Веселящий газ
Содержание:
- Седация закисью азота для детей
- Историческая справка
- Использование закиси азота в технической отрасли
- Кто должен бороться с неконтролируемой реализацией N 2 O
- Химические свойства
- Особенности монтажа дополнительных элементов и управления системой NOS
- Токсичность
- Методики исследований
- Лечение зависимости от веселящего газа
- Как работает закись азота в зависимости от концентрации
- Физические свойства оксида азота (IV):
- Пример монтажа установки NOS на транспортное средство
- Закись азота – преимущества и особенности кислородной седации
- Какими бывают системы NOS?
- Азот — что это за элемент в химии
- Физические свойства
- Возможные осложнения
- Различные формулировки и номенклатуры
- «Альтернативное» применение и авторитетные мнения
Седация закисью азота для детей
В детской стоматологии используется самый безопасный и щадящий метод седаций – вдыхание закиси азота. На ребенка надевается специальная маска, он вдыхает препарат и погружается в сонное состояние. Предварительно врач знакомит маленького пациента с техникой дыхания в маске и старается свести к минимуму боязнь ребенка перед процедурой.
На самом деле, с точки зрения физиологии кислородная смесь не является седативным препаратом, но эффект ее очень похож на седативный. Разница в том, что ЗАКС не затуманивает сознание, что создает для врача дополнительные удобства. Скорее всего, после лечения ребенок будет все помнить, но в следующий раз уже вряд ли станет бояться похода к стоматологу, так как неприятных ассоциаций с лечением зубов у него не возникнет. Если существует такая возможность, во время проведения лечебных манипуляций ребенка отвлекают мультфильмом.
Закись азота продлевает период спокойствия ребенка и его терпимость к действиям врача, не оказывая ни эйфорического, ни подавляющего эффекта. Это означает, что процедура абсолютно безопасна. А ее основное преимущество заключается в возможности общения врача и ребенка, что позволяет врачу контролировать ситуацию.
Историческая справка
Веселящий газ – это вещество, известное также под определением закись азота. Открытие является достижением американского ученого по имени Джозеф Пристли. Благодаря проведению химической реакции этим человеком была получена летучая субстанция тяжелее воздуха. Исследователь отметил, что веселящий газ – это соединение, которое обладает сладковатым привкусом и невыраженным ароматом.
При проведении опытов Пристли воздействовал на медь азотной кислотой. Изначально ученому удалось выделить окись азота (NO). Впоследствии ученый получил чистый веселящий газ, формула которого имеет вид N2O.
На протяжении долгого времени веселящий газ использовался исключительно в развлекательных целях. Так, в 1844 году бродячий артист Гарднер Кольтон стал организовывать массовые шоу. В ходе таких мероприятий на сцену вызывался доброволец. Надышавшись веселящим газом, человек начинал безудержно веселиться, танцевать и подпрыгивать. Однажды один из «подопытных» оступился и получил травму. Однако совершенно не ощутил боли
На такое свойство обратил внимание дантист Хорас Уэллс. Последний купил у Кольтона целый баллон газа и стал использовать вещество в качестве анестезии при удалении зубов у собственных пациентов
В последующем практика применения вещества в медицинских целях так и не нашла одобрения. Виной всему пристрастие Хораса Уэллса к хлороформу, что дискредитировало его как врача. Опыты этого человека на долгие годы были забыты. Через несколько десятилетий интерес к веселящему газу вновь возродил все тот же Гарднер Кольтон, который стал предлагать закись азота дантистам для использования в качестве эффективной анестезии.
Использование закиси азота в технической отрасли
N2O хорошо известен и в промышленной сфере. Здесь его дополняют примесями с присадками, после чего используют с целью повышения мощности ДВС, роста оборотов двигателя. Чтобы получить требуемый эффект, на машину устанавливается баллон с технической закисью. В нужный момент вещество вводится в камеру сгорания вместе с бензином, где под действием присадок происходит быстрое сгорание топлива, обеспечивающее увеличение мощности ДВС.
