Diossido di azoto | |||
Struttura del biossido di azoto. |
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Identificazione | |||
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Nome IUPAC | diossido di azoto | ||
N o CAS | |||
N o ECHA | 100.030.234 | ||
N o CE | 233-272-6 | ||
N o RTECS | QW9800000 | ||
PubChem | 3609161 | ||
ChEBI | 33101 | ||
SORRISI |
[N +] (= O) = O , |
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InChI |
InChI: InChI = 1S / NO2 / c2-1-3 / q + 1 InChIKey: OMBRFUXPXNIUCZ-UHFFFAOYSA-N |
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Aspetto | gas bruno-rossastro o liquido marrone o giallo con un odore pungente. | ||
Proprietà chimiche | |||
Formula bruta |
N O 2 [Isomeri] |
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Massa molare | 46,0055 ± 0,0008 g / mol N 30,45%, O 69,55%, |
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Momento dipolare | 0,316 ± 0,010 D | ||
Proprietà fisiche | |||
T ° fusione | −11,2 ° C | ||
T ° bollitura | 21,2 ° C | ||
Solubilità | in acqua: reazione | ||
Massa volumica | 1,45 g · cm -3 (liquido) | ||
Pressione del vapore saturo | a 20 ° C : 96 kPa | ||
Punto critico | 157,85 ° C , 20,17 MPa | ||
Proprietà elettroniche | |||
1 re energia di ionizzazione | 9,586 ± 0,002 eV (gas) | ||
Precauzioni | |||
SGH | |||
Pericolo H314, H330, H314 : Provoca gravi ustioni cutanee e gravi lesioni oculari H330 : Letale se inalato |
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WHMIS | |||
A, C, D1A, D2B, E, A : Gas compresso Pressione assoluta di vapore a 50 ° C = 345 kPa C : Materiale ossidante. Provoca o favorisce la combustione di un altro materiale rilasciando ossigeno. D1A : Materiale molto tossico con gravi effetti immediati Trasporto di merci pericolose: classe 2.3 D2B : Materiale tossico con altri effetti tossici. Mutagenicità negli animali. E : materiale corrosivo. Trasporto di merci pericolose: Classe 8 Divulgazione all'1,0% secondo l'elenco di divulgazione degli ingredienti. |
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Trasporto | |||
265 : gas velenoso e comburente (favorisce il fuoco) Numero UN : 1067 : ANIDRIDE AZOTO; o DIAZOTE TETROXIDE Classe: 2.3 Etichette: 2.3 : Gas tossici (corrisponde ai gruppi designati con una T maiuscola, cioè T, TF, TC, TO, TFC e TOC). 5.1 : Sostanze ossidanti 8 : Sostanze corrosive |
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Inalazione | Fatale, comparsa di acido nitrico nei polmoni per reazione con l'acqua | ||
Ecotossicologia | |||
Soglia di odore | basso: 0,05 ppm alto: 0,14 ppm |
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Unità di SI e STP se non diversamente specificato. | |||
Il biossido di azoto è un composto chimico di formula NO 2. Concentrato, si presenta come un soffocante gas bruno-rossastro velenoso dal caratteristico odore pungente pungente. È un precursore della produzione industriale di acido nitrico HNO 3e un importante inquinante dell'atmosfera terrestre prodotto dai motori a combustione interna (principalmente diesel) e dalle centrali termiche ; è quindi responsabile dell'eutrofizzazione e della natura acidificante delle " piogge acide " non solforate (l'NO 2 combinato con l'ozono troposferico di origine antropica forma nitrati molto solubili in acqua). È anche responsabile della presenza di acido nitrico (dove quest'ultimo è formato dall'idratazione di NO 2):
3 NO 2+ H 2 O→ 2 HNO 3+ NO .Puro, ha un colore brunastro ( vapori scintillanti ) e un odore dolciastro. È uno degli odori che percepiamo nelle strade inquinate dal traffico automobilistico .
La struttura più stabile di NO 2 è ON · -O con un angolo di 134 gradi e il punto che rappresenta questo singolo elettrone sull'atomo di azoto, e tratteggia tra i due NO oltre all'esistenza del legame "normale" NO. Gli oneri formali sarebbero superiori a quelli della struttura presentata; la sua presenza sull'atomo di azoto è più vicina alla realtà, sebbene tutto ciò sia solo una questione di densità di probabilità della presenza dell'elettrone in questione. Passa "più tempo" sull'azoto che su uno dei due ossigeno.
