一氧化氮
物理性质
性状:一氧化氮是无色、无臭、剧毒性气体。液态一氧化氮呈蓝色,固态一氧化氮为无色雪花状。
密度(g/mL,20/4°C):1.3402
相对蒸汽密度(g/mL,空气=1):1.05
熔点(oC):-163.6
沸点(oC,常压):-151.8
临界温度(oC):-93
临界压力(MPa):6.48
溶解性:微溶于水,可溶于硫酸、乙醇、硫酸亚铁和二硫化碳等。
作用与用途
避免强氧化剂,卤素,铝。它在水中溶解度甚微,但在硝酸水溶液中溶解度比在水中溶解度大很多倍,且随硝酸浓度增大而增加。可溶于硫酸、乙醇、硫酸亚铁和二硫化碳等。在标准状态下气体密度为1.3402kg/m3。液体密度(-151.75℃,101.325kPa)1.300kg/m3。一氧化氮具有单电子顺磁游离基,其反应活性较低。常温下比较稳定。遇二氧化氮即生成三氧化二氮。一氧化氮易与氧化合,生成褐色的二氧化氮。能将硝酸分解,本身被氧化成二氧化氮。在高温时,能将硝酸盐还原成亚硝酸盐并放出二氧化氮。一氧化氮能与某些金属盐结合,如硫酸亚铁,生成深棕色硫酸亚硝基铁。与稀碱溶液无反应。加热至700℃时,开始分解为氮气和氧气。至1200℃时分解剧烈。一氧化氮不助燃。结构上不饱和,故有加合反应发生。一氧化氮与硫酸在压力作用下生成“蓝酸”(H2SO4·NO)。
工作时应穿工作服,戴防护眼镜及手套。生产设备严加密闭,提供充分的局部和全面排风。当空气中浓度超标时,必须佩戴防毒面具,必要时佩戴正压自给式呼吸器。空气中最高允许浓度5 mg[NO2]/m3。定期进行肺部检查。消防用干粉、二氧化碳灭火器扑救。室温下容易和氧反应生成二氧化氮。
性质与稳定性
用于半导体生产中的氧化、化学气相沉积工艺,并用作大气监测标准混合气。也用于制造硝酸和硅酮氧化膜及羰基亚硝酰。也可用作人造丝的漂白剂及丙烯和二甲醚的安定剂。超临界溶剂。用于制造硝酸、亚硝基羧基化合物,人造丝的漂白。用于医学临床实验辅助诊断及治疗,有机反应的稳定剂。
合成方法
1.催化氧化法氨与空气在催化剂存在条件下,燃烧生成一氧化氮气体,经精制、压缩等工序后,制得一氧化氮产品。
2.热解法加热分解亚硝酸或亚硝酸盐,获得气体经精制、压缩等工序,即制得一氧化氮产品。
3.酸解法亚硝酸钠与稀硫酸反应制取粗NO,再经碱洗,分离,精制,压缩,可制得99.5%的纯NO。
4.市场上可以买到高压钢瓶装的产品,实验室常用亚硝酸盐与稀硫酸反应制取。在带有滴液漏斗的1L烧瓶中,放入69g(1mol)亚硝酸钠粉末,慢慢滴加300mL 2mol/L硫酸。产生的一氧化氮气体通过两个装有30%(10mol/L)氢氧化钠水溶液洗涤瓶后,再通过装有玻璃棉和固体氢氧化钠的净化塔干燥。得产品16g(80%)。进一步在液态空气下进行分馏,可得极纯产品。
贮存方法
应贮存于阴凉通风仓库,库温不宜超过30 ℃。远离火种、热源。防止阳光直射。
毒理学数据
1、急性毒性数据:大鼠吸入LC50:1068 mg/m3/4H;小鼠吸入LCLo:320ppm;
哺乳动物狗吸入LCLo:5000 ppm/25M
2、其它多剂量数据:大鼠吸入TCLo:50 mg/m3/6H/7W-I;大鼠吸入TCLo:3 mg/m3/24H/16D-C
小鼠吸入TCLo:10 ppm/2H/30W-I
3、致突变数据:细菌-鼠伤寒沙门氏菌:30 ppm;大鼠吸入27 ppm/3H(连续)突变在哺乳动物体细胞;啮齿动物-仓鼠成纤维细胞10 ppm突变在哺乳动物体细胞
4、是一血液毒物,转变氧合血红蛋白为变性血红蛋白而发绀,使大脑受损伤产生麻痹和痉挛。轻度中毒时,移至新鲜空气中症状可消失。由于一氧化氮在空气中很快变为二氧化氮,后者对人体也有毒害,对肺组织产生刺激和腐蚀作用,引起肺水肿。慢性作用主要表现为神经衰弱综合症及慢性呼吸道炎症。个别出现肺纤维化。此外,还可出现牙齿酸蚀症。
5、一氧化氮能引起中枢神经麻痹和痉挛。人吸收一氧化氮会迅速氧化成有毒的二氧化氮。中毒症状和二氧化氮相同。空气中一氧化氮的最高容许浓度(折合成二氧化氮)居住区为0.15mg/m3,工作场所为5mg/m3。
生态学数据
该物质对环境有危害,应特别注意对地表水、土壤、大气和饮用水的污染。
计算化学数据
1、 疏水参数计算参考值(XlogP):-1.2
2、 氢键供体数量:7
3、 氢键受体数量:9
4、 可旋转化学键数量:0
5、 互变异构体数量:
6、 拓扑分子极性表面积(TPSA):154
7、 重原子数量:36
8、 表面电荷:0
9、 复杂度: 999
10、 同位素原子数量:0
11、 确定原子立构中心数量:14
12、 不确定原子立构中心数量:0
13、 确定化学键立构中心数量:0
14、 不确定化学键立构中心数量:0
15、 共价键单元数量:1
安全信息
危险运输编码: UN 1660 2.3
危险品标志: 有毒氧化剂
安全标识:S17 S23 S45 S36/S37/S39
危险标识:R8 R23 R34 R44
分子结构数据
1、 摩尔折射率:80.80
2、 摩尔体积(m3/mol):309.1
3、 等张比容(90.2K):708.4
4、 表面张力(dyne/cm):27.5
5、 介电常数(F/m):2.06
6、 极化率(10-24cm3):32.03