Dušikov dioksid

Dušik kemijski element z atomsko število 7, ki se nahaja 5 skupine periodnega sistema Mendelejev. Ta dvoatomarni plin pod običajnimi pogoji zadosti inertna. V Zemljino atmosfero, to predstavlja tri četrtine. Element označen z naslednjimi oksidacijskih: -3, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5. To je del mnogih spojin. Eden od njih je rdečkastorjavo strupenega plina (označena s sposobnostjo, da dražijo dihalne poti, povzroča pljučni edem pri visokih koncentracijah), značilnega oster, ostrega vonja - dušik dioksid. Formula je NO2. Molska masa 46,01 g / mol. Gostota 2,62 g / dm³. Vrelišče 21 ° C Ko raztopimo v vodi reagira z njim. Lomni količnik 1,449 (pri 20 ° C).

Dušikov dioksid igra pomembno vlogo pri atmosferskem kemije, vključno tvorbo troposferskega ozona. Hkrati pa je glavni onesnažuje zrak in intermediat v industrijsko sintezo dušikove kisline, ki se proizvajajo na milijone ton na leto. To je eden izmed dušikovih oksidov (binarni anorganskimi spojinami dušika in kisika) z oksidacijo:

• I - N2O dušikov oksid;

• II - NO dušikov monoksid;

• III - didušikov trioksid N2O3;

• IV - NO2 dušikov dioksid in didušikov tetraoksid N2O4;

• V - didušikov pentoksid, N2O5;

• trinitramide N (NO2) 3.

Dušikov dioksid se zlahka utekočinjeni. Je težji od zraka. Pri normalnih pogojih NO2 v mešanici (približno 1: 1), da brezbarvno snov (svojemu dimer) N2O4. NO2 kemija je dobro znan.

Z je reakcija z vodo hidroliziramo dobljeno sta tvorjena kisline (dušikov in dušikove): 2NO2 + H2O → HNO2 + HNO3.

V so učinki pri alkalnih soli tvorjena kot teh dveh kislin: 2NaOH + 2NO2 → NaNO2 + NANO3 + H2O.

Je močan oksidant lahko oksidacijsko SO2 za SO3. V tej metodi se na osnovi lastnost dušikov žveplovo kislino. Medij NO2 številne snovi, vključno z organskimi spojinami, žvepla, ogljika in fosforja, opeklina.

Dušikov dioksid se običajno proizvaja z oksidacijo dušika oksida atmosferskega kisika O2 + 2NO → 2NO2

V laboratoriju, NO2 pripravimo v dveh stopnjah: dehidracijo dušikove kisline v didušikov pentoksidom, ki ga nato toplotno razgradi:

2HNO3 → N2O5 + H2O,

2N2O5 → 4NO2 + O2.

Kot rezultat termične razgradnje nekaterih kovinskih nitratov lahko tudi pripravljene NO2:

2PB (NO3) 2 → 4NO2 + 2PbO + O2.

Oksid, lahko tvorimo z reagiranjem dušikove kisline (koncentriranega) iz kovine (npr baker):

4HNO3 + Cu → 2NO2 + Cu (NO3) 2 + 2H2O.

Pod vplivom dušikove kisline (koncentrirana) kositra poleg dušikovega dioksida, kositra kislina tvorjen kot izdelek stranskih:

4HNO3 + Sn → H2O + H2SnO3 + 4NO2.

Nekateri viri oksida N2O4 (IV) je bil imenovan dušika tetroksidom. Toda to je napačno ime, saj je snov didušikov tetroksid. NO2 v ravnovesju z brezbarvnim plinom N2O4 obstaja: 2NO2↔N2O4.

Ker je to ravnotežje eksotermna, se je premaknilo na stran NO2 pri višjih temperaturah in na nižje - proti N2O4. Deamer prehaja v trdnem agregatnem stanju pri temperaturi minus 11,2 ° C. Pri temperaturi 150 stopinj razpade: N2O4 → 2NO2, nato 2NO2 → 2NO + O2.

Dušikova kislina se počasi sprošča NO2, kar daje značilno rumeno barvo večine vzorcev te kisline:

4HNO3 → 4NO2 + 2H2O + O2.

Dušikov dioksid se lahko zazna vonj tudi pri nizkih koncentracijah, se je treba izogibati vdihavanje hlapov. Ena od možnih vir NO2 je kadeče dušikove kisline, ki porazdeli NO2 pri temperaturah nad 0 stopinj. zastrupitve simptomi (pljučni edem) običajno pojavijo po inhalaciji potencialno smrtnih odmerkov nekaj ur. Obstaja nekaj dokazov, da lahko dolgotrajna izpostavljenost NO2 pri koncentracijah nad 40-100 mg / m³ zmanjša delovanje pljuč in poveča tveganje za respiratornih simptomov. V študijah nekaterih znanstvenikov vzpostavila povezavo med koncentracijo NO2 in sindrom nenadne smrti dojenčka.

Dušikov dioksid tvori v večini procesov izgorevanja, kjer se zrak, ki se uporabljajo kot oksidant.

Pri povišani temperaturi, dušik združuje s kisikom, da se tvori dušikov oksid: O2 + N2 → 2NO, nato NO oksidira v zraku, da se tvori dioksid O2 + 2NO → 2NO2:

1. Pri normalnem atmosferskem koncentracije je zelo počasen proces.

2. Najverjetnejši vir NO2 so motorji z notranjim zgorevanjem, termoelektrarne in, v manjši meri, celuloze.

3. Plinski grelniki in peči so tudi viri tega oksida. Zahtevani dušik uvedemo presežne zgorevalni zrak, ki se pretvori v dušikove okside pri visokih temperaturah.

4. V gospodinjstvih kerozina grelci so tudi viri NO2 in plinski grelniki.

5. dušikov dioksid nastane pri atmosferskem jedrskih poskusov (rdečkasto barvo gobastega oblaka).

6. Nekatera kmetijska območja površinskih koncentracij lahko doseže 30 g / m³.

7. NO2 je naravno proizvaja tudi groma, dežja.