Оксид азота(I)

Оксид азота(I)
Газ без цвета, со сладким вкусом и запахом
Общие
Систематическое наименование	Оксонитрид азота(I)
Химическая формула	N2O
Физические свойства
Состояние (ст. усл.)	бесцветный газ
Отн. молек. масса	44 а. е. м.
Молярная масса	44,0128 г/моль
Плотность	1,223 г/см³
Термические свойства
Температура плавления	-90,86 °C
Температура кипения	-88,48 °C
Классификация
Рег. номер CAS	10024-97-2

Оксонитрид азота(I) (оксид диазота, закись азота, веселящий газ) в соединение с химической формулой N₂O. Иногда называется «веселящим газом» из-за производимого им опьяняющего эффекта. При нормальной температуре это бесцветный негорючий газ с приятным сладковатым запахом и привкусом.

Закись азота является озоноразрушающим веществом, а также парниковым газом.

Получение

Закись азота получают нагреванием сухого нитрата аммония. Разложение начинается при 170 °C и сопровождается выделением тепла. Поэтому, чтобы не дать протекать ему слишком бурно, следует вовремя прекратить нагревание, так как при температурах более 300 °C нитрат аммония разлагается со взрывом:

$\mathsf{NH_4NO_3 \rightarrow N_2O + 2H_2O}$

Более удобным способом является нагревание сульфаминовой кислоты с 73%-й азотной кислотой:

$\mathsf{NH_2SO_2OH + HNO_3 (73%) \rightarrow N_2O + H_2SO_4 + H_2O}$

В химической промышленности закись азота вляется побочным продуктом и для её разрушения используют каталитические конвертеры, так как выделение в виде товарного продукта, как правило, экономически нецелесообразно.

Физические свойства

Впервые был получен в 1799 г. Гемфри Дэви. Бесцветный газ, тяжелее воздуха (относительная плотность 1,527), с характерным сладковатым запахом. Растворим в воде (0,6 объёма N₂O в 1 объёме воды при 25 °C). При 0 °C и давлении 30 атм, а также при комнатной температуре и давлении 40 атм сгущается в бесцветную жидкость. Из 1 кг жидкой закиси азота образуется 500 л газа. Не воспламеняется, но поддерживает горение. Смеси с эфиром, циклопропаном, хлорэтилом в определённых концентрациях взрывоопасны.

Химические свойства

Относится к несолеобразующим оксидам, с водой, с растворами щелочей и кислот не взаимодействует. В нормальных условиях N₂O химически инертен, при нагревании проявляет свойства окислителя:

$\mathsf{N_2O + H_2 \rightarrow N_2 + H_2O}$

$\mathsf{N_2O + C \rightarrow N_2 + CO}$

При взаимодействии с сильными окислителями N₂O может проявлять свойства восстановителя:

$\mathsf{5N_2O + 8KMnO_4 + 7H_2SO_4 \rightarrow 5Mn(NO_3)_2 + 3MnSO_4 + 4K_2SO_4 + 7H_2O}$

При нагревании N₂O разлагается:

$\mathsf{2N_2O \rightarrow 2N_2 + O_2}$

Применение

Используется в основном как средство для ингаляционного наркоза, в основном в сочетании с другими препаратами (из-за недостаточно сильного обезболивающего действия). В то же время это соединение можно назвать самым безопасным средством для наркоза, так как после его применения почти не бывает осложнений. Также иногда используется для улучшения технических характеристик двигателей внутреннего сгорания.

Средство для ингаляционного наркоза

Малые концентрации закиси азота вызывают чувство опьянения (отсюда название в «веселящий газ») и лёгкую сонливость. При вдыхании чистого газа быстро развиваются состояние наркотического опьянения, а затем асфиксия. В смеси с кислородом при правильном дозировании вызывает наркоз без предварительного возбуждения и побочных явлений. Закись азота обладает слабой наркотической активностью, в связи с чем её необходимо применять в больших паллетных концентрациях. В большинстве случаев применяют комбинированный наркоз, при котором закись азота сочетают с другими, более мощными, средствами для наркоза, а также с миорелаксантами.

