Dušikov dioksid

kemijski element dušik z zaporedno številko 7 je 5 skupina periodnega sistema.Ta dvoatomarni plina pri normalnih pogojih je precej inerten.V Zemljino atmosfero, predstavlja tri četrtine.Element ima naslednje oksidacije stanja -3, -1, 0, 1, 2, 3, 4 in 5. del mnogih spojin.Eden od njih je rdečkastorjavo strupenega plina (označena s sposobnostjo, da dražijo dihalne poti, povzroča pljučni edem v visokih koncentracijah), ki ima značilen oster, ostrega vonja - je dušikov dioksid.Formula je NO2.Molska masa 46,01 g / mol.Gostota 2,62 g / l.Vrelišče 21 ° C.Kadar je raztopljen v vodi, reagira z njim.Lomni količnik 1,449 (pri 20 ° C).

Dušikov dioksid igra pomembno vlogo v kemiji atmosfere, vključno nastajanju troposferskega ozona.Hkrati je glavni onesnaževalcev zraka, in vmesni v industrijsko sintezo dušikovo kislino, ki proizvaja milijone ton na leto.To je eden od več dušikovih oksidov (binarni anorganske spojine dušika in kisika) z oksidacijo:

• I - dušikov oksid, N2O;

• II - dušikov monoksid NO;

• III - didušikov trioksid, N2O3;

• IV - NO2 dioksida dušik in didušikovega tetroksida N2O4;

• V - didušik pentoksid N2O5;

• trinitramid N (NO2) 3.

Dušikov dioksid se zlahka utekočinjeni.To je težji od zraka.Pod normalnimi pogoji NO2 zmeša (približno 1: 1) z brezbarvnim materiala (njegov dimer) N2O4.Kemija NO2 dobro raziskano.

v stiku z vodo hidrolizira, kar je povzročilo nastanek dveh kisline (dušikovega in dušikove): 2NO2 + H2O → HNO2 + HNO3.

V reakcijah z alkalnih soli so oblikovane kot teh dveh kislin: 2NaOH + 2NO2 → NaNO2 + NaNO3 + H2O.

Je močan oksidant lahko oksidativne SO2 za SO3.Ta metoda njegovih lastnosti temelji dušikov žveplovo kislino.NO2 Med številnimi snovmi, vključno z organskimi spojinami, žveplo, ogljik in fosfor, burn.

Dušikov dioksid se običajno nastane z oksidacijo dušikovega oksida, ki ga atmosferskega kisika: O2 + 2NO → 2NO2

Laboratorij NO2 proizvedeno v dveh fazah: dehidracijo dušikove kisline pentoksid didušik, ki se nato razgradljive termično:

2HNO3 → N2O5 +H2O,

2N2O5 → 4NO2 + O2.

posledica termične razgradnje nitratov nekaterih kovin, je mogoče dobiti tudi NO2:

2Pb (NO3) 2 → 4NO2 + 2PbO + O2.

oksid lahko tvorimo z reakcijo z dušikovo kislino (koncentriranega) iz kovine (npr baker):

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

Ko izpostavljeni dušikove kisline (koncentrirana) kositra poleg dušikovega dioksida, kositra kislina nastane kot stranski produkt:

4HNO3 → Sn + H2O + 4NO2 + H2SnO3.

Nekateri viri oksid N2O4 (IV) je bilo opredeljeno kot tetroksidom dušika.Toda to je napačno ime, saj je snov didušik tetroksida.Obstaja NO2 v ravnotežju z brezbarven plin N2O4: 2NO2↔N2O4.

Ker to ravnotežje je eksotermna, je preusmerila NO2 pri višjih temperaturah in pri nižji - v smeri N2O4.Diemer gre v trdnem agregatnem stanju pri temperaturi minus 11,2 ° C.Pri temperaturi 150 stopinj mogoče razširiti: N2O4 → 2NO2, nato 2NO2 → 2NO + O2.

dušikova kislina počasi sprošča NO2, ki daje značilno rumeno barvo večina vzorcev te kisline:

4HNO3 → 4NO2 + 2H2O + O2.

Dušikov dioksid je enostavno odkriti po vonju tudi pri nizkih koncentracijah, se je treba izogibati vdihavanju hlapov.Eden potencialni vir NO2 se kadeče dušikove kisline, ki razporeja NO2 pri temperaturah nad 0 stopinj.Simptomi zastrupitve (pljučni edem), se običajno pojavijo po vdihavanju 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 nastanek respiratornih simptomov.V študijah nekateri znanstveniki vzpostavljena povezava med koncentracijo NO2 in sindrom nenadne smrti dojenčka.

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

pri povišanih temperaturah, dušik veže s kisikom in tvori dušikov oksid: O2 + N2 → 2NO, nato pa NO oksidira v zraku, da nastane dioksida O2 + 2NO → 2NO2:

1. Pod normalne koncentracije atmosferskega je zelo počasen proces.

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

3. plinski grelniki in peči so tudi viri iz tega oksida.Zahtevani zgorevalnega zraka presežek uvaja dušik, ki se pretvori pri povišanih temperaturah v dušikovih oksidov.

4. v gospodinjskih kerozin grelnikov in plinskih grelnikov so tudi viri NO2.

5. Dušikov dioksid nastane pri atmosferskih jedrskih poskusov (rdečkasto mushroom cloud).

6. V nekaterih podeželskih območjih lahko doseže koncentracije površini 30 mg / m³.

7. NO2 se naravno proizvaja tudi groma, dežja.