Ազոտի (IV) օքսիդ

Ազոտի (IV) օքսիդ ազոտի երկօքսիդ, «աղվեսի պոչ» երկատոմ բարդ անօրգանական միացություն է կազմված ազոտի և թթվածնի ատոմներից, ունի հետևյալ բանաձևը՝ NO₂: Գորշ դարչնագույն, հեղձուցիչ հոտով, խեղդող, խիստ թունավոր գազ է։ Հեղուկ վիճակում դեղնավուն է։

Ֆիզիկական հատկություններ

Սովորական պայմաններում ազոտի երկօքսիդը գտնվում է խառնուրդում իր դիմերի՝ N₂O₄ հետ։ Դիմերի առաջացումը պայմանավորված է NO₂-ի մոլեկուլում չզույգված էլեկտրոնի առկայությամբ։

140^°C-ում ազոտի երկօքսիդը կազմված է միայն NO₂-ի մոլեկուլներից և շատ մուգ, համարյա սև գունավորում ունի։

Եռման ջերմաստիճանում ազոտի երկօքսիդը դեղնավուն հեղուկ է, որը պարունակում է մոտ 0,1 % NO₂:

+21^°C-ից ցածր ջերմաստիճանում ազոտի երկօքսիդը անգույն կամ դեղնավուն (մոնոմերի առկայությամբ պայմանավորված) հեղուկ է։

-12^°C-ից ցածր ջերմաստիճանում ազոտի երկօքսիդը սպիտակ բյուրեղային նյութ է՝ կազմված N₂O₄-ից։

Քիմիական հատկություններ

• ԹԹվային օքսիդ է, օժտված մեծ քիմիական ակտիվությամբ։ Ուժեղ օքսիդիչ է փոխազդում է ոչ մետաղների հետ (ֆոսֆոր, ծծումբ և ածխածին)։

$\mathrm{𝟤}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖢\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}{𝖭}_{\mathrm{𝟤}}$

$\mathrm{𝟣}\mathrm{𝟢}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟪}𝖯\mathsf{\to }\mathrm{𝟦}{𝖯}_{\mathrm{𝟤}}{𝖮}_{\mathrm{𝟧}}\mathsf{+}\mathrm{𝟧}{𝖭}_{\mathrm{𝟤}}$

• SO₂ օսիդացնում է մինչև SO₃: Այս ռեակցիայի վրա է հիմնված ծծմբական թթվի ստացման նիտրոզային եղանակը։

$𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}𝖭𝖮$

• Ազոտի երկօքսիդը ջրում լուծելիս առաջացնում է ազոտային և ազոտական թթուներ (անհամամասնական օքսիդավերականգնման ռեակցիա)։

$\mathrm{𝟤}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\to }𝖧𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}𝖧𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}$

• Քանի որ ազոտային թթուն անկայուն է NO₂-ը տաք ջրում լուծելիս առաջանում է HNO₃ և NO:

$\mathrm{𝟥}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}𝖧𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}𝖭𝖮\mathsf{\uparrow }$

• Ազոտի երկօքսիդը թթվածնի առկայությամբ ջրում լուծելիս առաջանում է միայն ազոտական թթու (NO₂-ը ցուցաբերում է վերականգնիչ հատկություններ)։

$\mathrm{𝟦}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{+}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }\mathrm{𝟦}𝖧𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}$

• Ալկալիների հետ փոխազդելիս NO₂-ը առաջացնում է նիտրիտներ և նիտրատներ։

$\mathrm{𝟤}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖪𝖮𝖧\mathsf{\to }𝖪𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}𝖪𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

• Հեղուկ NO₂-ը կիրառվում է անջուր նիտրատների ստացման համար։

$𝖹𝗇\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖭}_{\mathrm{𝟤}}{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{\to }𝖹𝗇\mathsf{(}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖭𝖮$

• Փոխազդում է հալոգենների հետ։

$\mathrm{𝟤}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }𝖭𝖮𝖢𝗅\mathsf{+}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}𝖢𝗅\mathsf{+}𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\uparrow }$

Ստացում

• Լաբորատորիայում ազոտի երկօքսիդ ստանում են խիտ ազոտական թթվի և պղնձի փոխազդեցությունից։

$𝖢𝗎\mathsf{+}\mathrm{𝟦}𝖧𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{\to }𝖢𝗎\mathsf{(}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$.

