Азот оксид (динитроген оксид или динитроген моноксид) — хемиско соединение, азотен оксид со формула . На собна температура, тој е безбоен незапалив гас и има малку сладок мирис и вкус. При покачени температури, азотниот оксид е моќен оксидатор сличен на молекуларниот кислород.
Азотниот оксид има значителна медицинска употреба, особено во хирургијата и стоматологијата, поради неговите анестетички својства и намалување на болката. Неговото колоквијално име „гас за смеење“, измислено од Хамфри Дејви, се должи на еуфоричните ефекти при неговото вдишување, својство што довело до негова рекреативна употреба како дисоцијативен анестетик. Се наоѓа на списокот на есенцијални лекови на Светската здравствена организација. Исто така се користи како оксидатор во ракетни погони и во моторни трки за зголемување на моќноста на моторите.
Атмосферската концентрација на азотен оксид достигнала 333 дела на милијарда (ppb) во 2020 година, зголемувајќи се со стапка од околу 1 ppb годишно. Тој е главен чистач на стратосферскиот озон, со влијание споредливо со влијанието на хлорофлуоројаглеродот. Глобалната застапеност на покажува дека околу 40 % од просечните 17 TgN/година (тераграми или милиони метрички тони азот годишно) емисии потекнуваат од човековата активност и покажува дека растот на емисиите главно доаѓа од проширувањето на земјоделството и индустриските извори во економиите во развој. Како трет најважен долготраен стакленички гас, азотен оксид, исто така, значително придонесува за глобалното затоплување.
Азотниот оксид се користи како погонско гориво и има различни примени од ракетирање до правење шлаг. Се користи како рекреативна дрога; повеќето рекреативни корисници не се свесни за неговата невротоксичност и потенцијалот да предизвика невролошки оштетувања.
Употреба
Ракетни мотори Азотниот оксид може да се користи како оксидатор во ракетниот мотор. Има предности во однос на другите оксидатори со тоа што е многу помалку токсичен, а поради неговата стабилност на собна температура, исто така е полесен за складирање и релативно безбеден за носење на лет. Како секундарна придобивка, може лесно да се распадне и да формира воздух за дишење. Неговата висока густина и нискиот притисок за складирање (кога се одржува на ниска температура) му овозможуваат да биде високо конкурентен со складираните системи за гас под висок притисок.
Во патент од 1914 година, американскиот ракетен пионер Роберт Годард предложил азотен оксид и бензин како можни погони за ракета со течно гориво.Goddard, R. H. (1914) "Rocket apparatus" Азотниот оксид е оксидатор на избор во неколку дизајни на хибридни ракети (со користење на цврсто гориво со течен или гасовит оксидатор). Комбинацијата на азотен оксид со гориво со полибутадиен со хидроксил е користена од SpaceShipOne и други. Исто така, особено се користи во аматерската и висока моќност на ракета со различни пластики како гориво.
Азотниот оксид, исто така, може да се користи во ракета со монопропелант. Во присуство на загреан катализатор, ќе се распадне егзотермично на азот и кислород, на температура од приближно .Nitrous Oxide Safety. Поради големото ослободување на топлина, каталитичкото дејство брзо станува секундарно, бидејќи топлинското автоматско распаѓање станува доминантно. Во вакуумски погон, ова може да обезбеди специфичен импулс на монопропелант (I) од дури 180 секунди. Иако е значително помал од I достапен од потиснувачите на хидразин (монопропелант или бипропелант со динитроген тетрооксид ), намалената токсичност го прави азотен оксид опција што вреди да се истражува.
Се вели дека азотниот оксид дефлагрира на приближно при притисок од 309 psi (21 атмосфери).Munke, Konrad (2 July 2001) Nitrous Oxide Trailer Rupture, Report at CGA Seminar "Safety and Reliability of Industrial Gases, Equipment and Facilities", 15–17 October 2001, St. Louis, Missouri На 600 , на пример, потребната енергија за палење е само 6 џули, додека на 130 psi влезот на енергија за палење од 2.500 џули е недоволен.FR-5904.
