Kvælstofdioxid | |||
Struktur af nitrogendioxid. |
|||
Identifikation | |||
---|---|---|---|
IUPAC navn | kvælstofdioxid | ||
N o CAS | |||
N o ECHA | 100.030.234 | ||
N o EF | 233-272-6 | ||
N o RTECS | QW9800000 | ||
PubChem | 3609161 | ||
ChEBI | 33101 | ||
SMILE |
[N +] (= O) = O , |
||
InChI |
InChI: InChI = 1S / NO2 / c2-1-3 / q + 1 InChIKey: OMBRFUXPXNIUCZ-UHFFFAOYSA-N |
||
Udseende | rødbrun gas eller brun eller gul væske med en skarp lugt. | ||
Kemiske egenskaber | |||
Brute formel |
N O 2 [isomerer] |
||
Molar masse | 46,0055 ± 0,0008 g / mol N 30,45%, O 69,55%, |
||
Dipolært øjeblik | 0,316 ± 0,010 D | ||
Fysiske egenskaber | |||
T ° fusion | −11,2 ° C | ||
T ° kogning | 21,2 ° C | ||
Opløselighed | i vand: reaktion | ||
Volumenmasse | 1,45 g · cm -3 (væske) | ||
Mættende damptryk | ved 20 ° C : 96 kPa | ||
Kritisk punkt | 157,85 ° C , 20,17 MPa | ||
Elektroniske egenskaber | |||
1 re ioniseringsenergi | 9,586 ± 0,002 eV (gas) | ||
Forholdsregler | |||
SGH | |||
Fare H314, H330, H314 : Forårsager svære forbrændinger af huden og øjenskader H330 : Dødelig ved indånding |
|||
WHMIS | |||
A, C, D1A, D2B, E, A : Komprimeret gas Absolut damptryk ved 50 ° C = 345 kPa C : Oxiderende materiale. Forårsager eller fremmer forbrændingen af et andet materiale ved at frigive ilt. D1A : Meget giftigt stof med alvorlige øjeblikkelige virkninger Transport af farligt gods: klasse 2.3 D2B : Giftigt materiale med andre toksiske virkninger. Mutagenicitet hos dyr. E : Ætsende materiale. Transport af farligt gods: Oplysning om klasse 8 ved 1,0% i henhold til listen over ingredienser. |
|||
Transportere | |||
265 : giftig og oxiderende gas (fremmer brand) UN-nummer : 1067 : NITROGEN DIOXIDE; eller DIAZOTE TETROXIDE Klasse: 2.3 Mærkater: 2.3 : Giftige gasser (svarer til grupper, der er betegnet med et stort T, dvs. T, TF, TC, TO, TFC og TOC). 5.1 : Oxiderende stoffer 8 : Ætsende stoffer |
|||
Indånding | Dødelig udseende af salpetersyre i lungerne ved reaktion med vand | ||
Økotoksikologi | |||
Lugtgrænse | lav: 0,05 ppm høj: 0,14 ppm |
||
Enheder af SI og STP, medmindre andet er angivet. | |||
Den nitrogendioxid er en kemisk forbindelse med formlen NR 2. Koncentreret præsenterer det sig som en kvælende giftig rødbrun gas med en karakteristisk skarp skarp lugt. Det er en forløber for den industrielle produktion af salpetersyre HNO 3og et stort forurenende stof i Jordens atmosfære produceret af forbrændingsmotorer (hovedsagelig diesel) og termiske kraftværker ; som sådan er det ansvarlig for eutrofiering og forsurende natur af usulfureret " sur regn " (NO 2 kombineret med antropogen troposfærisk ozon danner nitrater, som er meget opløselige i vand). Det er også ansvarligt for tilstedeværelsen af salpetersyre (hvor sidstnævnte dannes ved hydrering af NO 2):
3 NO 2+ H 2 O→ 2 HNO 3+ NEJ .Ren, den har en brunlig farve ( skinnende dampe ) og en sødlig lugt. Det er en af de lugte, vi opfatter i gaderne, der er forurenet af biltrafik .
