| formula strutturale | |||||||||
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| Generale | |||||||||
| Nome | Protossido di azoto (DCI) | ||||||||
| Altri nomi |
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| Formula molecolare | N2 O | ||||||||
| Numero CAS | 10024-97-2 | ||||||||
| Breve descrizione | gas incolore dall'odore dolce | ||||||||
| informazioni sui farmaci | |||||||||
| Gruppo di farmaci | Narcotico | ||||||||
| Codice ATC | AX13 | ||||||||
| Proprietà | |||||||||
| Massa molare | 44,01 g mol | ||||||||
| Stato della materia | gassoso | ||||||||
| Densità | 1,85 kg m | ||||||||
| Punto di fusione | -91 °C | ||||||||
| Punto di ebollizione | -88 °C | ||||||||
| Pressione di vapore | 51 bar (20°C) | ||||||||
| Solubilità | 1,2 g/l in acqua | ||||||||
| Istruzioni di sicurezza | |||||||||
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| MAC | 180 mg m | ||||||||
| Ove possibile e comune, vengono utilizzate le unità SI. Salvo diversa indicazione, i dati forniti si applicano a condizioni standard. | |||||||||
Monossido di azoto è un gas incolore del gruppo degli ossidi di azoto, noto con il nome banale di gas esilarante . La formula chimica molecolare del gas è N2 O. Nella letteratura precedente, il protossido di azoto è anche noto come ossido di azoto o protossido di azoto chiamato.
Cronologia
Il chimico Humphry Davy scoprì le speciali proprietà medicinali nel 1799. Il primo dentista a usare il protossido di azoto come anestetico fu Horace Wells a Hartford, nel Connecticut. Iniziò a usare il gas nelle estrazioni dei denti nel 1844 dopo aver osservato accidentalmente i suoi effetti antidolorifici in una pratica del luna park dell'epoca.
Nome Origine
Il nome chimico protossido di azoto deriva dalla composizione chimica del gas. Ci sono diverse ipotesi sull'origine del nome gas esilarante. Il più popolare è il suggerimento che il nome derivi da un'euforia che può nascere se inalata, facendo ridere il consumatore. Altre ipotesi sono che respirare il gas può causare spasmi del diaframma, che gli estranei interpretano come risate, ma non sono di natura euforica. Dopo la sua scoperta, il gas esilarante è stato inizialmente utilizzato nei circhi e nelle fiere per divertire il pubblico, che potrebbe anche essere l'origine vera e propria del nome.
Produzione e ricorrenza
È prodotto mediante decomposizione termica controllata del nitrato di ammonio NH4 NO3 o per reazione dell'ammoniaca con acido nitrico:
Il protossido di azoto viene rilasciato non solo direttamente dall'uomo, ma anche indirettamente attraverso l'agricoltura intensiva. Quando c'è una mancanza di ossigeno nel terreno, il fertilizzante azotato viene convertito in protossido di azoto.
Studi recenti hanno anche dimostrato che le misure per ridurre le emissioni di ossido di azoto dai processi di combustione portano a un aumento talvolta significativo delle emissioni di protossido di azoto. Ad esempio, emissioni di protossido di azoto molto elevate si riscontrano nelle centrali elettriche con combustione a letto fluido circolante, che hanno basse emissioni di ossido di azoto dovute al processo. Lo stesso vale per i veicoli a motore con un convertitore catalitico a tre vie regolato, attraverso i loro effetti sull'N2 globale O budget è ancora incerto. Tuttavia, poiché la percentuale di veicoli con marmitte catalitiche continuerà ad aumentare in tutto il mondo, l'uso degli odierni convertitori catalitici a tre vie può portare anche a un aumento significativo dell'N2 relativo al veicolo Vengono calcolate le emissioni.
Nell'industria chimica, la sintesi dell'acido adipico (precursore della poliammide) è un processo che rilascia protossido di azoto, che è elencato nel bilancio serra delle aziende ed è anche un obiettivo di sforzi di riduzione.
Proprietà
Il protossido di azoto non è infiammabile, ma può ossidare altre sostanze. Pertanto, ha un effetto infiammabile. È poco solubile in acqua.
N2 O è un gas serra. Con il suo spettro di assorbimento, aiuta a chiudere una finestra di radiazione altrimenti aperta allo spazio. Con un tempo di residenza atmosferica medio di 100 anni e un potenziale serra molecolare relativamente alto, è un gas rilevante per il clima. Oggi il suo contributo all'effetto serra antropico è di circa il 5%.
N2 O contribuisce all'esaurimento dell'ozono:la scissione dell'ozono indotta dai raggi UV in un atomo di ossigeno libero e una molecola O2 porta ad una serie di processi chimici nella bassa stratosfera in cui si ossidano metano, vapore acqueo, idrogeno molecolare e ossidi di azoto. Gli ossidi di azoto provengono dall'N2 O prima in ossido nitrico NO, poi biossido di azoto NO2 sopra. L'acqua si trasforma nei radicali OH e OH2 (idrossile). La catena di ossidazione per i composti dell'idrogeno termina qui, mentre per i composti dell'azoto può spingersi oltre a NO3 e N2 O5 .
Nella stratosfera, il protossido di azoto reagisce con l'ozono ivi presente per formare ossido di azoto e quindi contribuisce all'esaurimento dell'ozono:
Il protossido di azoto è approvato come additivo alimentare con la denominazione E 942 come propellente, ad esempio per panna montata.