La sua struttura radicale lo rende molto reattivo nei confronti delle molecole organiche.
Questo gas ha un equilibrio permanente, ma a seconda delle condizioni di temperatura e pressione, con il suo dimero , il perossido di azoto N 2 O 4 :
2 NO 2 N 2 O 4 : Δ H = −57,23 kJ mol −1 .Questa dimerizzazione, che è esotermica , è favorita alle basse temperature. Azoto perossido N 2 O 4 , corpo diamagnetico incolore può essere ottenuta con una fusione solido a -11.2 ° C . E si trasforma reversibilmente in NO 2, il monomero paramagnetico colorato, in una reazione endotermica a temperature più elevate.
L'elettrone spaiato del biossido di azoto lo rende un ossidante e un violento veleno : la sua inalazione dà una reazione istantanea con l'acqua del rivestimento interno dei polmoni , portando alla produzione di acido nitrico .
Emesso costantemente dalla maggior parte dei veicoli, dalle centrali elettriche a combustibile termico (principalmente carbone) e dalle attività industriali, il biossido di azoto è anche un precursore di altri inquinanti, in particolare l' ozono troposferico (un inquinante in aumento in tutto il mondo. " sforzi compiuti) e nitrati , questi ultimi provocando piogge acide e, di conseguenza, acidificazione ed eutrofizzazione delle acque dolci.
Dagli anni '60 al 2002 , i livelli di NO x e ozono, misurati negli strati inferiori della troposfera (dove si respira) hanno seguito curve comparabili, vicine alla curva di aumento del trasporto stradale , riflettendo l'inefficienza dei convertitori catalitici a freddo, e inquinamento da gran parte dei motori diesel, nascosto dai costruttori, fino allo scandalo dell'Affare Volkswagen (Dieselgate), aggravato dal costante aumento del numero di veicoli.
In particolare perché è un precursore dell'ozono troposferico, è apparso interessante misurarlo nella colonna d'aria più in alto, che è stata a lungo difficile e costosa (campionatori aerei, palloncini, ecc .). Quindi i satelliti sono stati dotati di sensori che hanno permesso di misurarli in modo sempre più preciso.
Nel 2017, gli scienziati della NASA hanno prodotto nuove mappe satellitari globali ad alta risoluzione della qualità dell'aria, consentendo un monitoraggio più preciso di questo parametro nello spazio e nel tempo, in varie regioni e 195 città in tutto il mondo. Questo lavoro è stato presentato a una riunione dell'American Geophysical Union a San Francisco e pubblicato nel Journal of Geophysical Research . Egli mostra che i recenti cambiamenti nella concentrazione della maggior parte degli inquinanti e in particolare l'NO 2 "non sono casuali" (Bryan Duncan, scienziato della NASA, scienza dell'atmosfera presso il Goddard Space Flight Center di Greenbelt , Maryland), pilota di questo lavoro) e "quando i governi decidono di costruire da qualche parte o di regolamentare un inquinante ”, l'impatto è visibile dai satelliti. Duncan e il suo team hanno esaminato i dati raccolti dal 2005 al 2014 dallo strumento di monitoraggio dell'ozono olandese-finlandese a bordo del satellite Aura della NASA . Questo strumento rileva anche il biossido di azoto, che è un importante contributo allo smog urbano. Gli hotspot di inquinamento da NO 2 sono quasi situati nelle aree industriali e nelle grandi città dei paesi sviluppati e in via di sviluppo. La NASA studia le tendenze annuali dell'NO 2 in tutto il mondo e cerca di spiegarle confrontando i record satellitari con le informazioni sulle emissioni dei paesi e le normative per il controllo delle emissioni, il prodotto interno lordo nazionale e la crescita urbana. Precedenti studi e mappe basate su dati satellitari a bassa risoluzione non sono riusciti a identificare le variazioni su brevi distanze. Questa nuova mappa mostra informazioni più coerenti sull'ubicazione dei problemi e delle fonti di inquinamento e può aiutare i paesi o le regioni emergenti che non hanno (o poche) stazioni di monitoraggio dell'aria a terra. Le tendenze variano notevolmente a seconda della regione considerata.
