Nitrojen dioksit - Nitrogen dioxide
|
|||
NUMARA
2renksiz dinitrojen tetroksite ( N 2Ö 4) İçin düşük sıcaklıklarda ve döner de NO 2 daha yüksek sıcaklıklarda. |
|||
İsimler | |||
---|---|---|---|
IUPAC adı
Nitrojen dioksit
|
|||
Diğer isimler
Azot(IV) oksit, azotun deutoksiti
|
|||
tanımlayıcılar | |||
3B model ( JSmol )
|
|||
chebi | |||
Kimyasal Örümcek | |||
ECHA Bilgi Kartı | 100.030.234 | ||
AT Numarası | |||
976 | |||
PubChem Müşteri Kimliği
|
|||
RTECS numarası | |||
ÜNİİ | |||
BM numarası | 1067 | ||
CompTox Panosu ( EPA )
|
|||
|
|||
|
|||
Özellikler | |||
NUMARA• 2 |
|||
Molar kütle | 46.006 g/mol | ||
Dış görünüş | kahverengi gaz | ||
Koku | Klor benzeri | ||
Yoğunluk | 1.880 g/L | ||
Erime noktası | -9,3 °C (15,3 °F; 263.8 K) | ||
Kaynama noktası | 21.15 °C (70.07 °F; 294.30 K) | ||
hidrolizler | |||
çözünürlük | Çözünür CCl 4, nitrik asit , kloroform |
||
Buhar basıncı | 98,80 kPa (20 °C'de) | ||
+ 150.0 · 10 -6 cm 3 / mol | |||
Kırılma indisi ( n D )
|
1.449 (20 °C'de) | ||
Yapı | |||
C 2v | |||
Kıvrılmış | |||
Termokimya | |||
Isı kapasitesi ( C )
|
37,2 J/(mol·K) | ||
Std molar
entropi ( S |
240,1 J/(mol·K) | ||
Std
oluşum entalpisi (Δ f H ⦵ 298 ) |
+33.2 kJ/mol | ||
Tehlikeler | |||
Ana tehlikeler | Zehir, oksitleyici | ||
Güvenlik Bilgi Formu | ICSC 0930 | ||
GHS piktogramları | |||
GHS Sinyal kelimesi | Tehlike | ||
H270 , H314 , H330 | |||
P220 , P260 , P280 , P284 , P305+351+338 , P310 | |||
NFPA 704 (ateş elması) | |||
Ölümcül doz veya konsantrasyon (LD, LC): | |||
LC 50 ( ortanca konsantrasyon )
|
30 ppm (kobay, 1 saat ) 315 ppm (tavşan, 15 dakika) 68 ppm (sıçan, 4 saat) 138 ppm (sıçan, 30 dakika) 1000 ppm (fare, 10 dakika) |
||
LC Lo ( yayınlanan en düşük )
|
64 ppm (köpek, 8 sa) 64 ppm (maymun, 8 sa) |
||
NIOSH (ABD sağlığa maruz kalma sınırları): | |||
PEL (İzin Verilebilir )
|
C5 ppm (9 mg / m 3 ) | ||
REL (Önerilen)
|
ST 1 ppm (1.8 mg / m 3 ) | ||
IDLH (Acil tehlike)
|
13 sayfa/dk | ||
Bağıntılı bileşikler | |||
İlgili azot oksitler
|
dinitrojen pentoksit Dinitrojen tetroksit |
||
Bağıntılı bileşikler
|
Klor dioksit Karbon dioksit |
||
Aksi belirtilmedikçe, veriler standart durumdaki malzemeler için verilmiştir (25 °C [77 °F], 100 kPa'da). |
|||
doğrulamak ( nedir ?) | |||
Bilgi kutusu referansları | |||
Azot dioksit , NO formülüne sahip kimyasal bir bileşiktir.
2. Birkaç nitrojen oksitten biridir . NUMARA
2öncelikle gübre üretiminde kullanılmak üzere her yıl milyonlarca ton üretilen nitrik asidin endüstriyel sentezinde bir ara maddedir . Daha yüksek sıcaklıklarda kırmızımsı kahverengi bir gazdır. Çok miktarda solunması ölümcül olabilir. Azot dioksit, C 2v nokta grubu simetrisine sahip paramanyetik , bükülmüş bir moleküldür .
