Oxid dusičitý

chemická sloučenina

Oxid dusičitý (NO2) je jedním z pěti oxidů dusíku.

Oxid dusičitý
NO2 (vlevo) a N2O4 (vpravo)
NO2 (vlevo) a N2O4 (vpravo)
Struktura oxidu dusičitého
Struktura oxidu dusičitého
Obecné
Systematický názevoxid dusičitý
Anglický názevNitrogen dioxide
Německý názevStickstoffdioxid
Sumární vzorecNO2 (monomer)
N2O4 (dimer)
Vzhledčervenohnědý plyn
žlutohnědá kapalina
bílé krystaly
Identifikace
Registrační číslo CAS10102-44-0
10544-72-6 (dimer)
EC-no (EINECS/ELINCS/NLP)233-272-6
Indexové číslo007-002-00-0
PubChem3032552
UN kód1067
Číslo RTECSQW9800000
Vlastnosti
Molární hmotnost46,006 g/mol (NO2)
92,012 g/mol (N2O4)
Teplota tání−11,20 °C
Teplota varu21,20 °C
Hustota1,981 4 g/cm3 (−195 °C)
1,449 4 g/cm3 (20 °C)
3,4 kg/m3 (22 °C)
Index lomunD= 1,40 (20 °C)
Kritická teplota Tk157,8 °C
Kritický tlak pk10 100 kPa
Rozpustnost ve voděreaguje za vzniku HNO3
Rozpustnost v polárních
rozpouštědlech
roztok kyseliny dusičné (hnědé zbarvení)
Rozpustnost v nepolárních
rozpouštědlech
diethylether
chloroform
sirouhlík
Tlak páry34,33 kPa (0 °C)
Van der Waalsovy konstanty stavové rovnicea= 0,535 4 Pa·m6mol−2
b= 44,24×10−6 m3mol−1
Měrná magnetická susceptibilita−3,52 Sm−1 (−16 °C)
Ionizační energie9,79 eV
Struktura
Krystalová strukturakrychlová
Termodynamické vlastnosti
Standardní slučovací entalpie ΔHf°33,2 kJ/mol1
Entalpie tání ΔHt252 J/g
Standardní molární entropie S°240,1 JK−1mol−1
Standardní slučovací Gibbsova energie ΔGf°51,32 kJ/mol
Izobarické měrné teplo cp0,809 JK−1g−1
Bezpečnost
GHS03 – oxidační látky
GHS03
GHS04 – plyny pod tlakem
GHS04
GHS05 – korozivní a žíravé látky
GHS05
GHS06 – toxické látky
GHS06
[1]
Nebezpečí[1]
H-větyH270 H330 H314
R-větyR8 R26 R34
S-věty(S1/2) S9 S26 S28 S36/37/39 S45
NFPA 704
0
3
0
OX
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).

Některá data mohou pocházet z datové položky.

Vlastnosti editovat

plynném stavu jde o červenohnědý, agresivní, prudce jedovatý plyn, v kapalném stavu je to žlutohnědá látka, která tuhne na bezbarvé krystaly. Změna barvy při skupenských přechodech souvisí s rovnováhou mezi dimerní formou (N2O4, převládá v kondenzovaných fázích, je bezbarvá) a monomerní formou (NO2, je přítomna v plynné fázi, intenzivně červenohnědá):

N2O4 ⇌ 2 NO2

Vznik a výroba editovat

Vzniká ve spalovacích motorech oxidací vzdušného dusíku za vysokých teplot, oxidací oxidu dusného atmosférickým kyslíkem a ozónem[2] a dále vzniká rozkladem kyseliny dusičné.

Průmyslově se vyrábí dvoustupňovou oxidací amoniaku:

4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O
2 NO + O2 → 2 NO2

vodou reaguje oxid dusičitý za vzniku kyseliny dusičné a oxidu dusnatého:

3 NO2 + H2O → 2 HNO3 + NO.

Použití editovat

Okysličovadlo v raketových palivech editovat

Kapalný oxid dusičitý se používá v dvousložkových pohonných látkách (bipropelantech) jako okysličovadlo v raketových motorech, nejčastěji v kombinaci s hydrazinem jako palivem; spalování probíhá dle rovnice

2 N2H4 + N2O4 → 3 N2 + 4 H2O.

Směs hydrazinu s oxidem dusičitým je hypergolická, tj. uvedená reakce započne automaticky po smíchání obou složek pohonné látky. Proto jsou při použití této směsi raketové motory jednodušší, neboť nepotřebují zážehový systém.