Termodinamica
- Δf Hg :82,05 kJ/mol
- Sg, 1 barra :219,96 J/(mol K)
Fisiologia
Il gas ha un odore leggermente dolce. Se inalato, ha un forte effetto analgesico e un debole narcotico. Gli effetti analgesici (antidolorifici) si verificano da una concentrazione di circa il 20% di protossido di azoto nell'aria respirata. Possono verificarsi allucinazioni o cambiamenti di colore. In linea di principio, non reagisce nell'organismo, ma probabilmente ossida la vitamina B12. Gli effetti del protossido di azoto sono di breve durata, dopo circa quindici minuti gli effetti non sono più percepibili.Il consumo di protossido di azoto porta ad una maggiore percezione degli stimoli acustici in molte persone.
Utilizzo
- In medicina Il gas esilarante è usato come gas analgesico (contro il dolore) a scopo anestetico. È il più antico e un anestetico con relativamente pochi effetti collaterali. Usando N2 O, l'effetto della vitamina B12 e dell'acido folico può essere interrotto, portando alle conseguenze dell'anemia perniciosa. Per raggiungere una concentrazione effettiva del 70%, deve essere somministrato con ossigeno puro. Nell'anestesia moderna, l'effetto del protossido di azoto viene ottimizzato aggiungendo altri anestetici. È vantaggioso che il gas fluisca dentro e fuori rapidamente durante l'anestesia. La diffusione del protossido di azoto nelle cavità corporee piene d'aria può diventare problematica. L'uso medico del protossido di azoto come anestetico è diminuito negli ultimi anni.
- Nella tecnologia alimentare A causa del suo effetto sterilizzante, il protossido di azoto viene utilizzato come gas propellente, preferibilmente per prodotti lattiero-caseari, ad es. B. per schiumare (invece di montare ) di panna montata.
- Nella scena della droga Il gas esilarante viene utilizzato per il suo effetto allucinogeno e la sua facile reperibilità (capsule di gas compresso per panna montata). Il gas viene solitamente riempito in palloncini con l'aiuto di un cosiddetto capsuler e consumato da essi. L'intossicazione dura da circa 30 secondi a 3 minuti, i cui effetti sono descritti come forte euforia e la conseguente "risata compulsiva", cambiamento nella percezione del rumore (es. forte eco), formicolio agli arti e allucinazioni oniriche. L'uso di una maschera antigas può portare a una mancanza di ossigeno, che può portare all'incoscienza e all'arresto respiratorio, e ha già provocato la morte dell'utente in diversi casi. Se consumato frequentemente, c'è probabilmente il rischio di danni nervosi temporanei a causa della carenza di vitamina B12.
- Nella tecnologia di azionamento , come nelle autovetture, il monossido di diazoto (in gergo Nitro chiamato) utilizzato per aumentare le prestazioni del motore dei motori a benzina perché contiene più ossigeno dell'aria. Questa cosiddetta iniezione di protossido di azoto richiede solo modifiche strutturali relativamente minori al motore e può aumentare le sue prestazioni di circa il 20-50% a breve termine. Il "nitro" viene soffiato dai serbatoi a pressione nel tratto di aspirazione. Questa messa a punto è particolarmente comune negli Stati Uniti, ma il suo utilizzo su strade pubbliche è vietato sia lì che in Germania e nella maggior parte degli altri paesi. I produttori più noti di sistemi di iniezione di protossido di azoto sono NOS, NX e Venom.
- In ingegneria missilistica Il protossido di azoto viene utilizzato come ossidante nei razzi ibridi come SpaceShipOne. Il vantaggio è che può essere liquefatto per pressione senza raffreddamento. Pertanto, è necessaria una sola valvola a farfalla per l'uso in tali motori, ma nessuna pompa del carburante o una complessa tecnologia criogenica.
Pericoli
Esiste un leggero rischio di soffocamento quando si utilizzano bombole di gas di grandi dimensioni in spazi ristretti e chiusi. Il protossido di azoto è ossidante (confrontare:chip test fumante). Pertanto, non devono essere presenti fiamme libere quando si utilizza il protossido di azoto. Pericoli speciali in caso di uso improprio come farmaco:se il protossido di azoto viene inalato direttamente da capsule o bombole di gas, le labbra, la laringe e i bronchi possono congelarsi perché il gas pressurizzato si rilassa e si raffredda (effetto Joule-Thomson). C'è un rischio maggiore di lesioni da caduta quando "si allontana". Altri spiacevoli effetti collaterali includono lieve nausea e mal di testa. Un consumo eccessivo e improprio può anche portare a perdita di coscienza e aritmia cardiaca. Nel peggiore dei casi, c'è il rischio di morte per paralisi respiratoria. Inoltre, capsule di gas esilarante con capsule di anidride carbonica (CO2 ) essere confuso. C'è un grave pericolo di soffocamento in un tale pasticcio. Per non soccombere al soffocamento, deve essere garantito un apporto costante di ossigeno.
Misure di salvataggio
La misura più importante è la fornitura di aria fresca. Poiché il gas fuoriesce rapidamente dal corpo, i medici di emergenza di solito non trovano alcun sintomo acuto di avvelenamento. I pazienti devono essere ventilati con ossigeno.
Fonti
- ↑ Scheda di sicurezza (praxair)
- ↑ Banca dati delle sostanze pericolose di BGIA Gestis