Как вещество закись азота состоит из двух атомов азота и одного – кислорода. Под действием температуры в камере сгорания ДВС смесь распадается на составляющие с высвобождением кислорода. При его участии сжигается больше топлива, что обеспечивает предпосылки к увеличению мощности. Азот в этой ситуации выступает в роли демпфера, понижая чрезмерное давление в цилиндрах, что обеспечивает контроль за процессом сгорания.
В отношении увеличения мощности авто применяются следующие типы систем N2O:
Первый метод работает по принципу раздельной подачи к ДВС топлива и азотной закиси. Подача ГСМ осуществляется через установленные форсунки. Такой способ не требует больших затрат при установке.
«Мокрая» система предполагает совместную подачу к ДВС топлива и азотной закиси. Система хорошо сочетается с карбюраторными двигателями, а также с моторами, на которых установлена электронная система впрыска и ДВС с наддувом.
При системе прямого впрыска смесь ГСМ и азотной закиси впрыскивается в каждый цилиндр.
Вдыхать техническую закись категорически запрещено.
Кто должен бороться с неконтролируемой реализацией N 2 O
Председатель исполнительного комитета общероссийской организации «Российский союз спасателей» С.В. Щетинин считает баловство с закисью азота большой проблемой, потому что сотрудникам МЧС все чаще приходится сталкиваться со случаями, когда требуется реанимировать надышавшихся «веселящим газом». В 2012 году Роспотребнадзором было опубликовано письмо о недопущении свободной реализации N 2 O на территории Российской Федерации
Реагируя на многочисленные случаи немедикаментозного употребления «веселящего газа», санитарные врачи обращают внимание на то, что свободный оборот данного химического соединения чреват привлечением, в том числе и к уголовной ответственности (в УК РФ есть статья 230, предусматривающая наказание за склонение к употреблению наркотиков, психоактивных веществ и их аналогов). Кроме того, действия продавцов «веселящего газа» подпадают еще под одну статью УК РФ – 238 (производство, хранение, перевозка либо сбыт товаров и продукции, выполнение работ или оказание услуг, не отвечающих требованиям безопасности)
В официальный перечень препаратов и веществ УФСКН РФ, запрещенных к свободной реализации на территории Российской Федерации, N 2 O до сих пор не включен, хотя с такой инициативой выступали многие официальные лица, в том числе и на уровне Госдумы РФ. Некоторые эксперты полагают, что в данном случае вполне достаточно одного запрета Роспотребнадзора, а санкции за незаконную реализацию «веселящего газа» исчерпывающе прописаны как в уголовном, так и в административном законодательстве России. Для изменения ситуации необходимо только активное правоприменение данных норм контролирующими и правоохранительными органами.
Химические свойства
1. Оксид азота (IV) реагирует с водой с образованием двух кислот — азотной и азотистой:
2NO2 + H2O → HNO3 + HNO2
Если растворение NO2 в воде проводить в избытке кислорода, то образуется только азотная кислота:
4NO2 + 2H2O + O2 → 4HNO3
Поскольку азотистая кислота неустойчива, то при растворении NO2 в теплой воде образуются HNO3 и NO:
3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO
При нагревании выделяется кислород:
4NO2 + 2H2O → 4HNO3 + O2
2. При растворении оксида азота (IV) в щелочах образуются нитраты и нитриты:
2NO2 + 2NaOH → NaNO3 + NaNO2 + H2O
4NO2 + 2Ca(OH)2 → Ca(NO2)2 + Ca(NO3)2 + 2H2O
В присутствии кислорода образуются только нитраты:
4NO2 + 4NaOH + O2 → 4NaNO3 + 2H2O
3. Оксид азота (IV) – сильный окислитель. В атмосфере оксида азота (IV) горят фосфор, уголь, сера, оксид серы (IV) окисляется до оксида серы (VI):
2NO2 + 2S → N2 + 2SO2
2NO2 + 2C → N2 + 2CO2
10NO2 + 8P → 5N2 + 4P2O5
NO2 + SO2 → SO3 + NO
4. Оксид азота (IV) димеризуется:
2NO2 ⇄ N2O4
Особенности монтажа дополнительных элементов и управления системой NOS
Для повышения корректности работы установки впрыска азота, опытные тюнеры рекомендуют приобрести и установить на автомобиль дополнительные элементы, благодаря которым значительно повыситься производительность системы и безопасность транспортного средства в момент ее использования. Одним из основных таких элементов является специальный выключатель, который монтируется в салоне.