Özellikler
Azot dioksit, 21,2 °C'nin (70.2 °F; 294.3 K) üzerinde keskin, keskin bir kokuya sahip kırmızımsı-kahverengi bir gazdır, 21.2 °C'nin (70.2 °F; 294.3 K) altında sarımsı-kahverengi bir sıvıya dönüşür ve renksiz dinitrojen tetroksit ( N
2Ö
4) -11.2 °C (11.8 °F; 261.9 K) altında.
Bağ arasındaki uzunluk nitrojen atomu ve bir oksijen atomu 119.7 olan am . Bu bağ uzunluğu, bir ile iki arasındaki bir bağ sırası ile tutarlıdır .
Farklı olarak ozon , O 3 , öğütülmüş bir elektronik duruma azot dioksit olan ikili durum azot azaltan bir çiftlenmemiş elektron, sahip olduğu için, alfa etkisi ile karşılaştırıldığında, nitrit ve oksijen yalnız çiftleri ile zayıf bir bağlanma etkileşimi oluşturur. İçinde yalnız elektron NO
2ayrıca bu bileşiğin bir serbest radikal olduğu anlamına gelir, bu nedenle nitrojen dioksit formülü genellikle • NO olarak yazılır.
2.
Kırmızımsı-kahverengi renk, spektrumun mavi bölgesindeki (400 – 500 nm) ışığın tercihli absorpsiyonunun bir sonucudur, ancak absorpsiyon görünür boyunca (daha kısa dalga boylarında) ve kızılötesine (daha uzun dalga boylarında) uzanır. Yaklaşık 400 nm'den daha kısa dalga boylarında ışığın emilmesi fotoliz ile sonuçlanır (NO + O, atomik oksijen oluşturmak için); atmosferde O atomu ilavesi çok O oluşturulmuştur 2 ozon oluşumu ile sonuçlandığını göstermektedir.
Hazırlık ve reaksiyonlar
Azot dioksit tipik olarak havadaki oksijen tarafından nitrik oksidin oksidasyonu yoluyla ortaya çıkar :
- 2 HAYIR + O
2→ 2 HAYIR
2
Oksidan olarak havanın kullanıldığı çoğu yanma işleminde azot dioksit oluşur . Yükseltilmiş sıcaklıklarda azot ile birleşerek oksijen oluşturmak üzere nitrik oksit :
-
Ö
2+ N
2→ 2 HAYIR
Laboratuvarda, HAYIR
2nitrik asidin dehidrasyonunun dinitrojen pentoksit ürettiği ve daha sonra termal ayrışmaya uğradığı iki aşamalı bir prosedürde hazırlanabilir :
- 2 HNO
3→ H
2Ö
5+ H
2Ö - 2 N
2Ö
5→ 4 HAYIR
2+ O
2
Bazı metal nitratların termal ayrışması da NO verir.
2:
- 2 Pb(HAYIR
3)
2→ 2 PbO + 4 HAYIR
2+ O
2
Alternatif olarak, konsantre nitrik asidin metal (bakır gibi) ile indirgenmesi.
- 4 HNO
3+ Cu → Cu(NO
3)
2+ 2 HAYIR
2+ 2 Saat
2Ö
Veya son olarak, kalay üzerine konsantre nitrik asit eklenerek yan ürün olarak hidratlı stannik oksit üretilir.
- 4 HNO 3 + Sn → H 2 O + H 2 SnO 3 + 4 NO 2
Ana reaksiyonlar
Temel termal özellikler
NUMARA
2renksiz gaz dinitrojen tetroksit ile dengede bulunur ( N
2Ö
4):
- 2 HAYIR
2⇌ N
2Ö
4
Denge , ekzotermik olan Δ H = −57.23 kJ/mol ile karakterize edilir . NO 2 daha düşük sıcaklıklarda, dinitrojen tetraoksit (N ise, daha yüksek sıcaklıklarda tercih edilir 2 O 4 ) baskındır. Dinitrojen tetroksit ( N
2Ö
4) erime noktası -11.2 °C olan beyaz bir katı olarak elde edilebilir. NO 2 , eşleşmemiş elektronu nedeniyle paramanyetiktir , N 2 O 4 ise diamanyetiktir .
