नाइट्रोजन डाइऑक्साइड

धारावाहिक संख्या 7 के साथ रासायनिक तत्व नाइट्रोजन5 मेंडलीव आवधिक प्रणाली का एक समूह है। यह डायमैमिक गैस सामान्य परिस्थितियों में निष्क्रिय है। पृथ्वी के वायुमंडल में, यह तीन तिमाहियों के लिए जिम्मेदार है। तत्व निम्नलिखित ऑक्सीकरण राज्यों की विशेषता: -3, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5 यह कई यौगिकों का हिस्सा है। एक एक लाल भूरे रंग विषाक्त गैस, (श्वसन तंत्र में जलन पैदा करने की क्षमता, उच्च सांद्रता में फेफड़े के edema के कारण की विशेषता) एक विशेषता तेज, तीखी गंध होने है - नाइट्रोजन डाइऑक्साइड है। सूत्र में फॉर्म NO2 है। दाढ़ी द्रव्यमान 46.01 ग्राम / एमओएल है। घनत्व 2.62 ग्राम / डीएम 3 है। उबलते बिंदु 21 डिग्री सेल्सियस है। पानी में भंग होने पर, यह इसके साथ प्रतिक्रिया करता है। 1.449 (20 डिग्री सेल्सियस) का अपवर्तनांक।

नाइट्रोजन डाइऑक्साइड रसायन शास्त्र में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता हैवायुमंडल, उष्णकटिबंधीय ओजोन के गठन में शामिल है। साथ ही, यह नाइट्रिक एसिड के औद्योगिक संश्लेषण में एक प्रमुख वायु प्रदूषक और मध्यवर्ती है, जिसमें से लाखों टन हर साल उत्पादित होते हैं। ऑक्सीकरण की डिग्री के साथ यह कई नाइट्रोजन ऑक्साइड (ऑक्सीजन के साथ बाइनरी अकार्बनिक नाइट्रोजन यौगिकों) में से एक है:

मैं - नाइट्रस ऑक्साइड एन 2 ओ;
II - नाइट्रोजन मोनोऑक्साइड सं।
III - डायजोटाइट ट्रायऑक्साइड एन 2 ओ 3;
चतुर्थ - नाइट्रोजन डाइऑक्साइड NO2 और डाइनिट्रोजन टेट्रोक्साइड एन 2 ओ 4;
वी - डायजोटिन पेंटोक्साइड एन 2 ओ 5;
trinitramide एन (NO2) 3।

नाइट्रोजन डाइऑक्साइड आसानी से तरल पदार्थ। वह हवा से भारी है। सामान्य परिस्थितियों में, NO2 मिश्रित पदार्थ (लगभग 1: 1) मिश्रित पदार्थ (इसके dimer) N2O4 के साथ मिश्रित होता है। NO2 की रसायन शास्त्र का अच्छी तरह से अध्ययन किया जाता है।

तक पानी के साथ प्रतिक्रिया हाइड्रोलाइज्ड है, जिसके परिणामस्वरूप दो एसिड का निर्माण होता है (नाइट्रस और नाइट्रिक): 2NO2 + H2O → HNO2 + HNO3।

क्षार के साथ प्रतिक्रियाओं में, एक ही दो एसिड के लवण बनते हैं: 2NaOH + 2NO2 → NaNO2 + NaNO3 + H2O।

यह एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है, जो सक्षम हैएसओ 2 को एसओ 2 ऑक्सीकरण करें। यह विधि सल्फ्यूरिक एसिड के नाइट्रस उत्पादन की विधि पर आधारित है। NO2 पर्यावरण में कार्बनिक यौगिकों, सल्फर, कोयला और फास्फोरस सहित कई पदार्थ जल रहे हैं।

नाइट्रोजन डाइऑक्साइड आमतौर पर एयर ऑक्सीजन द्वारा नाइट्रिक ऑक्साइड के ऑक्सीकरण के परिणामस्वरूप बनाया जाता है: ओ 2 + 2NO → 2NO2

प्रयोगशाला में, दो चरणों में NO2 प्राप्त किया जाता है: नाइट्रिक एसिड को डायजोटिन पेंटोक्साइड में निर्जलीकरण, जिसे तब थर्मल माध्यमों से विघटित किया जाता है:

2HNO3 → एन 2 ओ 5 + एच 2 ओ,

2 एन 2 ओ 5 → 4NO2 + ओ 2।

कुछ धातुओं के नाइट्रेट्स के थर्मल अपघटन के परिणामस्वरूप, NO2 प्राप्त करना भी संभव है:

