이산화질소

Nitrogen dioxide
일산화질소(화학식)와 혼동하지 말 것NO), 아산화질소(NO2) 또는 일반 질소산화물 오염물질 NOx.
"NO2"는 여기로 리디렉션됩니다.기타 용도는 NO2(동음이의)를 참조하십시오.
이산화질소
Skeletal formula of nitrogen dioxide with some measurementsEP
이산화질소의 골격 공식과 일부 측정 EP
Spacefill model of nitrogen dioxide
이산화질소 공간충전모형
Nitrogen dioxide at different temperatures
NO는
2 낮은 온도에서는 무색의 다이니트로겐 사산화물(NO
2
4)로 변환되고 높은 온도에서는 NO로
2 되돌아갑니다.
이름들
IUPAC이름
이산화질소
기타이름
질소산화물(IV),[1] 질소산화물
식별자
3D 모델(JSMO)
ChEBI
켐스파이더
ECHA 인포카드 100.030.234 Edit this at Wikidata
EC 번호
  • 233-272-6
976
펍켐 CID
RTECS 번호
  • QW9800000
유니아이
UN번호 1067
  • InChI=1S/NO2/c2-1-3
    키: JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N checkY
  • InChI=1/NO2/c2-1-3
    키: JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYAA
  • N(=O)[O]
  • [N+](=O)[O-]
특성.
아니오•
2
어금니 질량 46.005g·mol−1
외모 브라운 가스[2]
냄새 염소같은
밀도 1.880g/L[2]
융점 -9.3°C (15.3°F; 263.8K)[2]
비등점 21.15°C (70.07°F, 294.30K)[2]
가수분해물
용해도 CCl
4, 질산,[3] 클로로포름에 용해됨
증기압 98.80 kPa (20°C에서)
+150.0·10cm−63/mol[4]
1.449(20°C에서)
구조.
다2v
구부러진
열화학[5]
37.2 J/(mol·K)
240.1 J/(mol·K)
+33.2 kJ/mol
유해성
산업안전보건(OHS/OSH):
주요 위험요소
 독극물, 산화제
GHS 라벨링:
GHS03: Oxidizing GHS04: Compressed Gas GHS05: Corrosive GHS06: Toxic GHS08: Health hazard
위험
H270, H314, H330
P220, P260, P280, P284, P305+P351+P338, P310
NFPA 704 (파이어다이아몬드)
NFPA 704 four-colored diamondHealth 3: Short exposure could cause serious temporary or residual injury. E.g. chlorine gasFlammability 0: Will not burn. E.g. waterInstability 0: Normally stable, even under fire exposure conditions, and is not reactive with water. E.g. liquid nitrogenSpecial hazard OX: Oxidizer. E.g. potassium perchlorate
3
0
0
OX
치사량 또는 농도(LD, LC):
30ppm (guinea돼지, 1시간)
315ppm (rabbit, 15분)
68ppm (쥐, 4시간)
138ppm (쥐,30분)
1000ppm (mouse, 10분)
64ppm (개, 8시간)
64ppm (monkey, 8시간)
NIOSH(미국 건강 노출 한도):
PEL(허용)
 C 5ppm (9mg/m3)[6]
REL (권장)
 ST 1 ppm (1.8 mg/m3)[6]
IDLH(즉각 위험)
 13ppm[6]
안전자료(SDS) ICSC 0930
관련화합물
오산화디니트로젠

사산화디니트로겐
삼산화디니트로젠
산화질소
아산화질소

관련화합물
 이산화염소
이산화탄소
별도의 언급이 없는 경우를 제외하고, 표준 상태(25 °C [77 °F], 100 kPa에서)의 재료에 대한 데이터가 제공됩니다.
☒N 확인합니다(무엇이?)

이산화질소는 화학식이 NO인2 화합물입니다.이것은 여러 질소산화물 중 하나입니다.NO는
2 질산의 산업적 합성의 중간체이며, 매년 수백만 톤이 생산되며, 주로 비료 생산에 사용됩니다.더 높은 온도에서는 적갈색 가스입니다.다량 흡입하면 치명적일 수 있습니다.[8]이산화질소는 C 점군2v 대칭을 가진 상자성의 구부러진 분자입니다.

대기 오염 물질의x NO 계열에 포함됩니다.

특성.

