Dušikov dioksid

Dušik kemijski element s atomski broj 7, koji se nalazi 5 skupine periodnog sustava Mendeleev. To dvoatomski plin pod normalnim uvjetima dovoljno inertno. U Zemljinoj atmosferi, račune za tri četvrtine. Element naznačen slijedećim stupnjevima oksidacije: -3, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5 je dio mnogih spojeva. Jedna je crvenkasto-smeđe otrovni plin (karakterizirana sposobnošću iritirati dišnih puteva, uzrokuje plućni edem kod visokih koncentracija), koji ima karakterističnu oštar, opor miris - je dušikov dioksid. Formula je NO2. Molekulska masa 46.01 g / mol. Gustoća 2,62 g / dm³. Vrelište 21 ° C Kad se otopi u vodi, reagira s njom. Indeks loma 1,449 (na 20 ° C).

Dušikov dioksid igra važnu ulogu u atmosferskoj kemiji, uključujući formiranje troposferskog ozona. Istovremeno, što je glavni zrak zagađivač i intermedijera u industrijske sinteze dušične kiseline, koje su proizvedene milijuna tona godišnje. To je jedan od nekoliko dušikovih oksida (binarne anorganskih spojeva dušika i kisika) s oksidacijom:

• I - N2O dušični oksid;

• II - NO dušikov monoksid;

• III - dušikov trioksid N2O3;

• IV - NO2 dušikov dioksid i dušikov tetraoksid N2O4;

• V - dušikov pentoksida, N2O5;

• trinitramide N (NO2) 3.

Dušikov dioksid je lako ukapljeni. On je teži od zraka. Pod normalnim uvjetima NO2 miješaju (približno 1: 1) do bezbojne tvari (dimer) N2O4. NO2 kemija dobro razumio.

Reakcijom s vodom hidrolizira, dobivena dva formirana kiselina (dušični i dušična) 2NO2 + H2O → HNO2 + HNO3.

U reakcije s alkalnih soli oblikovane kao ove dvije kiseline: 2 NaOH + 2NO2 → NaNO2 + NaNO3 + H2O.

On je jaki oksidans sposobna za oksidiranje za SO2 SO3. U ovom postupku se temelji vlasništvu dušične sumporna kiselina. Medij je NO2 mnoge tvari, uključujući organske spojeve, sumpor, fosfor i ugljik, spaliti.

Dušikov dioksid općenito se proizvesti oksidacijom dušika oksida atmosferskog kisika: O2 + 2NO → 2NO2

U laboratoriju, NO2 pripravljen u dva koraka: dehidraciju dušične kiseline u dinitrogen pentoksida, koji se zatim toplinski razgradi:

2HNO3 → N2O5 + H2O,

2N2O5 → 4NO2 + O2.

Kao rezultat termičke razgradnje nekih metalnih nitrata mogu također biti pripremljeni NO2:

2Pb (NO3) 2 → 4NO2 + 2PbO + O2.

Oksida može se dobiti reakcijom dušična kiselina (koncentrirana) od metala (na primjer, bakar):

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

Pod utjecajem dušične kiseline (koncentrirana) kositar Uz dušikov dioksid, kositreni kiselina oblikovan kao produkta-:

4HNO3 + Sn → H2O + H2SnO3 + 4NO2.

Neki izvori oksida N2O4 (IV) se nazivaju dušika tetroksida. No, to je pogrešan naziv, jer je tvar dušikov tetroksid. NO2 postoji u ravnoteži s bezbojnog N2O4 plina: 2NO2↔N2O4.

Budući da je ova ravnoteža je egzotermna, što je pomaknut na stranu NO2 pri višim temperaturama i pri nižim - prema N2O4. Deamer prolazi u krutom stanju pri temperaturi od minus 11,2 ° C. Na temperaturi od 150 stupnjeva raspada: N2O4 → 2NO2, zatim 2NO2 → 2NO + O2.

Dušična kiselina polako oslobađa NO2, koji daje karakterističnu žutu boju većine uzoraka ove kiseline:

4HNO3 → 4NO2 + 2H2O + O2.

Dušikov dioksid je lako otkriti po mirisu, čak i pri niskim koncentracijama, udisanje para treba izbjegavati. Jedan potencijalni izvor NO2 je dimeća dušična kiselina koja alocira NO2 na temperaturama iznad 0 stupnjeva. trovanja simptomi (plućni edem) obično se pojavljuju nakon udisanja potencijalno smrtonosnih doza od nekoliko sati. Postoje neki dokazi da dugotrajno izlaganje NO2 pri koncentraciji iznad 40-100 mg / m³ može smanjiti funkciju pluća i povećavaju rizik od respiratornih simptoma. U studijama pojedinih znanstvenika uspostavljen vezu između koncentracije NO2 i sindrom iznenadne smrti djeteta.

Dušikov dioksid formira u većini procesa izgaranja u kojem se koristi zrak kao oksidansa.

Na povišenoj temperaturi, dušik u kombinaciji s kisikom kako bi se dobilo dušikovog monoksida: O2 + N2 → 2NO, zatim NO oksidira na zraku da se dobije dioksid O2 + 2NO → 2NO2:

1. Pod normalnim atmosferskim koncentracija je vrlo spor proces.

2. Najvjerojatniji izvor NO2 su motori s unutarnjim izgaranjem, termoelektrane i, u manjoj mjeri, pulpe mlinovi.

3. grijači plinova i peći su izvori ovog oksida. Potrebni dušik se uvodi u suvišku zraka za izgaranje, koja se pretvara u dušikove okside na visokim temperaturama.

4. U kućanstvima kerozin grijači i grijači plinova i izvori NO2.

5. dušikov dioksid generiran na atmosferskom nuklearnih ispitivanja (crvenkaste boje gljiva zamućenja).

6. Neki poljoprivredne površine njegovih koncentracija površinskih može doći do 30 g / m³.

7. NO2 također prirodno proizvodi groma, kiše.