氮氧化物

氮氧化物指的是只由氮、氧兩種元素組成的化合物。常見(jiàn)的氮氧化物如下：

一氧化氮（NO）

二氧化氮（NO2）

一氧化二氮（N2O）

疊氮化亞硝酰（N4O）

三氧化氮自由基（NO3）

三氧化二氮（N2O3）

四氧化二氮（N2O4）

五氧化二氮（N2O5）

三硝基胺（N(NO2)3)

其中除五氧化二氮常態(tài)下呈固體外，其他氮氧化物常態(tài)下都呈氣態(tài)。作為空氣污染物的氮氧化物（NOx）常指NO和NO2。

圖1氮氧化物的模型（紅色為氧，藍(lán)色為氮）

從左到右，從上至下分別為NO、NO2、N2O、N2O3、N2O4、N2O5

化學(xué)性質(zhì)

氮氧化物都為非可燃物，不過(guò)都可以助燃。因此一氧化二氮、二氧化氮和五氧化二氮等遇高溫或可燃性物質(zhì)能引起爆炸。氮氧化物中有許多酸酐，遇水可生成硝酸、亞硝酸等酸類(lèi)。

此外許多氮氧化物有毒，且多為神經(jīng)毒氣。純的一氧化二氮無(wú)毒性。有神經(jīng)毒性的系不純的一氧化二氮含有其他的氮氧化物，如二氧化氮：對(duì)人體神經(jīng)危害，會(huì)破壞人體之中樞神經(jīng)，長(zhǎng)期吸入會(huì)引起腦性麻痹，手腳萎縮等危害。特別是二氧化氮的危害特別明顯，大量吸入時(shí)會(huì)引起中樞神經(jīng)麻痹，記憶喪失，四肢癱瘓，甚至死亡等病變。一氧化氮亦可與血紅蛋白結(jié)合引起高鐵血紅蛋白血癥。

下面對(duì)部分常見(jiàn)的氮氧化物進(jìn)行詳細(xì)介紹。

一氧化氮（NO）

一氧化氮是氮的化合物，化學(xué)式NO，分子量30，氮的化合價(jià)為+2。由于一氧化氮帶有自由基，這使它個(gè)化學(xué)性質(zhì)非常活潑。具有順磁性。當(dāng)它與氧反應(yīng)后，可形成具有腐蝕性的氣體——二氧化氮（NO2）。一氧化氮在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為無(wú)色氣體，液態(tài)、固態(tài)呈藍(lán)色。

一氧化氮起著信號(hào)分子的作用。當(dāng)內(nèi)皮要向肌肉發(fā)出放松指令以促進(jìn)血液流通時(shí)，它*會(huì)產(chǎn)生一些一氧化氮分子，這些分子很小，能很容易地穿過(guò)細(xì)胞膜。血管周?chē)钠交〖?xì)胞接收信號(hào)后舒張，使血管擴(kuò)張。

免疫系統(tǒng)產(chǎn)生的一氧化氮分子，不僅能抗擊侵入人體的微生物，而且還能夠在一定程度上阻止癌細(xì)胞的繁殖，阻止腫瘤細(xì)胞擴(kuò)散。

在神經(jīng)系統(tǒng)中，一氧化氮促進(jìn)學(xué)習(xí)、記憶過(guò)程，并可調(diào)節(jié)腦血流。

一氧化氮對(duì)血管有三大作用：1、血管擴(kuò)張2、防止低密度脂蛋白(LDL)氧化，降低單核細(xì)胞黏附血管壁3、降低血小板的黏稠度。

二氧化氮（NO2）

二氧化氮（化學(xué)式：NO2），是氮氧化物之一。室溫下為有刺激性氣味的紅棕色順磁性氣體，易溶于水。二氧化氮吸入后對(duì)肺組織具有強(qiáng)烈的刺激性和腐蝕性。作為氮氧化物之一的二氧化氮，是工業(yè)合成硝酸的中間產(chǎn)物，每年有大約幾百萬(wàn)噸被排放到大氣中，是一種重要的大氣污染物。

