ) egy N 2 O kémiai képlete. Normál körülmények között színtelen, nem gyúlékony , kellemes édeskés szagú és ízű gáz .
A dinitrogén-oxid a harmadik legfontosabb hosszú élettartamú üvegházhatású gáz , amelynek a Föld légkörében való felhalmozódása a globális felmelegedés egyik oka , mivel a N 2 O a sztratoszférikus ózont lebontó anyag [2] .
Először 1772-ben szerezte meg Joseph Priestley , aki " dephlogisztikus nitrózus levegőnek" nevezte [3] . 1799-ben G. Davy vizsgálta .
A nitrogén-monoxid(I) molekula szerkezetét a következő rezonanciaformák írják le:
A legnagyobb hozzájárulást a nitrogén-oxid (I) N-oxid formája adja. Az NN kötvény megbízás becslése 2,73, a NO kötvény megbízás 1,61. Az N 2 O molekulában a töltések ellentétes elrendezésének lehetőségével rendelkező rezonanciastruktúra határozza meg a molekula alacsony dipólusmomentumát , amely 0,161 D.
Színtelen , a levegőnél nehezebb gáz ( relatív sűrűsége 1,527), jellegzetes édes szagú . Oldjuk fel vízben ( 0,6 térfogat N 2 O 1 térfogat 25 °C -os vízben , vagy 0,15 g/100 ml 15 °C -os vízben ), oldjuk etil-alkoholban, éterben, kénsavban is. sav. 0 °C - on és 30 atm nyomáson , valamint szobahőmérsékleten és 40 atm nyomáson színtelen folyadékká kondenzálódik . 1 kg folyékony dinitrogén-oxidból 500 liter gáz keletkezik. A dinitrogén-oxid molekula dipólusmomentuma 0,161 D , a törésmutatója folyékony formában 1,330 ( 589 nm hullámhosszú sárga fénynél ). A folyékony N2O gőznyomása 20°C - on 5150 kPa .
Nem sóképző oxidokra utal, nem lép kölcsönhatásba vízzel, lúgok és savak oldataival. Nem gyullad meg, de támogatja az égést: egy parázsló fáklya beleeresztve meggyullad, mint a tiszta oxigénben. Az éterrel , ciklopropánnal , klór - etánnal készült keverékek bizonyos koncentrációkban robbanásveszélyesek . A nitrogén-monoxid (I) egy ózonréteget lebontó anyag, és egyben üvegházhatású gáz is . Normál körülmények között az N 2 O kémiailag közömbös; hevítve oxidálószer tulajdonságait mutatja:
Erős oxidálószerekkel való kölcsönhatás során az N 2 O redukálószer tulajdonságait mutathatja:
+500°C fölé hevítve a CN 2 O lebomlik:
A nitrogén-monoxid (I) fémamidokkal reagálva a megfelelő szervetlen azidokat képezi :
A katalizátor feletti ammóniával reagálva ammónium-azid képződik :
A nitrogén-oxidot (I) száraz ammónium-nitrát óvatos hevítésével állítják elő (robbanásveszélyes bomlás veszélye!) :
Kényelmesebb módszer a szulfaminsav 73%-os salétromsavval való melegítése :
Ezenkívül az (I) nitrogén-monoxid előállításának egyik kényelmes és biztonságos módja a hidroxil -amin-hidroklorid oldatának nátrium- nitrit oldatával való reakciója :
A vegyiparban a dinitrogén-oxid melléktermék, megsemmisítésére katalizátorokat használnak, mivel a kereskedelmi termékként való izolálás általában gazdaságilag nem kivitelezhető.