Azot dioksitin kimyası kapsamlı bir şekilde araştırılmıştır. 150 °C'de, HAYIR
2endotermik bir işlem yoluyla oksijenin açığa çıkmasıyla ayrışır ( Δ H = 14 kJ/mol ):
- 2 HAYIR
2→ 2 HAYIR + O
2
oksitleyici olarak
N–O bağının zayıflığının önerdiği gibi, NO
2iyi bir oksitleyicidir. Sonuç olarak, hidrokarbonlar gibi birçok bileşikle bazen patlayıcı olarak yanacaktır .
Hidroliz
Bu hidrolize eden vermek üzere nitrik asit ve azotlu asit :
- 2 HAYIR
2( N
2Ö
4) + H
2O → HNO
2+ HNO
3
Bu reaksiyon, amonyaktan nitrik asidin endüstriyel üretimi için Ostwald prosesinde bir adımdır . Bu reaksiyon NO düşük konsantrasyonlarda yavaş yok denecek kadar olan 2 bu NO üzerine devam etmez, ancak ortam atmosferine karakteristik 2 yüzeylerine alımı. Bu tür yüzey reaksiyonunun, açık ve kapalı ortamlarda gaz halinde HNO 2 (genellikle HONO olarak yazılır ) ürettiği düşünülmektedir .
Nitrik asidin ayrışmasından oluşum
Nitrik asit, genel reaksiyonla yavaş yavaş azot dioksite ayrışır:
- 4 HNO
3→ 4 HAYIR
2+ 2 Saat
2O + O
2
Bu şekilde oluşan nitrojen dioksit, bu asit tarafından sıklıkla sergilenen karakteristik sarı rengi verir.
Nitratlara dönüştürme
NUMARA
2 oksitlerden susuz metal nitratlar üretmek için kullanılır:
- MO + 3 HAYIR
2→ M(HAYIR
3)
2 + HAYIR
nitritlere dönüştürme
Alkil ve metal iyodürler karşılık gelen nitritleri verir:
- 2 CH
3ben + 2 HAYIR
2→ 2 CH
3NUMARA
2+ ben
2
-
TiI
4+ 4 HAYIR
2→ Ti(HAYIR
2)
4+ 2 ben
2
Ekoloji
NUMARA
2stratosferden giriş , bakteriyel solunum, volkanlar ve yıldırım gibi doğal nedenlerle çevreye verilir . Bu kaynaklar HAYIR yapar
2Bir eser gaz içinde dünya atmosferi bu emici bir rol oynar, güneş ışığı ve kimyasını düzenleyen troposfer özellikle belirlenmesinde, ozon konsantrasyonu.
kullanır
NUMARA
2nitrik asit üretiminde ara madde olarak, kimyasal patlayıcıların imalatında nitratlama maddesi olarak, akrilatlar için polimerizasyon inhibitörü olarak, un ağartma maddesi olarak ve oda sıcaklığında sterilizasyon maddesi olarak kullanılır. Aynı zamanda, bir şekilde kullanılan oksitleyici olarak roket yakıt , örneğin kırmızı dumanlı nitrik asit ; o kullanıldı Titan roket başlatmak için, Proje İkizler arasında manevra roketlerinin de, uzay mekiği ve insansız içinde uzay sondaları çeşitli gezegenlere gönderdi.
İnsan kaynaklı kaynaklar ve maruz kalma
Genel halk için en belirgin NO kaynakları
2olan içten yanmalı motorlar yanma fosil yakıtlar . Açık havada, HAYIR
2 motorlu taşıtlardan kaynaklanan trafiğin bir sonucu olabilir.
İç mekanlarda maruziyet sigara dumanından, bütan ve gazyağı ısıtıcılarından ve sobalarından kaynaklanır.