Еще одним полезным дополнением является контроллер, который в автоматическом режиме позволяет управлять работой системы (активирует ее при снижении оборотов, и деактивирует после набора необходимого предела мощности). Не лишним станет установка датчика контроля давления рабочей смеси, который в случае набора критической величины давления отключит установку NOS, чтобы предотвратить выход из строя элементов силового агрегата.
Также можно немного протюнинговать и саму установку впрыска закиси азота, установив в ее контур особый нагревательный элемент, который будет постоянно поддерживать оптимальную рабочую температуру. Повысить безопасность можно при помощи дистанционного управления клапанами баллонов. Неплохо, совместно с монтажом установки NOS, дополнительно оборудовать автомобиль программируемым контроллером для управления системой, благодаря которому в автоматическом режиме осуществляется регулировка впрыска в соответствии с изменениями дорожного движения.
Токсичность
Газообразный NO2диффундирует в жидкость эпителиальной выстилки (ELF) респираторного эпителия и растворяется. Там он химически реагирует с молекулами антиоксидантов и липидов в СНЧ. Влияние NO на здоровье2вызваны продуктами реакции или их метаболитами, которые представляют собой активные формы азота и активные формы кислорода, которые могут вызывать бронхоспазм , воспаление, снижение иммунного ответа и могут оказывать влияние на сердце.
Пути, указанные пунктирной линией, представляют собой те, для которых доказательства ограничены результатами экспериментальных исследований на животных, в то время как данные исследований контролируемого воздействия на человека доступны для путей, указанных сплошной линией. Пунктирными линиями обозначены предполагаемые связи с исходами обострения астмы и инфекций дыхательных путей. Ключевые события — это субклинические эффекты, конечные точки — это эффекты, которые обычно измеряются в клинике, а исходы — это последствия для здоровья на уровне организма. NO 2 = диоксид азота; ELF = жидкость эпителиальной выстилки.
Трубка для диффузии диоксида азота для контроля качества воздуха. Расположен в лондонском Сити
Острый вред из-за НЕТ2воздействие может возникнуть только в профессиональных условиях. Прямое попадание на кожу может вызвать раздражение и ожоги. Только очень высокие концентрации газообразной формы вызывают немедленное расстройство: 100–200 частей на миллион могут вызвать легкое раздражение носа и горла, 250–500 частей на миллион могут вызвать отек , приводящий к бронхиту или пневмонии , а уровни выше 1000 частей на миллион могут вызвать смерть из-за удушье из-за жидкости в легких. Во время воздействия часто нет никаких симптомов, кроме преходящего кашля, усталости или тошноты, но через несколько часов воспаление в легких вызывает отек.
При попадании на кожу или в глаза пораженный участок промывают физиологическим раствором. Для ингаляции вводится кислород, могут вводиться бронходилататоры , а если есть признаки метгемоглобинемии , состояния, которое возникает, когда соединения на основе азота влияют на гемоглобин в красных кровяных тельцах, можно вводить метиленовый синий .
Он классифицируется как чрезвычайно опасное вещество в Соединенных Штатах, как определено в разделе 302 Закона США о чрезвычайном планировании и праве на информацию (42 USC 11002), и в отношении него действуют строгие требования к отчетности со стороны предприятий, которые производят, хранят , или использовать его в значительных количествах.