• Նիտրիտների և ծծմբական թթվի փոխազդեցությունից։

$\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{\to }𝖭{𝖺}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}𝖭𝖮\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$,

• Ազոտի օքսիդի և թթվածնի փոխազդեցությունից։

$\mathrm{𝟤}𝖭𝖮\mathsf{+}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }$

• Ազոտի երկօքսիդ կարելի է ստանալ կապարի (II) օքսիդի քայքայումից։

$\mathrm{𝟤}𝖯𝖻\mathsf{(}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}𝖯𝖻𝖮\mathsf{+}\mathrm{𝟦}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }$

• Մշակվել է ազոտի երկօքսիդի ստացման ժամանակակից մեթոդ։

$𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}𝖢𝖮𝖮𝖧\mathsf{+}\mathrm{𝟨}𝖧𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{\to }\mathrm{𝟨}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}\mathrm{𝟧}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{+}𝖢𝖮\mathsf{+}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}$

Այս ռեակցիան մշակվել և իրականացվել է նոր քիմիական սարքի՝ NTO հրթիռային վառելիք (ըստ ԳՕՍՏ-ի և ISO 15859-5-2010-ի) օքսիդացնող գեներատորի միջոցով։

Ստացման մյուս եղանակները ներկայացված են հոդվածում։

Կիրառությունը

• Ազոտի երկօքսիդը կիրառվում է ծծմբական և ազոտական թթուների արտադրություններում։
• Ազոտի երկօքսիդը օգտագործվում է որպես հրթիռային վառելանյութի օքսիդիչ։
• Օգտագործվում է պայթուցիկ նյութերի արտադրության մեջ։

Ֆիզիոլոգիական ազդեցություն և թունավորություն

Ազոտի երկօքսիդը խիստ թունավոր, ուժեղ օքսիդիչ նյութ է՝ գրանցված ուժեղ ներգործող թունավոր նյութերի ցանկում։ Մեծ չափաբաժիններով այն կարող է դառնալ ամենաուժեղ անօրգանական թույնը։ Նույնիսկ փոքր կոնցենտրացիաների դեպքում գրգռում է շնչուղիները, բարձր կոնցենտրացիաներում՝ առաջացնում է թոքային այտուց։ Գռգռում է լորձաթաղանթները։ Ազոտի երկօքսիդը ազդում է արյան բաղադրության վրա՝ նվազեցնելով հեմոգլոբինի պարունակությունը։

Մթնոլորտ արտանետված ազոտի օսիդները էկոլոգիական տեսանկյունից լուրջ վտանգ են ներկայացնում, քանի որ առաջացնում են թթվային անձրևներ։

«Աղվեսի պոչ»

Ազոտի երկօքսիդ

«Աղվեսի պոչ» անվանում են քիմիական գործարանների արտանետումներում պարունակվող ազոտի օքսիդներին (NOx): Անվանումը պայմանավորված է ազոտի երկօքսիդի գորշ-դարչնագույն գունավորմամբ։ Ցածր ջերմաստիճանում ազոտի երկօքսիդը վերածվում է անգույն դիմերի։ Ամռանը «աղվեսի պոչը» տեսանելի է, քանի որ արտանետված գազային խառնուրդում մոնոմերի կոնցենտրացիան մեծ է։

Գրականություն

• 1. Կաղապար:Книга
• 2. A New Method of Nitrogen Dioxide Production / D.A. Rudakov / June 2018. doi: 10.13140/RG.2.2.19010.27844 (https://www.researchgate.net/publication/325846942_A_New_Method_of_Nitrogen_Dioxide_Production)