İşçi sektörlerde burada NO
2Ayrıca mesleki akciğer hastalıklarına maruz kalırlar ve risk altındadırlar ve NIOSH maruz kalma limitleri ve güvenlik standartları belirlemiştir. Tarım işçilerinin maruz kalabilir NO
2silolarda bozunan tahıllardan kaynaklanan; kronik maruziyet " Silo-filler hastalığı " adı verilen bir durumda akciğer hasarına yol açabilir .
Tarihsel olarak, nitrojen dioksit de atmosferik nükleer testler tarafından üretildi ve mantar bulutlarının kırmızımsı renginden sorumluydu .
toksisite
Gaz HAYIR
2solunum epitelinin epitel astar sıvısına (ELF) yayılır ve çözülür. Orada, ELF'deki antioksidan ve lipid molekülleri ile kimyasal olarak reaksiyona girer. NO'nun sağlığa etkileri
2Reaktif nitrojen türleri ve reaktif oksijen türleri olan reaksiyon ürünleri veya metabolitlerinden kaynaklanır, bunlar bronkokonstriksiyona , inflamasyona, azalmış bağışıklık tepkisine neden olabilir ve kalp üzerinde etkileri olabilir.
NO nedeniyle akut hasar
2maruz kalmanın yalnızca mesleki ortamlarda ortaya çıkması muhtemeldir. Cilde doğrudan maruz kalmak tahrişe ve yanıklara neden olabilir. Gaz halindeki formun yalnızca çok yüksek konsantrasyonları ani sıkıntıya neden olur: 100-200 ppm burun ve boğazda hafif tahrişe neden olabilir, 250-500 ppm ödem , bronşit veya zatürreye neden olabilir ve 1000 ppm'nin üzerindeki seviyeler aşağıdakilerden dolayı ölüme neden olabilir. akciğerlerdeki sıvıdan boğulma. Maruziyet anında geçici öksürük, yorgunluk veya mide bulantısı dışında genellikle herhangi bir semptom görülmez, ancak saatler içinde akciğerlerde iltihaplanma ödeme neden olur.
Deri veya göze maruz kalma durumunda, etkilenen bölge salin ile yıkanır. İnhalasyon için oksijen verilir, bronkodilatörler uygulanabilir ve nitrojen bazlı bileşiklerin kırmızı kan hücrelerindeki hemoglobini etkilemesiyle ortaya çıkan bir durum olan methemoglobinemi belirtileri varsa metilen mavisi uygulanabilir.
ABD Acil Durum Planlaması ve Topluluk Bilgi Edinme Hakkı Yasası'nın (42 USC 11002) 302. Bölümünde tanımlandığı gibi Amerika Birleşik Devletleri'nde son derece tehlikeli bir madde olarak sınıflandırılır ve üreten, depolayan tesislerin katı raporlama gereksinimlerine tabidir. veya önemli miktarlarda kullanın.
NO'nun sağlığa etkileri
2 teşhir
Hatta küçük günden güne varyasyonları NO
2akciğer fonksiyonunda değişikliklere neden olabilir. Kronik maruz kalma NO
2sağlıklı insanlarda hava yolu iltihabı ve astımlı kişilerde solunum semptomlarında artış gibi solunum etkilerine neden olabilir. NUMARA
2yaratan ozon solunum sorunları, özellikle astım için acil servislerde, hastane girişlerine artan ziyaretler yol açan göz tahrişine neden olur ve solunum koşulları şiddetlendirir.
Toksisitenin sağlık üzerindeki etkileri, NO arasındaki ilişkiyi anlamak amacıyla anketler ve yüz yüze görüşmeler kullanılarak incelenmiştir.
2 ve astım. İç mekan hava kirleticilerinin sağlık üzerindeki etkisi önemlidir, çünkü dünyadaki insanların çoğu zamanlarının %80'inden fazlasını iç mekanlarda geçirir. İç mekanlarda geçirilen süre, diğer değişkenlerin yanı sıra coğrafi bölge, iş faaliyetleri ve cinsiyet gibi çeşitli faktörlere bağlıdır. Ek olarak, ev yalıtımı iyileştiği için bu, NO gibi iç mekan hava kirleticilerinin daha fazla tutulmasına neden olabilir.