Den mere stabile struktur af NO 2 er ON · -O med en vinkel på 134 grader og det punkt, der repræsenterer denne enkelt elektron på nitrogenatomet, og streger mellem de to NO'er ud over eksistensen af bindingen "normal" NO. De formelle afgifter ville være højere end den præsenterede struktur; dens tilstedeværelse på nitrogenatomet er tættere på virkeligheden, skønt alt dette kun er et spørgsmål om sandsynlighedstætheden af tilstedeværelsen af den pågældende elektron. Han bruger "mere tid" på kvælstof end på en af de to ilt.
Dens radikale struktur gør det meget reaktivt over for organiske molekyler.
Denne gas har en permanent ligevægt, men afhængigt af betingelserne for temperatur og tryk, med dens dimer , nitrogen peroxid N 2 O 4 :
2 NO 2 N 2 O 4 : Δ H = -57,23 kJ mol -1 .Denne eksoterme dimerisering foretrækkes ved lave temperaturer. Nitrogen peroxid N 2 O 4 , krop diamagnetisk farveløst kan opnås ved en faststof, der smelter ved -11,2 ° C . Og det vender reversibelt tilbage til NO 2den farvede paramagnetiske monomer i en endoterm reaktion ved højere temperaturer.
Den uparrede elektron af nitrogendioxid gør den til en oxidant og en voldsom gift : dens indånding giver en øjeblikkelig reaktion med vandet i lungernes indre foring , hvilket fører til produktion af salpetersyre .
Konstant udledt af de fleste køretøjer, termiske brændselsfyrede kraftværker (hovedsageligt kul) og industrielle aktiviteter er nitrogendioxid også en forløber for andre forurenende stoffer, især ozon på jordoverfladen (et forurenende stof, der er stigende i hele verden. 'Europa på trods af indsats) og nitrater , hvor sidstnævnte forårsager sur regn og som følge heraf forsuring og eutrofiering af ferskvand.
Fra årene 1960 til 2002 fulgte niveauerne af NO x og ozon målt i troposfærens nederste lag (hvor vi trækker vejret) sammenlignelige kurver tæt på kurven for stigning i vejtransport , hvilket afspejler ineffektiviteten af kolde katalysatorer . og forurening fra en stor del af dieselmotorer, skjult af producenter, indtil Volkswagen Affair (Dieselgate) skandale , forværret af den konstante stigning i antallet af køretøjer.
Især fordi det er en forløber for troposfærisk ozon, syntes det interessant at måle det i luftsøjlen i en højere højde, hvilket længe har været vanskeligt og dyrt (luftbårne prøveudtagere, balloner osv. ). Derefter blev satellitter udstyret med sensorer, der gjorde det muligt at måle det mere og mere præcist.
I 2017 producerede NASA-forskere nye satellitkort med høj opløsning på luftkvaliteten, hvilket muliggør en mere præcis overvågning af denne parameter i tid og rum i forskellige regioner og 195 byer rundt om i verden. Dette arbejde blev præsenteret på et møde i American Geophysical Union i San Francisco og offentliggjort i Journal of Geophysical Research . Det viser, at nylige ændringer i koncentrationen af de fleste forurenende stoffer og især NO 2 "ikke er tilfældige" (Bryan Duncan, NASA-videnskabsmand, atmosfærisk videnskab ved Goddard Space Flight Center i Greenbelt , Maryland), pilot for dette arbejde) og "når regeringer beslutter at bygge et eller andet sted eller regulere et forurenende stof ”, virkningen er synlig af satellitter. Duncan og hans team undersøgte data indsamlet fra 2005 til 2014 af det hollandsk-finske ozonovervågningsinstrument om bord på NASAs Aura- satellit . Dette instrument registrerer også kvælstofdioxid, som er en stor bidragyder til bysmogs. NO 2- forureningshotspots er næsten placeret i industriområder og i og omkring store byer i udviklede lande og udviklingslande. NASA studerer årlige tendenser i NO 2 rundt om i verden og forsøger at forklare dem ved at sammenligne satellitoptegnelser med information om landenes emissioner og regler for emissionskontrol, nationalt bruttonationalprodukt og byvækst. Tidligere undersøgelser og kort baseret på satellitdata med lav opløsning identificerede ikke variationer over korte afstande. Dette nye kort viser mere konsekvent information om placeringen af problemer og forureningskilder og kan hjælpe nye lande eller regioner, der ikke har (eller få) luftovervågningsstationer på jorden. Tendenser varierer meget afhængigt af den betragtede region.