A dinitrogén-oxid a nitrogén-monoxid (II) enzimes és nem enzimatikus redukciójával egyaránt képződik [4] . In vitro kísérletekben azt találták, hogy a nitrogén-oxid (II) nitrogén-monoxid és tiol vagy tioltartalmú vegyületek reakciója során keletkezik [5] . Beszámoltak arról, hogy a nitrogén-oxidból N 2 O képződését találták a hepatociták citoszoljában, ami arra utal, hogy ez a gáz fiziológiás körülmények között lehetséges emlőssejtekben [6] . A baktériumok szervezetében a denitrifikációs folyamat során dinitrogén-oxid képződik , amelyet a nitrooxid-reduktáz katalizál. Korábban úgy gondolták, hogy ez a folyamat bizonyos baktériumfajokra jellemző, és emlősökben hiányzik, de az új bizonyítékok arra utalnak, hogy ez nem így van. Kimutatták, hogy a dinitrogén-oxid fiziológiailag releváns koncentrációja gátolja mind az ionáramokat, mind az excitotoxicitás által közvetített neurodegeneratív folyamatokat, amelyek az NMDA receptorok túlzott gerjesztésekor jelentkeznek [7] . Ezenkívül a dinitrogén-oxid gátolja a metionin bioszintézisét, gátolja a metionin-szintetáz aktivitását és a homocisztein metioninná való átalakulásának sebességét, valamint növeli a homocisztein koncentrációját limfocita tenyészetekben [8] és humán májbiopsziákban [9] . Bár a dinitrogén-oxid nem a hem liganduma , és nem lép reakcióba tiolcsoportokkal, megtalálható a hem tartalmú fehérjék belső szerkezetében, mint például a hemoglobin , mioglobin , citokróm-oxidáz [10] . A dinitrogén-oxid azon képességét, hogy nem kovalensen, reverzibilisen megváltoztatja a hemtartalmú fehérjék szerkezetét és funkcióit, a hemoglobin cisztein tiolcsoportjainak infravörös spektrumának eltolódásának vizsgálata [11] , valamint az a tény, hogy a dinitrogén-oxid képes részlegesen és reverzibilisen gátolni a citokróm-oxidáz C működését [12] . A dinitrogén-oxid és a hem tartalmú fehérjék közötti nem kovalens kölcsönhatás pontos mechanizmusa és a jelenség biológiai jelentősége további kutatást érdemel. Jelenleg lehetségesnek tűnik, hogy az endogén dinitrogén-oxid részt vesz az NMDA aktivitásának szabályozásában [7] és az opioid rendszerben [13] [14] . Neurotoxikus tulajdonságokkal rendelkezik .
A dinitrogén-oxidnak két típusa van - élelmiszer, vagy gyógyászati célú (magas tisztítási fokú), valamint műszaki - műszaki dinitrogén-oxid, amely szennyeződéseket tartalmaz, amelyek mennyiségét a vonatkozó műszaki feltételek (TU) jelzik erre a gázra. . Az "orvosi" dinitrogén-oxidot elsősorban inhalációs érzéstelenítőként használják, és az élelmiszeriparban (például tejszínhab készítésére ) is használják hajtóanyagként . Élelmiszerként E942 indexű . Néha a belső égésű motorok teljesítményének javítására is használják . Az iparban hajtógázként és csomagológázként használják. Használható rakétahajtóművekben oxidálószerként és egyetlen hajtóanyagként az egyhajtóanyagú rakétahajtóművekben is .
A dinitrogén-oxid kis koncentrációja enyhe mérgezést okoz (innen a név - "nevetőgáz"). A tiszta gáz belélegzése esetén gyorsan kialakul a mérgezés és az álmosság. A dinitrogén-oxidnak gyenge narkotikus hatása van, ezért a gyógyászatban nagy koncentrációban használják. A megfelelő adagolású oxigénnel (legfeljebb 80% dinitrogén-oxiddal) keverve sebészeti érzéstelenítést okoz . Gyakran alkalmaznak kombinált érzéstelenítést, amelyben a dinitrogén-oxidot más érzéstelenítőkkel, fájdalomcsillapítókkal , izomrelaxánsokkal stb. kombinálják. Például a dinitrogén-oxiddal és hexenállal kombinált érzéstelenítést fentanil - fájdalomcsillapítással és izomlazítást ditilinnel alkalmaznak .