二氧化氮是一種影響空氣質(zhì)量的重要污染物。雖然吸入二氧化氮會(huì)導(dǎo)致中毒反應(yīng)，但由于二氧化氮過(guò)于刺激反而使得中毒事故較容易避免。在吸入少量但潛在致命的劑量的二氧化氮后，中毒癥狀（肺水腫）會(huì)在幾小時(shí)后顯現(xiàn)。低濃度（4ppm）的二氧化氮會(huì)使鼻子麻痹，從而可能導(dǎo)致過(guò)量吸收。長(zhǎng)期暴露在NO2濃度為40到100毫克/立方米的環(huán)境中會(huì)導(dǎo)致不利的健康影響。

*重要的NO2排放源是內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，火力發(fā)電廠，以及制漿廠。大氣核試驗(yàn)也是二氧化氮的一個(gè)來(lái)源。這也是核爆時(shí)蘑菇云略帶紅色的緣故。這些過(guò)程都需要大量的空氣來(lái)幫助燃燒，從而將氮?dú)庖氲礁邷氐娜紵磻?yīng)中，*終產(chǎn)生了氮氧化物。因此，控制氮氧化物要求精細(xì)的控制為助燃而吸入的空氣量。并且二氧化氮對(duì)大氣化學(xué)（比如對(duì)流層臭氧的形成）有影響。

一氧化二氮（N2O）

一氧化二氮或氧化亞氮（英語(yǔ)：Nitrous oxide），無(wú)色有甜味氣體，又稱笑氣，是一種氧化劑，化學(xué)式N2O，在一定條件下能支持燃燒，但在室溫下穩(wěn)定，有輕微麻醉作用，其麻醉作用于1799年由英國(guó)化學(xué)家漢弗萊·戴維發(fā)現(xiàn)。該氣體早期被用于牙科手術(shù)的麻醉，現(xiàn)用在外科手術(shù)和牙科?！靶狻钡拿Q是由于吸入它會(huì)感到欣快，并能致人發(fā)笑。一氧化二氮能溶于水、乙醇、乙醚及濃硫酸，但不與水反應(yīng)。它也可以用來(lái)作為火箭和賽車(chē)的氧化劑，以及增加發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。一氧化二氮是強(qiáng)溫室氣體。

增加車(chē)輛速度：使用氮氧加速系統(tǒng)的改裝車(chē)輛將一氧化二氮送入引擎，遇熱分解成氮?dú)夂脱鯕?，提高引擎燃燒率，增加速度。氧氣有助燃作用，加快燃料燃燒?/span>

火箭氧化劑：一氧化二氮可以用作火箭氧化劑。這比其他氧化劑優(yōu)勢(shì)化處是因?yàn)樗菬o(wú)毒的，在室溫下穩(wěn)定，易于儲(chǔ)存和相對(duì)安全地進(jìn)行飛行。第二個(gè)好處是可以很容易分解成呼吸的空氣。

用作麻醉劑：生會(huì)讓病人吸入一氧化二氮和氧氣，以降低對(duì)疼痛的感覺(jué)，同時(shí)讓病人在清醒狀態(tài)，作出相應(yīng)的口腔動(dòng)作。

一氧化二氮的主要安全隱患在于，它是一種有分解性的麻醉劑，而且通常以加壓液化的形式儲(chǔ)存。在正常儲(chǔ)存時(shí)，它是很穩(wěn)定的，使用起來(lái)也很安全。但是如果錯(cuò)誤地使用，它會(huì)很容易分解而且很有可能爆炸。液態(tài)的一氧化二氮是有機(jī)物的良好溶劑，不過(guò)用它制成溶液有可能會(huì)生成一些對(duì)外界刺激敏感的爆炸性物質(zhì)。一氧化二氮和少量的燃料的混合物發(fā)生爆炸，隨即引起剩余一氧化二氮的爆炸性分解。