Закись азота не вызывает раздражения дыхательных путей. Будучи, в процессе вдыхания, растворенной в плазме крови, практически не изменяется и не метаболизируется, с гемоглобином не связывается. После прекращения вдыхания выделяется (в течение 10в15 мин) через дыхательные пути в неизменном виде.

Наркоз с применением закиси азота используется в хирургической практике, оперативной гинекологии, хирургической стоматологии, а также для обезболивания родов. «Лечебный анальгетический наркоз» (Б. В. Петровский, С. Н. Ефуни) с использованием смеси закиси азота и кислорода иногда применяют в послеоперационном периоде для профилактики травматического шока, а также для купирования болевых приступов при острой коронарной недостаточности, инфаркте миокарда, остром панкреатите и других патологических состояниях, сопровождающихся болями, не купирующимися обычными средствами.

Применяют закись азота в смеси с кислородом при помощи специальных аппаратов для газового наркоза. Обычно начинают со смеси, содержащей 70в80 % закиси азота и 30в20 % кислорода, затем количество кислорода увеличивают до 40в50 %. Если не удается получить необходимую глубину наркоза, при концентрации закиси азота 70в75 %, добавляют более мощные наркотические средства: фторотан, диэтиловый эфир, барбитураты.

Для более полного расслабления мускулатуры применяют миорелаксанты, при этом не только усиливается расслабление мышц, но также улучшается течение наркоза.

После прекращения подачи закиси азота следует во избежание гипоксии продолжать давать кислород в течение 4в5 мин.

Применять закись азота, как и любое средство для наркоза, необходимо с осторожностью, особенно при выраженных явлениях гипоксии и нарушении диффузии газов в лёгких.

Для обезболивания родов пользуются методом прерывистой аутоанальгезии с применением, при помощи специальных наркозных аппаратов, смеси закиси азота (40в75 %) и кислорода. Роженица начинает вдыхать смесь при появлении предвестников схватки и заканчивает вдыхание на высоте схватки или по её окончании.

Для уменьшения эмоционального возбуждения, предупреждения тошноты и рвоты и потенцирования действия закиси азота возможна премедикация внутримышечным введением 0,5%-го раствора диазепама (седуксена, сибазона) в количестве 1в2 мл (5в10 мг), 2в3 мл 0,25%-го раствора дроперидола (5,0в7,5 мг).

Лечебный наркоз закисью азота (при стенокардии и инфаркте миокарда) противопоказан при тяжёлых заболеваниях нервной системы, хроническом алкоголизме, состоянии алкогольного опьянения (возможны возбуждение, галлюцинации).

Опьянение, вызванное закисью азота, сопровождается трансовым состоянием, в связи с чем иногда применяется гипнологами при проведении наркогипноза.

Форма выпуска: в металлических баллонах вместимостью 10 л под давлением 50 атм в сжиженном состоянии. Баллоны окрашены в серый цвет и имеют надпись «Для медицинского применения».

В двигателях внутреннего сгорания

Закись азота иногда используется для улучшения технических характеристик двигателей внутреннего сгорания. В случае автомобильных применений вещество, содержащее закись азота, и горючее впрыскиваются во впускной (всасывающий) коллектор двигателя, что приводит к следующим результатам:

• снижает температуру всасываемого в двигатель воздуха, обеспечивая плотный поступающий заряд смеси.
• увеличивает содержание кислорода в поступающем заряде (воздух содержит лишь ~21 масс. % кислорода).
• повышает скорость (интенсивность) сгорания в цилиндрах двигателя.

См. подробнее: Системы закиси азота.

В пищевой промышленности

В пищевой промышленности соединение зарегистрировано в качестве пищевой добавки E942, как пропеллент и упаковочный газ.

Хранение

Хранение: при комнатной температуре в закрытом помещении, вдали от огня.

См также

• Оксиды азота

Литература

• Машковский М. Д. Закись азота // Лекарственные средства. в Справочник Машковского on-line.

Навигация

Оксиды азота
Оксид азота(I) (N2O)			Оксид азота(II) (NO)
Оксид азота(III) (N2O3)		Оксид азота(IV) (NO2)		Оксид азота(V) (N2O5)