I sine retningslinjer for luftkvalitet tilbyder WHO følgende retningslinjer for NO 2 :
Disse værdier svarer til dem, der er angivet i Frankrig ved hjælp af miljøkoden:
Af disse grunde NO 2er en af de faktorer ("underindeks"), der generelt tages med i beregningen af luftkvalitetsindekser (f.eks. Atmo-indeks i Frankrig). Ifølge Certu (2005) er "i forhold til kronisk forurening det forurenende stof, der i øjeblikket er mindst velkontrolleret, nitrogendioxid" ; "Desuden er faldet i NO 2er ikke proportional med faldet i primære forurenende stoffer ” . Det føjer til en naturlig produktion af NO 2, under skovbrande og i skyer og den midterste troposfære i tilfælde af tordenvejr.
Som et "giftigt forurenende stof" og fordi det i stigende grad er til stede i luften (det er især blevet et af de største forurenende stoffer i Paris), overvåges kvælstofdioxid krævet af observatorierne for luftforurening, for aktive sensorer eller som en del af overvågning. netværk af passive samplere, og det er reguleret af europæisk direktiv EØF nr . 85-203 og dekret af25. oktober 1991.
I Frankrig er dens timegrænseværdi 200 µg / m 3 , ofte overskredet i store byer og nær større veje eller lufthavne i fravær af vind- eller luftcirkulation.
Den centrale laboratorium af politiet præfekturet anser nitrogenmonoxid NO som "en meget god indikator for forurening fra bil kilder på grund af den stigende andel af dieseldrevne køretøjer i den franske flåde" , men at "de foranstaltninger nogen trafik begrænsning ville have en temmelig reduceret indvirkning på NO 2- indholdet ” . De dieselmotorer er anerkendt for at være de primære kilder til emission af denne gas. Satellitkort over NO 2- forureningviser tre hovedfokuser som kilder, men også at handelsskibers og krigsskibes ruter spores af NO 2, især i Det Røde Hav og det Indiske Ocean mellem den sydlige spids af Indien og Indonesien . Over havet øges UV- hastigheden, og marine motorer har ikke haft gavn af bilens fremskridt. Derudover er deres brændselsolie ofte af dårlig kvalitet (svovlrigere og tungere). I de store byer i Frankrig er CERTU ifølge CERTU året rundt ”anbefalingstærsklerne næppe nogensinde nået for NO 2 » , Mens andre forurenende stoffer ofte viser sæsonbetonede toppe.
I Europa faldt dette forurenende stof, meget forbundet med biltrafik, langsomt i luften fra 1980'erne til slutningen af 1990'erne , så denne forbedring ophørte eller blev meget lille. Hvis trafikken skulle øges i Europa, NO 2 forureningkunne stige igen. En europæisk lov fra 2014 (Den Europæiske Unions Domstol ) bekræfter overholdelse af grænseværdier for NO 2fastlagt i det europæiske direktiv om luftkvalitet er en " resultatforpligtelse " for medlemsstaterne.
De aktiverede carbon adsorberer meget effektivt nitrogendioxid, da det ikke er fuld, men det er utænkeligt at bruge den til at rense luften i byerne. På den anden side ledsages enhver begrænsning af antallet af biler, trafik eller hastighed på motorvejen af en reduktion i NO 2.(samt fine mikropartikler PM 10 ).
Det udføres ved hjælp af specifikke sensorer, der er søgt forbedret i det mindste siden 2000'erne, herunder for bedre at måle denne gas i varmemotorer og / eller i deres katalysator for at tilbagevirkende kraft tilpasse motorens drift for at gøre den mindre forurenende, hvilket kræver mere effektive sensorer i realtid , der tillader selektiv detektion og er modstandsdygtige over for de høje temperaturer i udstødningsgasserne for i sidste ende bedre at reducere (i motoren) eller ødelægge (i en ny generation af katalysatorer) .
Det blev brugt i det XIX th århundrede til konservering af kød .