| 结构式 | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 常规 | |||||||||
| 名字 | 氮氧化物 (INN) | ||||||||
| 其他名称 |
| ||||||||
| 分子式 | N2 O | ||||||||
| CAS号 | 10024-97-2 | ||||||||
| 简短说明 | 无色气体，有甜味 | ||||||||
| 药物信息 | |||||||||
| 药物组 | 麻醉剂 | ||||||||
| ATC 代码 | AX13 | ||||||||
| 属性 | |||||||||
| 摩尔质量 | 44.01 克摩尔 | ||||||||
| 物质状态 | 气态 | ||||||||
| 密度 | 1.85 公斤米 | ||||||||
| 熔点 | -91 °C | ||||||||
| 沸点 | -88 °C | ||||||||
| 蒸气压 | 51 巴 (20°C) | ||||||||
| 溶解度 | 1.2 g/l 在水中 | ||||||||
| 安全说明 | |||||||||
| |||||||||
| MAK | 180 毫克立方米 | ||||||||
| 在可能和常见的情况下，使用 SI 单位。除非另有说明，否则给出的数据适用于标准条件。 | |||||||||
一氧化氮 是一种来自氮氧化物的无色气体，俗称笑气 .该气体的化学分子式为N2 O. 在较早的文献中，一氧化二氮也称为氮氧化物 或 一氧化二氮 调用。
历史
化学家汉弗莱戴维在 1799 年通过自我实验发现了这种特殊的药用特性，第一个使用一氧化二氮作为麻醉剂的牙医是康涅狄格州哈特福德的霍勒斯威尔斯。 1844 年，他在一次有趣的集市上偶然观察到这种气体的止痛效果后，开始在拔牙中使用这种气体。
名称来源
一氧化二氮的化学名称来源于气体的化学成分。关于笑气这个名字的由来有不同的假设。最流行的建议是，这个名字来源于吸入时可能产生的欣快感，导致消费者发笑。其他假设是，吸入气体会导致膈肌痉挛，外人将其解释为笑声，但本质上并不是欣快的。笑气被发现后，最初是在马戏团和集市上用来娱乐公众的，这也可能是这个名字的真正由来。
生产和发生
由硝酸铵NH4受控热分解制成 否3 或氨与硝酸反应：
一氧化二氮不仅由人类直接释放，而且通过集约化农业间接释放。当土壤缺氧时，氮肥转化为一氧化二氮。
最近的研究还表明，减少燃烧过程中氮氧化物排放的措施有时会导致一氧化二氮排放量显着增加。例如，在具有循环流化床燃烧的发电厂中发现了非常高的一氧化二氮排放，由于该工艺，其氮氧化物排放量很低。这同样适用于具有调节三元催化转化器的机动车辆，通过它们对全球 N2 的影响 O 预算仍然不确定。但是，由于全球范围内配备催化转化器的车辆比例将继续增加，如今使用三元催化转化器也可以导致车辆相关N2的显着增加 计算 O 排放量。
在化学工业中，己二酸（聚酰胺前体）的合成是一个释放一氧化二氮的过程，被列入企业温室预算，也是减排努力的目标。
属性
一氧化二氮不易燃，但可以氧化其他物质。因此，它具有燃烧效果。它难溶于水。
N2 O 是一种温室气体。凭借其吸收光谱，它有助于关闭原本对太空开放的辐射窗口。它的平均大气停留时间为 100 年，具有较高的分子温室潜力，是一种与气候相关的气体。今天，它对人为温室效应的贡献约为 5%。
N2 O 导致臭氧消耗：紫外线诱导臭氧分裂成游离氧原子和分子 O2 导致平流层下部发生一系列化学过程，其中甲烷、水蒸气、分子氢和氮氧化物被氧化。氮氧化物来源于N2 一氧化氮NO中首先是O，然后是二氧化氮NO2 以上。水变成自由基OH和OH2 （羟）。含氢化合物的氧化链到此结束，而含氮化合物的氧化链可进一步延伸至 NO3 和 N2 O5 .