이산화질소는 적갈색 가스로 21.2°C (70.2°F; 294.3K) 이상의 자극적이고 매캐한 냄새가 나고 21.2°C (70.2°F; 294.3K) 이하의 황갈색 액체가 됩니다.이것은 이량체인 사산화 다이니트로겐24(NO)과 평형을 형성하고 거의 전적으로 -11.2°C (11.8°F; 261.9K) 이하의24 NO로 변환됩니다.[6]

질소 원자와 산소 원자의 결합 길이는 119.7 pm입니다.이 결합 길이는 1과 2 사이의 결합 순서와 일치합니다.

이산화질소의 기저 전자 상태는 오존(O3)과 달리 이중 상태인데,[9] 질소는 짝을 이루지 않은 전자를 하나 가지고 있기 때문에 아질산염에 비해 알파 효과가 감소하고 산소 단독 쌍과 약한 결합 상호 작용을 만듭니다.또한2 NO의 단전자는 이 화합물이 자유 라디칼임을 의미하므로 이산화질소에 대한 공식은 종종 NO로2 표기됩니다.

적갈색은 스펙트럼의 청색 영역(400-500 nm)에서 우선적으로 빛을 흡수하는 결과이지만, 가시광선(짧은 파장에서)과 적외선(긴 파장에서)에서 흡수가 확장됩니다.약 400 nm보다 짧은 파장에서 빛을 흡수하면 광분해(NO + O, 원자 산소를 형성함); 대기 중에서 산소 원자를2 O에 추가하면 오존이 생성됩니다.

준비

참고 항목:버클랜드-에이드 공정

이산화질소는 일반적으로 공기 중의 산소에 의한 산화 질소의 산화(예: 코로나 방전)를 통해 발생합니다.[10]

NO + 1⁄2O → 아니오

이산화질소는 공기를 산화제로 사용하는 대부분의 연소 과정에서 생성됩니다.높은 온도에서 질소는 산소와 결합하여 이산화질소를 형성합니다.

1⁄2 N + O → 아니오

실험실에서는 질산을
2 탈수하면 오산화질소가 생성되는 2단계 절차로 NO를 제조할 수 있습니다.

2 HNO → NO + HO
6 HNO3 + 1⁄2 PO → 3 NO + 2 HPO

그 후 열분해를 겪습니다.

NO → 2 NO + 1⁄2 오2

일부 금속 질산염의 열분해는 또한 NO를2 발생시킵니다.

Pb(NO) → PbO + 2 NO + 1⁄2 오2

농축된 질산이 금속(구리 등)으로 환원되면서 NO가2 생성됩니다.

4 HNO + Cu → Cu(NO) + 2 NO + 2 HO

질산 분해에 의한 생성

질산은 전체적인 반응에 의해 천천히 이산화질소로 분해됩니다.

2 HNO → 2 NO + HO + 1⁄2 오2

이렇게 형성된 이산화질소는 종종 이 산에 의해 나타나는 특징적인 노란색을 부여합니다.

선택반응

열속성

무색의 사산화수소 가스(NO)와의24 평형에는 어떤 것도2 존재하지 않습니다.

2 NO ⇌ NO

평형은 발열성인 δH = -57.23 kJ/mol을 특징으로 합니다.NO는2 높은 온도에서는 선호되고 낮은 온도에서는 NO가24 우세합니다.NO는24 녹는점 -11.2°C의 백색 고체로 얻을 수 있습니다.[10]NO는2 짝을 이루지 않은 전자 때문에 상자성을 띠는 반면, NO는24 반자성을 띠는 전자입니다.

150°C(302°F; 423K)에서는 흡열 과정을 통해 산소를 방출하면서 분해되지 않습니다( δH = 14kJ/mol).

NO → NO + 1⁄2 오2

산화제로서

N-O 결합의 약점에서 알 수 있듯이, NO는2 좋은 산화제입니다.결과적으로 탄화수소가 있는 곳에서 때로는 폭발적으로 연소됩니다.[citation needed]

가수분해

NO는2 물과 반응하여 질산과 아질산을 생성합니다.