Методики исследований
АЗОТА ДИОКСИД: методики исследования в промышленных выборсах
Номер методики | Диапазон |
---|---|
ПНДФ 12.10.1 | (1,0-200) мг/м3 |
(фотометрический метод). № ЛПЭ-13/05 | — |
Методика ООО «НПЦ«Аналитех» ДКИН.413411.001-МВИ | (0-200) млн-1 |
РД 34.02.305-98, п.1.6 | (1,52 – 11200) мг/м3 |
ФР.1.31.2004.01263 | (1,0-200) мг/м3 |
МВИ № ПрВ 2000/6 (ФР.1.31.2015.20201) | — |
Руководство по эксплуатации газоанализатора АГМ-51ОМС ДКИН.413411.001 РЭ | (0-200) млн-1 |
СО 153–34.02.304-2003, п.1 | (1,52 – 11200) мг/м3 |
МВИ-1-06 | (1-200) мг/м3 |
ПНД Ф 13.1:2:3.19-98 | — |
Газоанализатор универсальный ГАНК-4 . Паспорт КПГУ. Руководство по эксплуатации КПГУ | (0,02-1,0) мг/м3 |
М-МВИ-173-06 ООО«Мониторинг», свид. № 242/007-06 от 25.01.2006 ФГУП им. Д.И.Менделеева». | (12-205) млн-1 |
Руководство по эксплуатации газоанализатора ДАГ-500 | (0-1000) млн-1 |
ФР 1.31.2011.11276 (М-18) | (0,1-140) мг/м3 |
Руководство по эксплуатации ПЛЦК. 413411.001 РЭ многокомпонентного газоанализатора «Полар Т» | (20-1000) мг/м3 |
Руководство по эксплуатации ЭКИТ5.940.000РЭ газоанализатора ЭЛАН | (0,21-10) мг/м3 |
М-МВИ-172-06 (ФР.1.31.2011.11222) | (25-100) мг/м3 |
Руководство по эксплуатации анализатора дымовых газов Testo 350 | (5-50000) ррm |
ПНДФ 13.1.4-97 | (1-10000) мг/м3 |
Газоанализатор «ГАНК–4» Руководство по эксплуатации КПГУ 413322 002 РЭ | (1 – 4000) мг/м3 с учетом разбавления |
ГОСТ Р ИСО 10396-2006. инструкция по эксплуатации газоанализатора Testo-350XL. инструкция по эксплуатации газоанализатора ГАНК-4 | (0,02-6000) мг/м3 |
ФР.1.31.2011.11222 (М-МВИ- 172-06) | (7,5-500) мг/м3 |
АЗОТА ДИОКСИД: методики исследования в атмосферном воздухе
Номер методики | Диапазон |
---|---|
ФР.1.31.2009.06144 | (0,02-1,00) мг/м3 |
Газоанализатор «ГАНК–4» Руководство по эксплуатации КПГУ 413322 002 РЭ | (0,02 – 1,0) мг/м3 |
Руководство по эксплуатации ЭКИТ5.940.000РЭ газоанализатора ЭЛАН | (0,21-10) мг/м3 |
РД 52.04.792-2014 (ФР.1.31.2015.19877) | (0,021-4,3) мг/м3 (разовая) |
РД 52.04.186-89, п.5.2.1.4 | (0,02-1,40) мг/м3 |
Руководство по эксплуатации газоан-ра «Элан» NO2 | (0,005-10) мг/м3 |
МУ. Определение концентрации диоксида азота из одной пробы воздуха (фотометрическое определение с сульфаниловой кислотой и 1- нафтил амином). | (0,05-1,40) мг/м3 |
Руководство по эксплуатации Газоанализатора универсального ГАНК-4 КГПУ 413322 002 РЭ | (0,02-10) мг/м3 |
РД 52.04.792-2014 | (0,004-4,3) мг/м3 |
ПНД Ф 13.1:2:3.19-98 | — |
АЗОТА ДИОКСИД: методики исследования в воздухе рабочей зоны
Номер методики | Диапазон |
---|---|
(газоаналитической системы) фирмы «Thermo Environmental Instruments Inc», США, М-МВИ-103-02 | — |
ПНД Ф 13.1:2:3.19-98 | — |
Руководство по эксплуатации газоан-ра «Элан» NO2 | (0,005-10) мг/м3 |
Руководство по эксплуатации ЭКИТ5.940.000РЭ газоанализатора ЭЛАН | (0,21-10) мг/м3 |
МУ 4945-88 п.3.1 | (1-42) мг/м3 |
Инструкция по эксплуатации газоанализатора ГАНК-4, Р 2.2.2006-05 прил. 9, МУ 2.2.5.2810-10 | (1-40) мг/м3 |
Руководство по эксплуатации ГС серии ИГС-98 «Комета-М» ФГИМ 413415.001.500-006 РЭ | (2-30) мг/м3 |
МУК 4.1.2473-09 | (1,0-20,0) мг/м3 |
Это интересно: Контузия (ушиб) головного мозга
Лечение зависимости от веселящего газа
Исходя из этого, лечение зависимости от веселящего газа, кроме необходимого психотропного лечения и традиционной психотерапии зависимых лиц, должно включать в себя широкий спектр лабораторных и инструментальных исследований функций внутренних органов и лечение соматических последствий злоупотребления. То есть наряду с психиатрами, психотерапевтами пациентом должны заниматься и специалисты в области лечения внутренних болезней (терапевт, невролог и другие – по показаниям). Это дает шанс избежать развития фатальных для жизни осложнений и прекратить прием газа.
