| formule structurelle | |||||||||
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| Général | |||||||||
| Nom | Oxyde d'azote (DCI) | ||||||||
| Autres noms |
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| Formule moléculaire | N2 O | ||||||||
| Numéro CAS | 10024-97-2 | ||||||||
| Brève description | gaz incolore à odeur sucrée | ||||||||
| informations sur les médicaments | |||||||||
| Groupe de médicaments | |||||||||
| Code ATC | AX13 | ||||||||
| Propriétés | |||||||||
| Masse molaire | 44,01 g mol | ||||||||
| État de la matière | gazeux | ||||||||
| Densité | 1,85 kg m | ||||||||
| Point de fusion | -91 °C | ||||||||
| Point d'ébullition | -88 °C | ||||||||
| Pression de vapeur | |||||||||
| Solubilité | |||||||||
| Consignes de sécurité | |||||||||
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| MAK | |||||||||
| Lorsque cela est possible et courant, les unités SI sont utilisées. Sauf mention contraire, les données indiquées s'appliquent dans des conditions standard. | |||||||||
Monoxyde d'azote est un gaz incolore du groupe des oxydes d'azote, connu sous le nom trivial de gaz hilarant . La formule chimique moléculaire du gaz est N2 O. Dans la littérature plus ancienne, le protoxyde d'azote est également connu sous le nom d'oxyde d'azote ou protoxyde d'azote appelé.
Historique
Le chimiste Humphry Davy a découvert les propriétés médicinales spéciales en 1799. Le premier dentiste à utiliser le protoxyde d'azote comme anesthésique était Horace Wells à Hartford, Connecticut. Il a commencé à utiliser le gaz dans les extractions dentaires en 1844 après avoir accidentellement observé ses effets analgésiques lors d'une fête foraine de l'époque.
Origine du nom
Le nom chimique de l'oxyde nitreux provient de la composition chimique du gaz. Il existe différentes hypothèses sur l'origine du nom de gaz hilarant. La plus populaire est la suggestion que le nom dérive d'une euphorie qui peut survenir lorsqu'elle est inhalée, faisant rire le consommateur. D'autres hypothèses sont que respirer le gaz peut provoquer des spasmes du diaphragme, que les étrangers interprètent comme un rire, mais ne sont pas de nature euphorique. Après sa découverte, le gaz hilarant a d'abord été utilisé dans les cirques et dans les foires pour amuser le public, ce qui pourrait aussi être à l'origine du nom.
Production et occurrence
Il est fabriqué par décomposition thermique contrôlée du nitrate d'ammonium NH4 NON3 ou par réaction de l'ammoniaque avec l'acide nitrique :
Le protoxyde d'azote est rejeté non seulement directement par l'homme, mais aussi indirectement par l'agriculture intensive. Lorsqu'il y a un manque d'oxygène dans le sol, l'engrais azoté est converti en protoxyde d'azote.
Des études récentes ont également montré que les mesures de réduction des émissions d'oxydes d'azote issues des procédés de combustion conduisent à une augmentation parfois significative des émissions de protoxyde d'azote. Par exemple, des émissions de protoxyde d'azote très élevées se retrouvent dans les centrales électriques à combustion en lit fluidisé circulant, qui ont de faibles émissions de protoxyde d'azote dues au procédé. Il en est de même pour les véhicules automobiles équipés d'un catalyseur trois voies régulé, via leurs effets sur le N2 global Le budget est encore incertain. Cependant, étant donné que la proportion de véhicules équipés de convertisseurs catalytiques continuera d'augmenter dans le monde, l'utilisation des convertisseurs catalytiques à trois voies d'aujourd'hui peut également entraîner une augmentation significative du N2 lié au véhicule. Les émissions d'O sont calculées.
Dans l'industrie chimique, la synthèse de l'acide adipique (précurseur du polyamide) est un procédé qui libère du protoxyde d'azote, qui est répertorié dans le budget à effet de serre des entreprises et constitue également un objectif d'efforts de réduction.
Propriétés
Le protoxyde d'azote est ininflammable, mais peut oxyder d'autres substances. Par conséquent, il a un effet inflammable. Il est peu soluble dans l'eau.
N2 O est un gaz à effet de serre. Grâce à son spectre d'absorption, il permet de fermer une fenêtre de rayonnement autrement ouverte sur l'espace. Avec un temps de séjour moyen dans l'atmosphère de 100 ans et un potentiel d'effet de serre moléculaire relativement élevé, c'est un gaz pertinent pour le climat. Aujourd'hui, sa contribution à l'effet de serre anthropique est d'environ 5 %.
N2 O contribue à l'appauvrissement de la couche d'ozone :la division de l'ozone induite par les UV en un atome d'oxygène libre et une molécule O2 conduit à une série de processus chimiques dans la basse stratosphère au cours desquels le méthane, la vapeur d'eau, l'hydrogène moléculaire et les oxydes d'azote sont oxydés. Les oxydes d'azote proviennent du N2 O d'abord dans l'oxyde nitrique NO, puis le dioxyde d'azote NO2 au dessus. L'eau se transforme en radicaux OH et OH2 (hydroxyle). La chaîne d'oxydation pour les composés hydrogène se termine ici, tandis que pour les composés azotés, elle peut aller plus loin jusqu'au NO3 et N2 O5 .
Dans la stratosphère, le protoxyde d'azote réagit avec l'ozone qui y est présent pour former de l'oxyde d'azote et contribue ainsi à l'appauvrissement de la couche d'ozone :
Le protoxyde d'azote est approuvé comme additif alimentaire sous la désignation E 942 comme propulseur, par exemple pour la crème fouettée.