在平流层中，一氧化二氮与那里的臭氧发生反应生成氮氧化物，从而导致臭氧消耗：
一氧化二氮被批准作为食品添加剂，名称为 E 942，作为推进剂，例如用于生奶油。
热力学
- Δf Hg :82.05 kJ/mol
- Sg，1 小节 :219.96 J/(mol K)
生理学
气体闻起来略带甜味。吸入时，有很强的镇痛作用，而麻醉作用较弱。呼吸空气中浓度约为 20% 的一氧化二氮会产生镇痛（缓解疼痛）效果。可能会出现幻觉或颜色变化。原则上，它不会在体内发生反应，但它可能会氧化维生素 B12。一氧化二氮的效果是短暂的，大约十五分钟后效果不再明显。食用一氧化二氮会导致许多人对声音刺激的感知增加。
用法
- 医药 笑气用作用于麻醉目的的镇痛剂（止痛）气体。它是最古老的麻醉剂，副作用相对较少。使用 N2 O、维生素B12和叶酸的作用会被破坏，导致恶性贫血的后果。要达到70%的有效浓度，必须用纯氧给予。在现代麻醉中，通过添加其他麻醉剂来优化一氧化二氮的效果。麻醉期间气体快速流入和流出是有利的。一氧化二氮扩散到充满空气的体腔中可能会成为问题。近年来，一氧化二氮作为麻醉剂的医疗用途有所下降。
- 食品技术 由于其杀菌效果，一氧化二氮被用作推进剂气体，优选用于乳制品，例如。 B. 用于发泡（而不是 whipping ) 生奶油。
- 在毒品现场 使用笑气是因为它的致幻效果和容易获得（用于生奶油的压缩气体胶囊）。通常在所谓的胶囊剂的帮助下将气体填充到气球中并从中消耗。中毒持续约 30 秒至 3 分钟，其影响被描述为强烈的欣快感和由此产生的“强迫性大笑”、噪音感知的变化（例如强烈的回声）、四肢刺痛和梦幻般的幻觉。使用防毒面具会导致缺氧，从而导致失去知觉和呼吸停止，并且已经在多起案例中导致使用者死亡。如果经常食用，可能会因维生素 B12 缺乏而导致暂时性神经损伤。
- 在驱动技术 ，例如在乘用车中，一氧化二氮（在行话 Nitro 称为）用于提高汽油发动机的发动机性能，因为它含有比空气更多的氧气。这种所谓的一氧化二氮喷射只需要对发动机进行相对较小的结构改变，并且可以在短期内将其性能提高约 20% 至 50%。 “硝基”从压力罐吹入进气道。这种调校在美国尤为常见，但在美国以及德国和大多数其他国家/地区都禁止在公共道路上使用。最知名的一氧化二氮喷射系统制造商是 NOS、NX 和 Venom。
- 火箭工程 一氧化二氮被用作混合火箭（如 SpaceShipOne）中的氧化剂。优点是无需冷却即可加压液化。因此，此类发动机只需要一个节流阀，而无需燃油泵或复杂的低温技术。
危险
在狭窄、封闭的空间内使用大型气瓶时，会有轻微的窒息风险。一氧化二氮正在氧化（比较：阴燃芯片测试）。因此，使用一氧化二氮时不应存在明火。将其误用作药物时的特殊危险：如果直接从胶囊或气瓶中吸入一氧化二氮，由于加压气体松弛和冷却，嘴唇、喉部和支气管可能会结冰（焦耳-汤姆逊效应）。 “走开”时跌倒受伤的风险增加。其他令人不快的副作用包括轻微的恶心和头痛。过量和不当食用也会导致昏迷和心律失常。在最坏的情况下，有因呼吸麻痹而死亡的风险。另外，笑气胶囊含二氧化碳胶囊（CO2 ） 感到困惑。这种混搭有严重的窒息危险，为了不被窒息，必须保证氧气的持续供应。
救援措施
最重要的措施是供应新鲜空气。由于气体迅速从体内逸出，急诊医生通常不会发现任何急性中毒症状。患者应吸氧。
来源
- ↑ 安全数据表 (praxair)
- ↑ BGIA Gestis 有害物质数据库