2. Coğrafi bölge ile ilgili olarak, astım prevalansı %2 ila %20 arasında değişmektedir ve aradaki farkı neyin tetiklediğine dair net bir belirti yoktur. Bu, iyi yalıtılmış ve daha az nüfuslu ev kavramlarını yakalayan “hijyen hipotezi” veya “batı yaşam tarzı”nın bir sonucu olabilir.Başka bir çalışma, evde nitrojen maruziyeti ile solunum semptomları arasındaki ilişkiyi incelemiş ve istatistiksel olarak anlamlı bir sonuç bulmuştur. Astım ve gaz sobasına maruz kalma tıbbi tanısı olanlar arasında olasılık oranı 2.23 (%95 GA: 1.06, 4.72).
Ev içi önemli bir kaynak NO
2evlerde yemek pişirmek veya ısınmak için gaz sobalarının kullanılmasıdır. 2000 yılı nüfus sayımına göre, ABD hane üzerinde yarım gaz soba ve kapalı maruziyet seviyelerini kullanmak NO
2gaz sobası olan evlerde, elektrikli sobalara kıyasla ortalama olarak en az üç kat daha yüksektir ve çok aileli evlerde en yüksek seviyelere sahiptir. Maruz kalmak NO
2özellikle astımlı çocuklar için zararlıdır. Araştırmalar, gaz sobası olan evlerde yaşayan astımlı çocukların hırıltı, öksürük ve göğüste sıkışma gibi solunum semptomları açısından daha fazla risk taşıdığını göstermiştir. Ek olarak, gaz sobası kullanımı astımlı kızlarda akciğer fonksiyonlarında azalma ile ilişkiliydi, ancak bu ilişki erkeklerde bulunmadı. Gaz sobalarını çalıştırırken havalandırmayı kullanmak astımlı çocuklarda solunum yolu semptomları riskini azaltabilir.
NO arasında bir ilişki olup olmadığını belirlemek için şehir içi azınlık Afro-Amerikan Baltimore çocukları ile yapılan bir kohort çalışmasında
2ve 2 ila 6 yaş arası çocuklar için astım, mevcut bir tıbbi astım tanısı ve astımla ilgili bir ziyaret, düşük sosyoekonomik statüye sahip ailelerin evlerinde gaz sobası olması daha olasıydı. Çalışma, daha yüksek NO seviyelerinin olduğu sonucuna varmıştır.
2bir ev içinde, çalışma popülasyonu arasında daha yüksek düzeyde solunum semptomları ile bağlantılıydı. Bu da örnek bir model olduğu NO
2 toksisite çocuklar için tehlikelidir.
Çevresel etkiler
NO Etkileşimi
2ve diğer HAYIR
xatmosferdeki su, oksijen ve diğer kimyasallarla asit yağmurları oluşturabilir ve bu da göller ve ormanlar gibi hassas ekosistemlere zarar verir. Yüksek NO seviyeleri
2 ayrıca bitki örtüsüne zarar verebilir, büyümeyi azaltabilir ve mahsul verimini azaltabilir.
kaçınmak HAYIR
2 zehirlilik
Gaz sobası kullanırken havalandırma da kullanılması tavsiye edilir. Araştırmalar, gaz sobası olan evlerde, gaz sobası kullanılırken havalandırma kullanılırsa, çocukların hiç havalandırma kullanılmayan evlerdeki çocuklara kıyasla astım, hırıltılı solunum ve bronşit risklerinin daha düşük olduğunu göstermektedir. Havalandırma mümkün değilse, gaz sobalarını elektrikli soba ile değiştirmek başka bir seçenek olabilir. Gaz sobalarını elektrikli ocaklarla değiştirmek, iç mekan NO 2'ye maruz kalmayı büyük ölçüde azaltabilir ve astımlı çocukların solunum fonksiyonlarını iyileştirebilir. Onlar ekstra NO kirletici değildir çok iyi tamir gaz sobası ve ısıtıcılar tutmak önemlidir 2 . Tüm sobalar için havalandırma davlumbazlarının kullanılmasını gerektiren ve konut binaları için standartlar belirleyen 2015 Uluslararası Konut Kanunu. Bu, tüm davlumbazların dışarıya boşaltan bir havalandırma deliğine sahip olmasını gerektirir. Ayrıca HAYIR önleyebilir 2 mümkünse aracınızı rölantide sigara içilmesinin önlenmesi ve vermeyerek pozlama.