Мотор со внатрешно согорување Во трките со возила, азотниот оксид (често се нарекува само „азотен“) му овозможува на моторот да согорува повеќе гориво обезбедувајќи повеќе кислород за време на согорувањето. Зголемувањето на кислородот овозможува зголемување на вбризгувањето на горивото, овозможувајќи му на моторот да произведува поголема моќност на моторот. Гасот не е запалив при низок притисок/температура, но испорачува повеќе кислород од атмосферскиот воздух со распаѓање на покачени температури, околу 570 степени F (~ 300C). Затоа, често се меша со друго гориво што полесно се разгорува. Азотниот оксид е силен оксидирачки агенс, приближно еквивалентен на водород пероксид и многу посилен од кислородниот гас.
Азотниот оксид се складира како компресирана течност; испарувањето и проширувањето на течниот азотен оксид во доводниот колектор предизвикува голем пад на температурата на доводното полнење, што резултира со погусто полнење, што дополнително дозволува повеќе мешавина на воздух/гориво да влезе во цилиндерот. Понекогаш азотен оксид се вбризгува во (или пред) доводниот колектор, додека другите системи директно инјектираат, непосредно пред цилиндерот (директно вбризгување на приклучокот) за да се зголеми моќноста.
Техниката била користена за време на Втората светска војна од авионите на Луфтвафе со системот GM-1 за да се зголеми излезната моќност на моторите на авионите. Првично наменето да му обезбеди на стандардниот авион на Луфтвафе супериорни перформанси на голема височина, технолошките размислувања ја ограничиле неговата употреба на екстремно високи височини. Според тоа, го користеле само специјализирани авиони, како што се извидувачки авиони со голема височина, бомбардери со голема брзина и авиони за пресретнување на голема височина. Понекогаш може да се најде на авионите на Луфтвафе, исто така опремен со друг систем за засилување на моторот, MW 50, форма на вбризгување вода за воздухопловни мотори кои користеле метанол за неговите способности за засилување.
Еден од главните проблеми при користењето на азотен оксид во клипниот мотор е тоа што тој може да произведе доволно енергија за да го оштети или уништи моторот. Можни се многу големи зголемувања на моќноста, и ако механичката структура на моторот не е правилно зајакната, моторот може да биде сериозно оштетен или уништен за време на овој вид на работа. Многу е важно со зголемувањето на азотен оксид кај бензинските мотори да се одржуваат соодветни работни температури и нивоа на гориво за да се спречи „пред-палење“,Cline, Allen W. (January 2000) "Engine Basics: Detonation and Pre-Ignition". или „детонација“ (понекогаш се нарекува „чукање“). Повеќето проблеми кои се поврзани со азотен оксид не доаѓаат од механички дефект поради зголемувањето на моќноста. Бидејќи азотниот оксид овозможува многу погусто полнење во цилиндерот, тој драматично го зголемува притисокот во цилиндерот. Зголемениот притисок и температура може да предизвикаат проблеми како што се топење на клипот или вентилите. Исто така, може да пукне или да го искриви клипот или главата и да предизвика претходно палење поради нерамномерно загревање.
Течниот азотен оксид од автомобилска класа малку се разликува од азотен оксид од медицинска класа. Мала количина на сулфур диоксид () се додава за да се спречи злоупотреба на супстанции.
Аеросолно погонско гориво десно|мини| Одделение за храна полначи за шлаг Гасот е одобрен за употреба како додаток на храна ( Е број : E942), особено како погонско гориво за аеросолен спреј. Неговата најчеста употреба во овој контекст е во канистри за шлаг со аеросол и спрејови за готвење.
Гасот е исклучително растворлив во масни соединенија. Во шлагот со аеросол се раствора во масната павлака додека не излезе од конзервата, кога станува гасовита и на тој начин се создава пена. Кога се користи на овој начин, се добива шлаг што е четири пати поголем од волуменот на течноста, додека изматувањето на воздухот во кремот произведува само двојно поголем волумен. Ако воздухот се користи како погонско гориво, кислородот би го забрзал ранцидирањето на маснотиите од путер, но азотниот оксид ја инхибира таквата деградација. Јаглерод диоксидот не може да се користи за шлаг затоа што е кисел во вода, што би го замрзнало кремот и ќе му даде чувство на „пенкаво“ како селцер.