Thermodynamique
- Δf Hg :82,05 kJ/mol
- Sg, 1 barre :219,96 J/(mol·K)
Physiologie
Le gaz sent légèrement sucré. Lorsqu'il est inhalé, il a un fort effet analgésique et un faible effet narcotique. Les effets analgésiques (soulagement de la douleur) se produisent à partir d'une concentration d'environ 20 % de protoxyde d'azote dans l'air respirable. Des hallucinations ou des changements de couleur peuvent survenir. En principe, il ne réagit pas dans l'organisme, mais il oxyde probablement la vitamine B12. Les effets du protoxyde d'azote sont de courte durée, après une quinzaine de minutes les effets ne sont plus perceptibles. La consommation de protoxyde d'azote entraîne une perception accrue des stimuli acoustiques chez de nombreuses personnes.
Utilisation
- En médecine Le gaz hilarant est utilisé comme gaz analgésique (contre la douleur) à des fins anesthésiques. C'est le plus ancien et un anesthésique avec relativement peu d'effets secondaires. Utilisation de N2 O, l'effet de la vitamine B12 et de l'acide folique peut être perturbé, entraînant les conséquences d'une anémie pernicieuse. Pour atteindre une concentration efficace de 70%, il faut l'administrer avec de l'oxygène pur. Dans l'anesthésie moderne, l'effet du protoxyde d'azote est optimisé en ajoutant d'autres anesthésiques. Il est avantageux que le gaz entre et sorte rapidement pendant l'anesthésie. La diffusion du protoxyde d'azote dans les cavités corporelles remplies d'air peut devenir problématique. L'utilisation médicale du protoxyde d'azote comme anesthésique a diminué ces dernières années.
- En technologie alimentaire En raison de son effet stérilisant, le protoxyde d'azote est utilisé comme gaz propulseur, de préférence pour les produits laitiers, par ex. B. pour faire mousser (au lieu de fouetter ) de crème fouettée.
- Dans la scène de la drogue Le gaz hilarant est utilisé en raison de son effet hallucinogène et de sa disponibilité aisée (capsules de gaz comprimé pour chantilly). Le gaz est généralement rempli dans des ballons à l'aide d'un soi-disant capsuleur et consommé à partir d'eux. L'intoxication dure environ 30 secondes à 3 minutes, dont les effets sont décrits comme une forte euphorie et le "rire compulsif" qui en résulte, une modification de la perception du bruit (par exemple un fort écho), des picotements dans les membres et des hallucinations oniriques. L'utilisation d'un masque à gaz peut entraîner un manque d'oxygène, pouvant entraîner une perte de connaissance et un arrêt respiratoire, et a déjà entraîné la mort de l'utilisateur dans plusieurs cas. En cas de consommation fréquente, il existe probablement un risque de lésions nerveuses temporaires en raison d'une carence en vitamine B12.
- Dans la technologie d'entraînement , comme dans les voitures particulières, le monoxyde de diazote (dans le jargon Nitro appelé) utilisé pour augmenter les performances des moteurs à essence car il contient plus d'oxygène que d'air. Cette injection dite de protoxyde d'azote ne nécessite que des modifications structurelles relativement mineures du moteur et peut augmenter ses performances d'environ 20 à 50 % à court terme. Le "nitro" est soufflé des réservoirs sous pression dans le conduit d'admission. Ce réglage est particulièrement courant aux États-Unis, mais son utilisation sur la voie publique y est interdite, ainsi qu'en Allemagne et dans la plupart des autres pays. Les fabricants les plus connus de systèmes d'injection de protoxyde d'azote sont NOS, NX et Venom.
- En ingénierie des fusées Le protoxyde d'azote est utilisé comme oxydant dans les fusées hybrides telles que le SpaceShipOne. L'avantage est qu'il peut être liquéfié par pression sans refroidissement. Par conséquent, un seul papillon des gaz est nécessaire pour une utilisation dans de tels moteurs, mais pas de pompe à carburant ni de technologie cryogénique complexe.
Dangers
Il existe un léger risque d'étouffement lors de l'utilisation de grandes bouteilles de gaz dans des espaces confinés et étroits. Le protoxyde d'azote s'oxyde (comparer avec le test de la puce qui couve). Par conséquent, aucune flamme nue ne doit être présente lors de l'utilisation de protoxyde d'azote. Dangers particuliers en cas d'abus comme médicament :Si le protoxyde d'azote est inhalé directement à partir de capsules ou de bouteilles de gaz, les lèvres, le larynx et les bronches peuvent geler car le gaz sous pression se détend et se refroidit (effet Joule-Thomson). Il y a un risque accru de blessure en cas de chute lorsque l'on « s'éloigne ». D'autres effets secondaires désagréables comprennent des nausées légères et des maux de tête. Une consommation excessive et inappropriée peut également entraîner une perte de conscience et une arythmie cardiaque. Dans le pire des cas, il existe un risque de décès par paralysie respiratoire. De plus, des capsules de gaz hilarant avec des capsules de dioxyde de carbone (CO2 ) à confondre. Il y a un risque aigu de suffocation dans un tel mélange. Pour ne pas succomber à la suffocation, un apport constant d'oxygène doit être garanti.
Mesures de sauvetage
La mesure la plus importante est l'apport d'air frais. Étant donné que le gaz s'échappe rapidement du corps, les médecins d'urgence ne trouvent généralement aucun symptôme aigu d'empoisonnement. Les patients doivent être ventilés avec de l'oxygène.
Origine
- ↑ Fiche de données de sécurité (praxair)
- ↑ Base de données substances dangereuses BGIA Gestis