Врач-нарколог, психиатр Затворницкий В. Л.
Как работает закись азота в зависимости от концентрации
- 5-25%. После вдыхания газа наблюдается заметное расслабление мускулатуры, снижение беспокойства и психического напряжения, уменьшение боли. Появляется слабая сонливость и замедление реакции на слуховые и зрительные стимулы, но человек остается в адекватном состоянии, способен быстро отвечать на вопросы и реагировать на внешнее воздействие. Действие газа может вызвать легкое покалывание пальцев, щек, языка, спины, легкое головокружение.
- 20-55%. Употребление смеси вызывает ощущение плавания в воде, легкой эйфории, могут возникать кратковременные визуальные галлюцинации в случае незначительного превышения дозировки. В случае сильного превышения допустимой дозы у человека может наблюдаться частичная кратковременная амнезия, появится покалывание в руках и ногах. Мышцы расслабляются, а чувствительность к боли снижается, при том, что отхаркивающий рефлекс остается полностью работоспособным, что исключает риск захлебнуться слюной. В случае изменения настроек баллонов с газом дальнейшее увеличение концентрации N2O может быть опасно для здоровья.
- 50-70%. Такая концентрация веселящего газа используется только в медицинских целях, так как эффектом от употребления является полная аналгезия. Употреблять смесь такой концентрации можно только под наблюдением врача.
Физические свойства оксида азота (IV):
Наименование параметра: | Значение: |
Химическая формула | NO2 |
Синонимы и названия иностранном языке | nitrogen dioxide (англ.)
nitrogen(IV) oxide (англ.) азота двуокись (рус.) азота диоксид (рус.) диазота тетраоксид (рус.) |
Тип вещества | неорганическое |
Внешний вид | красно-бурый газ или желтоватая жидкость |
Цвет | красно-бурый, желтоватый |
Вкус | —* |
Запах | характерный острый запах |
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) | жидкость |
Плотность (состояние вещества – жидкость, при 0 °C), кг/м3 | 1491 |
Плотность (состояние вещества – жидкость, при 0 °C), г/см3 | 1,491 |
Плотность (состояние вещества – газ), кг/м3 | 2,0527 |
Плотность (состояние вещества – газ), г/л | 2,0527 |
Температура кипения, °C | 21,1 |
Температура плавления, °C | -11,2 |
Молярная масса, г/моль | 46,0055 |
Примечание: * — нет данных.
Пример монтажа установки NOS на транспортное средство
В качестве примера опишем монтаж «мокрой» системы NOS. Она состоит из резервуаров, в которые под давлением закачивается азот, находящийся в жидком состоянии. В комплекте с ними поставляется набор специальной запорной арматуры:
- магистрали;
- клапана;
- газовые трубки;
- крепления.
Следует подчеркнуть, что баллоны с жидким азотом необходимо установить так, чтобы заходящие в них газовые трубки всегда находились под углом в 15 градусов. Удобнее всего устанавливать баллоны в багажном отсеке.