Шлагот произведен со азотен оксид е нестабилен и ќе се врати во потечна состојба во рок од половина час до еден час. Така, методот не е погоден за украсување храна што нема да се служи веднаш.
Во текот на декември 2016 година, некои производители пријавиле недостиг на шлаг со аеросолни креми во Соединетите Држави поради експлозија во постројката за азотен оксид на Air Liquide во Флорида кон крајот на август. Со голем објект офлајн, прекинот предизвикал недостиг што резултирал со тоа што компанијата го пренасочила снабдувањето со азотен оксид до медицинските клиенти наместо кон производството на храна. Недостатокот се појавил за време на божиќната и празничната сезона кога употребата на конзервирана шлаг вообичаено е на највисоко ниво.
Слично на тоа, спрејот за готвење, кој е направен од различни видови масла комбинирани со лецитин (емулгатор), може да користи азотен оксид како погонско гориво. Други погони кои се користат во спрејот за готвење вклучуваат алкохол и пропан за храна.
Лек десно|мини| се користи во стоматологијата Азотниот оксид се користи во стоматологијата и хирургијата, како анестетик и аналгетик, од 1844 година Во раните денови, гасот се администрирал преку едноставни инхалатори кои се состоеле од вреќа за дишење направена од гумена ткаенина. Денес, гасот се администрира во болниците со помош на автоматска машина за релативна аналгезија, со испарувач на анестетици и медицински вентилатор, кој обезбедува прецизно дозиран и активиран со здив проток на азотен оксид измешан со кислород во сооднос 2:1.
Азотниот оксид е слаб општ анестетик, и затоа генерално не се користи сам во општа анестезија, туку се користи како гас-носител (помешан со кислород) за помоќни лекови за општа анестезија како што се севофлуран или десфлуран. Има минимална алвеоларна концентрација од 105% и коефициент на поделба на крв/гас од 0,46. Употребата на азотен оксид во анестезија, сепак, може да го зголеми ризикот од постоперативна гадење и повраќање.
Стоматолозите користат поедноставна машина која испорачува само / смеса за пациентот да вдишува додека е свесен. Пациентот се одржува свесен во текот на целата процедура и ги задржува соодветните ментални способности да одговори на прашањата и упатствата од стоматологот.
Вдишувањето на азотен оксид често се користи за ублажување на болката поврзана со породување, траума, орална хирургија и акутен коронарен синдром (вклучува срцев удар). Неговата употреба за време на породувањето се покажало како безбедна и ефикасна помош за жените кои раѓаат. Неговата употреба за акутен коронарен синдром е од непозната корист.
Во Британија и Канада, Ентонокс и Нитронокс најчесто се користат од екипи на брза помош (вклучувајќи ги и нерегистрирани лекари) како брз и високо ефикасен аналгетски гас.
Педесет проценти азотен оксид може да се земе предвид за употреба од обучени непрофесионални лица кои реагираат на прва помош во предхоспиталните услови, со оглед на релативната леснотија и безбедност на администрирање на 50% азотен оксид како аналгетик. Брзата реверзибилност на нејзиниот ефект, исто така, ќе го спречи да ја спречи дијагнозата.
Рекреативна употреба мини| Акватинтен приказ на забава со гас за смеење во деветнаесеттиот век, од Томас Роландсон мини|Уличен знак што укажува на забрана за употреба на азотен оксид во близина на Полестраат во Гронинген мини|Остатоци од Випит (малите челични канистри) од рекреативна употреба на дрога, Холандија, 2017 година Рекреативното вдишување на азотен оксид, со цел да предизвика еуфорија и/или благи халуцинации, започнало како феномен за британската висока класа во 1799 година, познат како „забави со гасови од смеење“.