Az orvosi felhasználásra szánt (szennyeződésektől erősen megtisztított) dinitrogén-oxid nem irritálja a légutakat. A vérplazmában oldott belélegzés során gyakorlatilag nem változik és nem metabolizálódik, nem kötődik a hemoglobinhoz . Az inhaláció abbahagyása után (10-15 percen belül) változatlan formában ürül ki a légutakon keresztül. A felezési idő 5 perc.
A dinitrogén-oxidot sebészeti inhalációs érzéstelenítésre használják, rövid távú érzéstelenítésre (és kör érzéstelenítésre ) a sebészeti fogászatban , valamint a szülési fájdalom csillapítására (mert csekély hatással van a szülésre és nem mérgező a magzatra ) ).
Dinitrogén-oxid és oxigén keverékét állítják elő, és speciális érzéstelenítő gépekkel közvetlenül alkalmazzák. Általában 70-80% dinitrogén-oxidot és 30-20% oxigént tartalmazó keverékkel kezdje, majd növelje az oxigén mennyiségét 40-50%-ra. . Ha nem lehetséges elérni a kívánt mélységű érzéstelenítést, 70-75% dinitrogén-oxid-koncentráció mellett erősebb gyógyszereket adnak hozzá: halotán , dietil-éter , barbiturátok .
Az izmok teljesebb ellazulásához izomrelaxánsokat használnak , miközben nemcsak az izomrelaxáció fokozódik, hanem az érzéstelenítés menete is javul.
A dinitrogén-oxid-ellátás leállítása után az oxigént 4-5 percig folytatni kell a hipoxia elkerülése érdekében.
A dinitrogén-oxidot, valamint bármely érzéstelenítő szert óvatosan kell alkalmazni, különösen súlyos hipoxia és károsodott gáz diffúzió esetén a tüdőben.
A szülés érzéstelenítésére az intermittáló autoanalgézia módszerét alkalmazzák, dinitrogén-oxid (75%) és oxigén keverékével, speciális érzéstelenítő gépekkel. A vajúdó nő akkor kezdi belélegezni a keveréket, amikor az összehúzódás előhírnökei megjelennek, és a belégzést az összehúzódás magasságában vagy végén fejezi be.
Az érzelmi izgatottság csökkentése, az émelygés és hányás megelőzése, valamint a dinitrogén-monoxid hatásának fokozása érdekében premedikáció lehetséges 0,5%-os diazepam ( seduxen , sibazon ) oldat intramuszkuláris beadásával 1-2 ml (5-10 mg) mennyiségben. .
Kiadási forma: 10 literes fémpalackokban 50 atm nyomáson cseppfolyós állapotban. A hengerek szürkére vannak festve, és "Orvosi használatra" felirattal vannak ellátva.
A dinitrogén-oxid érzéstelenítésre történő alkalmazása és a B12-vitamin határszintje miatt polyneuropathia alakul ki , amelyet B12-hiány okoz [15] [16] . Folsav és B12 terápia szükséges.
A dinitrogén - oxidot néha a belső égésű motorok teljesítményének javítására használják . Autóipari alkalmazások esetén a dinitrogén-oxid anyagot és az üzemanyagot a motor szívócsonkjába fecskendezik, ami a következő eredményeket eredményezi:
Néha oxidálószerként használják egyhajtóanyagú tüzelőanyagokban, amelyekben üzemanyagként etánt , etilént vagy acetilént használnak .
Az élelmiszeriparban a vegyületet E942 élelmiszer-adalékanyagként , hajtóanyagként és csomagológázként tartják nyilván (megakadályozza a termék megromlását). A dinitrogén-oxidot elsősorban élelmiszer-permetezésre használják.
![]() |
|
---|---|
Bibliográfiai katalógusokban |
|
nitrogén-oxidok | |
---|---|