После того, как резервуары системы NOS смонтированы, следует провести азотоподводящую магистраль к силовому агрегату авто. Можно проложить ее через салон транспортного средства, но лучше этого не делать, поскольку самая незначительная утечка закиси азота (в медицине этот газ называется «веселящим» и применяется для общей анестезии) негативно отразится на здоровье, и может послужить причиной серьезного ДТП. Идеальным вариантом прокладки газовой магистрали станет ее монтаж через любой из рамных лонжеронов. Помимо этого, следует выполнить некоторую модернизацию топливной системы (об этом упоминалось выше).
Поскольку совместно с монтажом «мокрой» системы NOS потребуется обязательная установка инжекторной пластины, следует уделить особое внимание именно этой процедуре. В принципе, она не представляет особой сложности, поскольку эти заслонки изготавливаются под конкретную модель силового агрегата
На следующем этапе монтируется специальный соленоид и подводящая азотная магистраль. Эти элементы также изготавливаются индивидуально для каждой модели моторов.
Несмотря на всю, казалось бы, простоту лучше всего доверить установку системы впрыска закиси азота профессионалам, поскольку ошибка в этом случае может стоить жизни. Помимо монтажа, потребуется еще и грамотная настройка впрыска азота, для которой необходим набор определенных инструментов.
Закись азота – преимущества и особенности кислородной седации
Закись азота и анестезия для детей используются совместно. Газовые компоненты отвечают за спокойствие пациента, но не снимают боль от процедуры. Поэтому врачи обязательно используют анестетики, чтобы впечатления от лечения зубов были самыми нейтральными. «Плюшевое» состояние пациента делает его практически невосприимчивым к мимолетному дискомфорту от укола – обычно малыши его совсем не замечают.
В то же время седация – это и не ингаляционный наркоз. Пациент не спит, а только сильно расслаблен – понимает обращенные к нему просьбы и фразы, отвечает на вопросы, смотрит мультфильмы.
Врачи предлагают седацию азотной закисью ребенку как игру. Масочный наркоз подается через интересный и внешне необычный аксессуар, который обыгрывается персоналом стоматологических клиник по-разному. Это может быть и маскировка, и инопланетный шлем, и маска супергероя или же кислородный баллон летчика-испытателя. Вариант игры подбирается под интересы малыша, воспринимается с любопытством и позитивом.
Солдатенкова Алина
«Сегодня у детей очень популярны супергерои – Бэтмен, Железный человек, Аквамен и другие «герои в масках». И у девочек, и у мальчиков. Я предлагаю ребенку примерить уникальную супер-маску, и отказов никогда нет. А дальше все просто: весело лечим зубки и расстаемся с обнимашками».
Какими бывают системы NOS?
Разработано несколько типов систем впрыска закиси азота, каждый из которых отличается своими плюсами и минусами, поэтому характеризовать понятием «совершенный» какой-то один из них вовсе не имеет смысла. А вот ознакомиться с принципами их работы все же стоит:
- «Сухая» система – ее особенность заключается в том, что она включается в работу при нормальном давлении рабочей смеси. При этом увеличение подачи воздуха и азота осуществляется с помощью соленоида специальной конструкции, за счет чего начинает увеличиваться давление топлива, а вместе с ним – мощность двигателя. Отличается простотой монтажа, при этом стандартная система топливоподачи автомобиля не нуждается в доработке. Единственным ее минусом является высокое давление, которое может повредить топливные форсунки.
- «Мокрая» система – подразумевает доработку пространства между дроссельной заслонкой силового агрегата и впускным коллектором, где монтируются специальные инжекторные пластины, осуществляющие управление подачей топливно-азотной смеси под высоким давлением. Отличается несколько сложной установкой, и ввиду постоянного повышенного давления в системе имеет такой же недостаток, как и «сухая».
- Прямоточная система – имеет сложную конструкцию, из-за чего, ее установка на автомобиль отличается некоторыми трудностями. Впрыск закиси азота осуществляется в каждый из цилиндров двигателя через дополнительно установленные форсунки.
Стоит заметить, что при выборе любой из версий системы NOS, в любом случае потребуется установка дополнительных систем и оборудования на транспортное средство.