Ekologická a zdravotní rizika editovat

 
Koncentrace oxidu dusičitého v atmosféře v roce 2015.

V ovzduší patří oxid dusičitý, respektive oxidy dusíku, spolu s oxidem siřičitým, k plynům, které způsobují kyselé deště a poškozují tak životní prostředí[3] (půda, vegetace, živočichové) i lidské výtvory (budovy, památky).

Dále je hlavní složkou fotosmogu, kdy je zdrojem atomárního kyslíku v základním stavu[2] (O(3P); jednoatomový radikál, tripletový stav) pro přízemní ozón.

Dopady na zdraví člověka editovat

Vdechování vyšších koncentrací oxidů dusíku dráždí dýchací cesty – na sliznicích se rozpuštěním tvoří kyselina dusičná (HNO3). Vdechování vysokých koncentrací oxidů dusíku (běžně se v ovzduší nevyskytují) či čistých plynů vede k závažným zdravotním potížím či ke smrti.[3]

NO2 má vliv na centrální nervový systém (CNS).[4]

Předpokládaná rizika:

  • oxidy dusíku se vážou na hemoglobin;[5]
  • podíl na vzniku nádorových onemocnění (aerosol se dostane hlouběji do plic, poškození DNA).

V Česku platí pro koncentrace oxidu dusíku (s výjimkou oxidu dusného) limity v ovzduší pracovišť (PEL; NPK - P).[3]

Oxid dusičitý může vyvolávat biochemické změny již při relativně nízkých koncentracích počínaje 30minutovou expozicí při koncentraci okolo 380 µg/m3 (0,20 ppm).

Oxid dusičitý je pohlcován hlenem dýchacích cest z 80 až 90 procent. Způsobuje záněty dýchacích cest od lehkých forem až po edém plic.[6]

Metaanalýza ukázala, že riziko úmrtí roste o 4 % na dlouhodobou expozici koncentraci 10 μg/m³.[7]

Reference editovat

  1. a b Nitrogen dioxide. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-23]. Dostupné online. (anglicky) 
  2. a b VÍDEN, Ivan. Chemie ovzduší [online]. 1. vyd. Praha: VŠCHT, 2005 [cit. 2017-05-24]. Kapitola 11.1 Reakce systému NO - NO2 - O3, s. 72. z 98. Dostupné online. ISBN 80-7080-571-4. 
  3. a b c d Oxidy dusíku (NOx/NO2) [online]. Integrovaný registr znečištování (MŽp), 2006 [cit. 2017-05-24]. Dostupné online. 
  4. Přirozené znečištění ovzduší. is.mendelu.cz [online]. [cit. 2023-08-07]. Dostupné online. 
  5. KOSAKA, Hiroaki; UOZUMI, Mitsuro; TYUMA, Itiro. The interaction between nitrogen oxides and hemoglobin and endothelium-derived relaxing factor. Free Radical Biology and Medicine. 1989-01, roč. 7, čís. 6, s. 653–658. Dostupné online [cit. 2023-08-07]. DOI 10.1016/0891-5849(89)90146-9. (anglicky) 
  6. Miroslav Šuta: Účinky výfukových plynů z automobilů na lidské zdraví, Děti Země 2008, ISBN 80-86678-10-5
  7. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0160412023001897?via%3Dihub - Long-Term Exposure to Traffic-Related Air Pollution and Non-Accidental Mortality: A Systematic Review and Meta-Analysis

Literatura editovat

  • VOHLÍDAL, Jiří; ŠTULÍK, Karel; JULÁK, Alois. Chemické a analytické tabulky. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 1999. ISBN 80-7169-855-5. 

Externí odkazy editovat