2 पीबी (NO3) 2 → 4NO2 + 2PbO + O2।

ऑक्साइड धातुओं के साथ नाइट्रिक एसिड (केंद्रित) के संपर्क द्वारा गठित किया जा सकता है (उदाहरण के लिए, तांबा):

4HNO3 + क्यू → 2NO2 + सीयू (NO3) 2 + 2H2O।

जब नाइट्रिक एसिड (केंद्रित) टिन के संपर्क में आता है, नाइट्रोजन डाइऑक्साइड के अलावा, टिन एसिड उप-उत्पाद के रूप में बनता है:

4HNO3 + एसएन → एच 2 ओ + एच 2 एसएनओ 3 + 4NO2।

कुछ स्रोतों में, एन 2 ओ 4 (चतुर्थ) के ऑक्साइड को बुलाया जाता हैअन्यथा नाइट्रोजन टेट्रोक्साइड से नहीं। लेकिन यह एक गलत नाम है, क्योंकि पदार्थ एक डाइनिट्रोजन टेट्रोक्साइड है। NO2 रंगहीन गैस N2O4: 2NO2↔N2O4 के साथ समतोल में मौजूद है।

चूंकि यह संतुलन exothermic है,तो यह उच्च तापमान पर, और कम तापमान पर एन 2 ओ 4 की ओर NO2 की ओर जाता है। Dimer शून्य से 11.2 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर एक ठोस स्थिति में गुजरता है। 150 डिग्री के तापमान पर, एन 2 ओ 4 → 2NO2 विघटित होता है, फिर 2NO2 → 2NO + O2।

नाइट्रिक एसिड धीरे-धीरे NO2 जारी करता है, जो इस एसिड के अधिकांश नमूनों में एक विशेष पीला रंग देता है:

4HNO3 → 4NO2 + 2H2O + O2।

जब भी नाइट्रोजन डाइऑक्साइड गंध से पता लगाना आसान होता हैकम सांद्रता, इसके वाष्प के इनहेलेशन से बचा जाना चाहिए। NO2 का एक संभावित स्रोत नाइट्रिक एसिड फ्यूमिंग है, जो 0 डिग्री से ऊपर तापमान पर NO2 जारी करता है। जहरीले लक्षण (फुफ्फुसीय edema) आमतौर पर कुछ घंटों में संभावित घातक खुराक में सांस लेने के बाद दिखाई देते हैं। कुछ सबूत हैं कि 40-100 μg / m³ से अधिक सांद्रता पर NO2 के दीर्घकालिक एक्सपोजर फेफड़ों के कार्य को कम कर सकते हैं और श्वसन लक्षणों के जोखिम को बढ़ा सकते हैं। कुछ वैज्ञानिकों के अध्ययन में, NO2 की एकाग्रता और अचानक शिशु मृत्यु के सिंड्रोम के बीच संबंध स्थापित किया गया है।

अधिकांश दहन प्रक्रियाओं में नाइट्रोजन डाइऑक्साइड का गठन होता है, जहां हवा को ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में उपयोग किया जाता है।

ऊंचा तापमान पर, नाइट्रोजन ऑक्सीजन के साथ जोड़ती है नाइट्रिक ऑक्साइड के रूप में: O2 + एन 2 → 2NO, तो कोई डाइऑक्साइड O2 + 2NO → 2NO2 के रूप में हवा में ऑक्सीकरण:

सामान्य वायुमंडलीय सांद्रता पर यह एक बहुत ही धीमी प्रक्रिया है।
NO2 के सबसे संभावित स्रोत आंतरिक दहन इंजन, थर्मल पावर प्लांट और कुछ हद तक सेल्यूलोज पौधों हैं।
गैस हीटर और भट्टियां भी इस ऑक्साइड के स्रोत हैं। दहन के लिए आवश्यक अतिरिक्त हवा को नाइट्रोजन द्वारा लाया जाता है, जो उच्च तापमान पर नाइट्रोजन ऑक्साइड में परिवर्तित हो जाता है।
घरों में, केरोसिन हीटर और गैस हीटर भी NO2 के स्रोत होते हैं।
नाइट्रोजन डाइऑक्साइड वायुमंडलीय परमाणु परीक्षण (मशरूम बादल का लाल रंग) में उत्पादित होता है।
कुछ कृषि क्षेत्रों में, इसकी सतह सांद्रता 30 μg / m³ तक पहुंच सकती है।
NO2 भी प्राकृतिक रूप से गर्मी और बारिश द्वारा उत्पादित किया जाता है।