Азот — что это за элемент в химии
Азот — является элементом, расположенным в главной подгруппе V группы (или в 15 группе в современной форме периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева) и во втором периоде.
Азот относят к пниктогенам, он представляет собой один из самых распространенных элементов на нашей планете.
В основном состоянии азот обладает следующей электронной конфигурацией:
Внешний энергетический уровень атома азота содержит 3 неспаренных электрона и одну электронную пару в основном энергетическом состоянии. Таким образом, атом азота имеет способность формировать 3 связи по обменному механизму и 1 связь по донорно-акцепторному механизму. В результате максимальное значение валентности азота в соединениях составляет IV, для азота также характерна валентность III. Степени окисления атома азота соответствуют интервалу от -3 до +5. Характерные степени окисления азота -3, 0, +1, +2, +3, +4, +5.
Азот в природном мире можно обнаружить в виде простого вещества газа N2. Молекула N2 неполярная. По этой причине в воде азот практически не растворяется. В молекуле азота атомы соединены тройной связью, в связи с тем, что каждый атом в молекуле обладает тремя неспаренными электронами. Одна из трех связей является σ-связью (сигма-связью), и две — π-связями.
Схема образования молекулы азота:
Структурно-графическая формула молекулы азота имеет вид: N≡N
Схема перекрывания электронных облаков при образовании молекулы азота:
Простое вещество N2 — двухатомный газ, без цвета, вкуса и запаха. Вещество обладает химической инертностью, вступает в химические реакции с комплексными соединениями переходных металлов.
Азот N2 является ключевым компонентом воздуха: составляет 78% от общего объема атмосферного воздуха. В промышленности азот получают путем разделения (фракционирования) воздуха, свыше ¾ от массы производимого в промышленности азота используют для получения аммиака. Простое вещество N2 применяют в качестве инертной среды для реализации разнообразных технологических процессов. Жидкий азот играет роль хладагента.
Азот представляет собой один из ключевых биогенных элементов, который входит в компонентный состав белков и нуклеиновых кислот. В земной коре азот встречатеся преимущественно в виде нитратов — солей азотной кислоты.
Физические свойства
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, или 0,15 г/100 мл воды при 15 °C), растворим также в этиловом спирте, эфире, серной кислоте. 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. Молекула закиси азота имеет дипольный момент 0,161 Д, коэффициент преломления в жидком виде равен 1,330 (для жёлтого света с длиной волны 589 нм). Давление паров жидкого N2O при 20 °C равно 5150 кПа.
Возможные осложнения
Нередко при предстоящем стоматологическом лечении своих детей с применением закиси азота мамы беспокоятся о вреде и последствиях процедуры. Такое беспокойство основывается на знании потенциальной опасности наркоза и непонимании принципиального различия между ним и седациями. Поскольку стоматологические седации появились в нашей стране относительно недавно, анестезиологи и стоматологи еще не успели полностью развеять мифы об их опасности. Но совершенно точно, что смесь азота с кислородом не формирует привыкания и не обладает сильным действием. В странах с более развитой медициной, например, в Израиле и США, седации применяются почти во всех детских стоматологических учреждениях.
Специалисты придерживаются единого мнения, что качественно проведенная процедура не вызывает никаких осложнений. Правда, в редких случаях возможны некоторые отрицательные последствия:
Синдром ПОТР (тошнота и рвота после процедуры)
Может проявиться, если врач не взял во внимание наличие противопоказаний к использованию закиси азота, либо если ребенок слишком сильно нервничал, невзирая на успокаивающий препарат.
Боль. Закись азота не способна обезболивать – она лишь успокаивает, делая пациента более спокойным к боли
Если планируется проведение болезненной процедуры, закись азота будет малоэффективной без использования обезболивающего вещества.
Отсутствие успокаивающего эффекта. Возможно в том случае, когда врач неверно рассчитал дозировку составляющих смеси либо ее общее количество.