2 NO + HO → HNO + HNO

이 반응은 암모니아로부터 질산을 산업적으로 생산하기 위한 Ostwald 공정의 단계 중 하나입니다.[11]이러한 반응은 주변 대기의 특징적인 NO2 농도의 낮은 농도에서는 무시할 수 있을 정도로 느리지만, 표면에 NO가2 유입되면 진행됩니다.이러한 표면 반응은 실외 및 실내 환경에서 기체 HNO2(흔히 HONO로 표기됨)를 생성하는 것으로 생각됩니다.[12]

질산염으로의 전환

NO는2 산화물로부터 무수 금속 질산염을 생성하는 데 사용됩니다.[10]

MO + 3 NO → M(NO) + NO

요오드화 알킬과 요오드화 금속은 상응하는 질산염을 제공합니다.[9]

TiI + 8 NO → Ti(NO) + 4 NO + 2 I

생태학

NO는2 성층권으로부터의 유입, 박테리아 호흡, 화산, 번개를 포함한 자연적인 원인에 의해 환경에 도입됩니다.이러한 공급원들은 햇빛을 흡수하고 대류권의 화학 작용을 조절하는 역할을 하는 지구 대기의 미량 가스를 만듭니다2.[13] 특히 오존 농도를 결정하는 데 있어.

사용하다

NO는2 질산 제조시 중간체, 화학폭발물 제조시 질화제, 아크릴레이트의 중합억제제, 밀가루 표백제,[14]: 223 상온 살균제 등으로 사용되고 있습니다.[15]타이탄 로켓, 제미니 계획의 발사, 우주왕복선의 기동 추진기, 그리고 다양한 행성으로 보내진 무인 우주 탐사선에 사용되는 등 로켓 연료의 산화제로도 사용됩니다.[16]

인체발원 및 노출

니즈니 타길 철공소 위의 "여우 꼬리"

일반인에게 NO의2 가장 중요한 공급원은 내연 기관인데, 연소 온도가 공기 중의 질소와 산소의 일부를 열적으로 결합하여 NO를2 형성할 수 있을 정도로 충분히 높기 때문입니다.[8]실외에서는 차량의 트래픽으로 인해 NO가2 발생할 수 있습니다.[17]

실내에서는 담배 연기,[18] 부탄 및 등유 히터 및 난로에서 노출이 발생합니다.[19]

NO가2 사용되는 업종의 근로자들도 노출되어 직업성 폐질환의 위험이 있으며 NIOSH는 노출기준과 안전기준을 설정하고 있습니다.[6]특히 스파크나 플라즈마가 발생하는 고전압 지역의 작업자들은 위험에 처해 있습니다.[citation needed]농업 종사자는 사일로에서 곡물이 분해되어 발생하는 NO에2 노출될 수 있습니다. 만성적인 노출은 "사일로충진 질환"이라고 불리는 상태에서 폐 손상으로 이어질 수 있습니다.[20][21]

독성

주요 기사:이산화질소 중독

NO는2 호흡 상피의 상피 라이닝 유체(ELF)로 확산되어 용해됩니다.그곳에서, 그것은 ELF에 있는 산화 방지제와 지질 분자와 화학적으로 반응합니다.NO의2 건강 영향은 반응성 질소종과 반응성 산소종으로 기관지 수축, 염증, 면역 반응 저하, 심장에 영향을 미칠 수 있는 반응 생성물 또는 그 대사 물질에 의해 발생합니다.[22]

점선으로 표시된 경로는 실험 동물 연구의 결과로 증거가 제한되는 경로이며, 통제된 인간 노출 연구의 증거는 실선으로 표시된 경로에서 사용할 수 있습니다.점선은 천식 악화 및 호흡기 감염의 결과에 대한 제안된 연관성을 나타냅니다.주요 사건은 임상 하위 효과이고, 엔드포인트는 일반적으로 임상에서 측정되는 효과이며, 결과는 유기체 수준의 건강 효과입니다.NO = 이산화질소; ELF = 상피 라이닝액.
대기질 모니터링용 이산화질소 확산관런던시에 위치하고 있습니다.

NO2 노출로 인한 급성 위해는 거의 없습니다.100~200ppm은 코와 목에 가벼운 자극을 줄 수 있고, 250~500ppm은 부종을 일으켜 기관지염이나 폐렴으로 이어질 수 있으며, 1000ppm 이상은 폐의 액체로 인한 질식으로 사망에 이를 수 있습니다.노출 당시 일시적인 기침이나 피로감, 메스꺼움 외에는 증상이 없는 경우가 많지만, 시간이 지나면 폐에 염증이 생겨 부종이 발생합니다.[23][24]

피부 또는 눈 노출의 경우 해당 부위를 식염수로 세척합니다.흡입의 경우 산소를 투여하고 기관지 확장제를 투여할 수 있으며, 질소계 화합물이 적혈구 내 헤모글로빈에 영향을 미칠 때 발생하는 질환인 메트헤모글로빈혈증의 징후가 있는 경우 메트헤모글로빈 블루를 투여할 수 있습니다.[25][26]