Çevresel sınırlar
ABD EPA çevresel maruz kalma ayarlanan güvenlik düzeyi vardır NO
2100 ppb, bir saatin üzerinde ortalama ve 53 ppb, yıllık ortalama. Şubat 2016 de, ABD bir alan, bu limitleri dikkate dışında ve konsantrasyonları, 10 ila 20 ppb ve yıllık ortalama ortam NO arasında değişen 2 yana fazla% 40 oranında azalmıştır, bölge çapında monitörler de ölçüldüğü gibi, konsantrasyonlar 1980.
Ancak, HAYIR
2Araçlardaki ve yakın yollardaki konsantrasyonlar, mevcut ağdaki monitörlerde ölçülenlerden önemli ölçüde daha yüksektir. Aslında, araç içi konsantrasyonlar, yakındaki alan çapında monitörlerde ölçülenden 2-3 kat daha yüksek olabilir. NO konsantrasyonları (yaklaşık 50 metre (160 ft) içinde) yakınlarında karayolunda 2 uzaklıkta yollar konsantrasyonlarda yaklaşık olarak% 30 ila 100 daha yüksek olduğu ölçülmüştür. Ana yollarda veya yakınında zaman harcayan kişiler , mevcut ağ tarafından ölçülenden çok daha yüksek kısa vadeli NO 2 maruziyetleri yaşayabilirler . ABD konut birimlerinin yaklaşık %16'sı büyük bir otoyol, demiryolu veya havaalanının (yaklaşık 48 milyon kişi) 300 fit (91 m) yakınında yer almaktadır. Çalışmalar, solunumla yüksek kısa süreli NO 2 konsantrasyonları ile solunum sorunları, özellikle astım için acil servislere artan ziyaretler ve hastane başvuruları arasında bir bağlantı olduğunu göstermektedir . HAYIR 2 yollarda yakın poz konsantrasyonları astım hastaları, çocuklar ve yaşlılar da dahil olmak üzere hassas kişilerde, özellikle endişe vardır.
Diğer ülkelerdeki limitler için Ortam hava kalitesi kriterleri makalesindeki tabloya bakın.
Ayrıca bakınız
- dinitrojen tetroksit
-
Nitrik oksit bu dönüştürür, çünkü kısa süreli bir kirletici - (NO) NO
2 ozon varlığında - Nitrit
-
Azot oksit ( N
2O ) – "gülme gazı", lineer bir molekül, CO ile izoelektronik
2 fakat simetrik olmayan bir atom dizilimi ile (NNO) - nitril
Referanslar
Alıntılanan kaynaklar
- Haynes, William M., ed. (2011). CRC Kimya ve Fizik El Kitabı (92. baskı). CRC Basın . ISBN'si 978-1439855119.
Dış bağlantılar
- Uluslararası Kimyasal Güvenlik Kartı 0930
- Ulusal Kirletici Envanteri – Nitrojen Oksitleri bilgi formu
- Kimyasal Tehlikeler için NIOSH Cep Kılavuzu
- DSÖ-Avrupa raporları: Hava Kirliliğinin Sağlık Yönleri (2003) (PDF) ve " CAFE'den (2004) takip eden soruların yanıtı (PDF)
- Azot Dioksit Hava Kirliliği
- Azot dioksit dağılımının mevcut küresel haritası
- Birleşik Krallık IOM Araştırma Raporu TM/04/03'te nitrojen dioksite maruz kalmanın akut ve uzun vadeli etkilerinin gözden geçirilmesi