Различные формулировки и номенклатуры
Оксиды азота в порядке возрастания степени окисления азота:
— N2Или закись азота (+1)
— NO, оксид азота (+2)
— N2О3, триоксид азота (+3)
— НЕТ2, диоксид азота (+4)
— N2О5, пентоксид азота (+5)
Закись азота (или широко известный как веселящий газ) представляет собой бесцветный газ со слабым сладким запахом и мало реактивным. Это может быть визуализировано как молекула N2 (синие сферы), который добавил атом кислорода на одном конце. Он готовится путем термического разложения нитратных солей и используется в качестве анестезирующего и обезболивающего средства..
Азот имеет степень окисления +1 в этом оксиде, что означает, что он не очень окислен и его потребность в электронах не является убедительной; однако вам нужно всего лишь получить два электрона (по одному на каждый азот), чтобы стать стабильным молекулярным азотом.
В основных и кислых растворах реакции:
N2O (г) + 2H+(ac) + 2e— => N2(г) + Н2O (l)
N2O (г) + H2O (l) + 2e— => N2(г) + 2OH—(Aq)
Эти реакции, хотя и термодинамически благоприятны для образования стабильной молекулы N2, происходят медленно, и реагенты, которые дарят пару электронов, должны быть очень сильными восстановителями.
Оксид азота (NO)
Этот оксид состоит из бесцветного, реактивного и парамагнитного газа. Как и закись азота, он имеет линейную молекулярную структуру, но с большой разницей, что связь N = O также имеет характер тройной связи..
NO быстро окисляется в воздухе с образованием NO2, и, таким образом, генерировать более стабильные молекулярные орбитали с более окисленным атомом азота (+4).
2NO (г) + O2(г) => 2НЕТ2(G)
Биохимические и физиологические исследования стоят за доброкачественной ролью этого оксида в живых организмах..
Он не может образовывать N-N-связи с другой молекулой NO из-за делокализации неспаренного электрона на молекулярной орбитали, который направлен больше на атом кислорода (из-за его высокой электроотрицательности). Противоположное происходит с NO2, которые могут образовывать газообразные димеры.
«Альтернативное» применение и авторитетные мнения
Воздушный шарик с закисью азота стоит несколько сотен рублей. Употребляют «веселящий газ» в основном молодые люди. Его продажа активно идет в Интернете, N 2 O торгуют даже оптом, литрами. Судя по сюжетам многочисленных видеороликов, опубликованных в Сети, подышавшие газом люди на время теряют рассудок, они начинают смеяться явно нездоровым смехом, многие бьются в истерике и падают без сознания.
Как утверждает врач-нарколог Амирьян Галиев, любая ошибка при дозировке вдыхаемой закиси азота может оказаться смертельной: дыхательная система человека блокируется и он теряет способность дышать. Галиев разъясняет, что закись азота повышает настроение, однако этот процесс на самом деле является предсмертным состоянием – из легких «выдавливается» кислород и мозг перестает им насыщаться в достаточном количестве. Психиатр-нарколог Константин Поплевченков подтверждает, что «веселящий газ» особенно опасен тем, что вдыхание даже небольшого количества закиси азота в чистом виде приводит к вытеснению из крови человека кислорода, вследствие чего возникает гипоксия головного мозга. Итог – кома или смерть. Коллега Поплавченкова врач-анестезиолог Анатолий Малышев дополняет, что закись азота наполняет кровь очень быстро, что может в «лучшем» случае сделать человека инвалидом, если, конечно, медики успеют откачать его.
Наркологи убеждены, что «веселящий газ», как и любое другое психоактивное вещество, вызывает привыкание (наркозависимость). Что, в свою очередь, выгодно продавцам закиси азота. Последствия использования «веселящего газа» в развлекательных целях уже неоднократно фиксировались в нашей стране. По сообщениям СМИ, в 2012 году в Тамбове трое молодых людей в возрасте до 30 лет после того, как надышались закисью азота, попали в психиатрическую клинику с галлюцинациями. В апреле прошлого года в Москве от закиси азота погибли студенты — девушка и парень. Когда вскрыли квартиру с двумя трупами, выяснилось, что баллон с газом был поврежден, погибла также собака, находившаяся в помещении.