미국 긴급계획 및 지역사회 알권리법(42 U.S.C. 11002) 제302조에 규정된 미국 내에서 매우 위험한 물질로 분류되어 있으며, 대량으로 생산, 보관 또는 사용하는 시설에서는 엄격한 신고 요건을 따릅니다.[27]

NO2 노출로 인한 건강 영향

주요 기사:이산화질소 중독

시간이 지남에 따라 낮은 수준의 NO에2 노출되면 폐 기능에 변화가 생길 수 있습니다.[28]NO에2 대한 만성적인 노출은 건강한 사람에게는 기도 염증을, 천식이 있는 사람에게는 호흡기 증상 증가를 포함한 호흡기 효과를 유발할 수 있습니다.

NO와2 천식의 관계를 파악하기 위해 설문지와 직접 인터뷰를 통해 독성이 건강에 미치는 영향을 분석해 왔습니다.전 세계 대부분의 사람들이 실내에서 80% 이상의 시간을 보내기 때문에 실내 대기 오염 물질이 건강에 미치는 영향은 중요합니다.[29]실내에서 보내는 시간은 지리적 지역, 직업 활동, 성별 등 여러 요인에 따라 달라집니다.또한, 주택의 단열성이 향상됨에 따라 NO와2 같은 실내 대기 오염 물질의 보유량이 증가할 수 있습니다.[29]지리적 지역과 관련하여 천식의 유병률은 2%에서 20%까지 다양하며 무엇이 차이를 유발하는지에 대해서는 명확한 징후가 없습니다.[29]이는 단열이 잘 되고 거주자가 적은 주택의 개념을 포착한 '위생 가설' 또는 '서양의 생활양식'의 결과일 수 있습니다.[29]또 다른 연구에서는 가정 내 질소 노출과 호흡기 증상과의 관계를 조사한 결과 천식 및 가스레인지 노출의 의학적 진단을 받은 사람 중에서 2.23(95% CI: 1.06, 4.72)의 통계적으로 유의한 승산비를 발견했습니다.[30]

실내에서 NO에2 노출되는 주요 원인은 가정에서 요리나 난방을 위해 가스레인지를 사용하는 것입니다.2000년 인구조사에 따르면 미국 가정의 절반 이상이 가스레인지를[31] 사용하고 있으며 실내 노출 수준이 NO인2 경우 가스레인지를 사용하는 가정의 경우 평균적으로 다가구 가정의 전기레인지에 비해 최소 3배 이상 높습니다.NO에2 노출되면 천식이 있는 어린이들에게 특히 해롭습니다.가스난로가 있는 집에 사는 천식 어린이들이 천명, 기침, 가슴 답답함과 같은 호흡기 증상의 위험이 더 높다는 연구 결과가 나왔습니다.[30][32]게다가 가스레인지 사용은 천식이 있는 여자아이들의 폐기능 감소와 관련이 있었지만, 남자아이들에게서는 이러한 연관성이 발견되지 않았습니다.[33]가스레인지를 작동할 때 환기장치를 사용하면 천식이 있는 어린이의 호흡기 증상 위험을 줄일 수 있습니다.

2세에서 6세 사이의 어린이를 대상으로2 NO와 천식 사이에 관계가 있는지를 확인하기 위해 도시 내 소수 아프리카계 미국인 볼티모어 어린이를 대상으로 한 코호트 연구에서 천식에 대한 기존 의학적 진단과 천식 관련 방문을 한 결과, 사회경제적 지위가 낮은 가정일수록 가정에 가스 난로가 있을 가능성이 높았습니다.이 연구는 가정 내의 높은 수준의 NO가2 연구 인구 중 더 높은 수준의 호흡기 증상과 관련이 있다는 결론을 내렸습니다.이것은 어떤 독성도
2 어린이들에게 위험하지 않다는 것을 더 잘 보여줍니다.[34]

환경영향

대기 중의 물, 산소 그리고 다른 화학물질들과 NO와2 다른 NO의x 상호작용은 호수와 숲과 같은 민감한 생태계를 해치는 산성비를 형성할 수 있습니다.[35]NO의
2 높은 수준은 또한 식물을 해치고, 성장을 감소시키고, 농작물 수확량을 감소시킬 수 있습니다.[36]

참고 항목

참고문헌

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인용 출처

외부 링크

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