Nelle sue linee guida sulla qualità dell'aria, l'OMS offre le seguenti linee guida per l'NO 2 :
Questi valori sono simili a quelli impostati in Francia dal codice dell'ambiente:
Per questi motivi, NO 2è uno dei fattori (“sottoindice”) generalmente preso in considerazione nel calcolo degli indici di qualità dell'aria (indice Atmo in Francia per esempio). Secondo Certu (2005), "rispetto all'inquinamento cronico, l'inquinante attualmente meno ben controllato è il biossido di azoto" ; "Inoltre, la diminuzione di NO 2non è proporzionale alla diminuzione degli inquinanti primari ” . Si aggiunge a una produzione naturale di NO 2, durante gli incendi boschivi e nelle nuvole e nella media troposfera in caso di attività temporalesca.
In quanto "inquinante tossico" e poiché è sempre più presente nell'aria (è diventato in particolare uno dei principali inquinanti a Parigi), il biossido di azoto viene monitorato. Richiesto dagli osservatori dell'inquinamento atmosferico, per sensori attivi o come parte del monitoraggio reti da campionatori passivi ed è regolato dalla Direttiva Europea CEE n ° 85-203 e dal decreto del25 ottobre 1991.
In Francia, il suo valore limite orario è di 200 µg / m 3 , frequentemente superato nelle grandi città e vicino a strade o aeroporti principali in assenza di vento o circolazione d'aria.
Il laboratorio centrale della prefettura di polizia considera il monossido di azoto NO come "un ottimo indicatore di inquinamento da fonti automobilistiche, vista la quota crescente di veicoli diesel nella flotta francese" ma che "le misure di restrizione del traffico avrebbero un effetto sui contenuti di NO 2 ” . I motori diesel sono riconosciuti come le principali fonti di emissione di questo gas. Mappe satellitari dell'inquinamento da NO 2mostrano tre punti focali principali come fonti, ma anche che le rotte delle navi mercantili e delle navi da guerra sono tracciate da NO 2, soprattutto nel Mar Rosso e nell'Oceano Indiano tra la punta meridionale dell'India e l' Indonesia . Sopra il mare, il tasso di UV è aumentato ei motori marini non hanno beneficiato del progresso dell'automobile. Inoltre, il loro olio combustibile è spesso di scarsa qualità (più ricco di zolfo e più pesante). Nelle grandi città della Francia, secondo il CERTU, tutto l'anno “le soglie di raccomandazione per NO 2 non vengono quasi mai raggiunte » , Mentre altri inquinanti mostrano spesso picchi stagionali.
In Europa, questo inquinante, molto associato al traffico automobilistico, è diminuito lentamente nell'aria dagli anni '80 alla fine degli anni '90 , poi questo miglioramento è cessato o è diventato molto lieve. Se il traffico dovesse aumentare in Europa, l'inquinamento da NO 2potrebbe aumentare di nuovo. Una legge europea del 2014 (la Corte di giustizia dell'Unione europea ) conferma il rispetto dei valori limite per l'NO 2fissato dalla direttiva europea sulla qualità dell'aria ambiente è un “ obbligo di risultato ” per gli Stati membri.
Il carbone attivo assorbe in modo molto efficiente il biossido di azoto, in quanto non è pieno, ma è impensabile utilizzarlo per purificare l'aria nelle città. D'altra parte, qualsiasi limitazione del numero di auto, traffico o velocità in autostrada è accompagnata da una riduzione del NO 2.(così come le microparticelle fini PM 10 ).
Viene effettuato utilizzando sensori specifici che si è cercato di migliorare almeno a partire dagli anni 2000, anche per misurare meglio questo gas nei motori termici, e / o nel loro convertitore catalitico per adattare retroattivamente il funzionamento del motore in modo da renderlo meno inquinanti, che richiedono sensori in tempo reale , più efficienti, che consentono il rilevamento selettivo e sono resistenti alle alte temperature dei gas di scarico, al fine, in ultima analisi , di ridurre meglio (nel motore) o distruggere (in una nuova generazione di convertitori catalitici ).
E 'stato utilizzato nel XIX ° secolo per la conservazione della carne .