Typpidioksidi
| Typpidioksidi | |||
   Typpidioksidin rakenne. |
|||
| Henkilöllisyystodistus | |||
|---|---|---|---|
| IUPAC-nimi | typpidioksidi | ||
| N o CAS | |||
| N o ECHA | 100 030 234 | ||
| N O EY | 233-272-6 | ||
| N o RTECS | QW9800000 | ||
| PubChem | 3609161 | ||
| ChEBI | 33101 | ||
| Hymyilee |
[N +] (= O) = O , |
||
| InChI |
InChI: InChI = 1S / NO2 / c2-1-3 / q + 1 InChIKey: OMBRFUXPXNIUCZ-UHFFFAOYSA-N |
||
| Ulkomuoto | punaruskea kaasu tai ruskea tai keltainen neste, jolla on pistävä haju. | ||
| Kemialliset ominaisuudet | |||
| Raaka kaava |
N O 2 [Isomeerit] |
||
| Moolimassa | 46,0055 ± 0,0008 g / mol N 30,45%, O 69,55%, |
||
| Dipolaarinen hetki | 0,316 ± 0,010 D | ||
| Fyysiset ominaisuudet | |||
| T ° fuusio | -11,2 ° C | ||
| T ° kiehuu | 21,2 ° C | ||
| Liukoisuus | vedessä: reaktio | ||
| Tilavuusmassa | 1,45 g · cm -3 (neste) | ||
| Kyllästävä höyrynpaine | ajan 20 ° C : 96 kPa | ||
| Kriittinen piste | 157,85 ° C , 20,17 MPa | ||
| Sähköiset ominaisuudet | |||
| 1 re ionisaatioenergia | 9,586 ± 0,002 eV (kaasu) | ||
| Varotoimenpiteet | |||
| SGH | |||
   Vaara H314, H330, H314 : Voimakkaasti ihoa syövyttävää ja silmiä vaurioittavaa H330 : Tappavaa hengitettynä |
|||
| WHMIS | |||
    A, C, D1A, D2B, E, A : Puristettu kaasu Absoluuttinen höyrynpaine 50 ° C: ssa = 345 kPa C : Hapettava materiaali. Aiheuttaa tai edistää toisen materiaalin palamista vapauttamalla happea. D1A : Erittäin myrkyllinen aine, jolla on vakavia välittömät vaikutukset Vaarallisten aineiden kuljetus: luokka 2.3 D2B : Myrkyllinen aine, jolla on muita myrkyllisiä vaikutuksia. Mutageenisuus eläimillä. E : Syövyttävä materiaali. Vaarallisten aineiden kuljetus: Luokka 8 Ilmoitus 1,0% ainesosien ilmoittamisluettelon mukaan. |
|||
| Kuljetus | |||
265 : myrkyllinen ja hapettava kaasu (edistää tulipaloa) YK-numero : 1067 : Typpidioksidi; tai DIAZOTTETROXIDE- luokka: 2.3 Merkinnät: 2.3 : Myrkylliset kaasut (vastaa isojen kirjainten T nimeämiä ryhmiä, ts. T, TF, TC, TO, TFC ja TOC). 5.1 : Hapettavat aineet 8 : Syövyttävät aineet    |
|||
| Hengitys | Kuolemaan johtava typpihapon esiintyminen keuhkoissa reagoimalla veden kanssa | ||
| Ekotoksikologia | |||
| Hajukynnys | matala: 0,05 ppm korkea: 0,14 ppm |
||
| SI- ja STP- yksiköt, ellei toisin mainita. | |||
Typpidioksidi on kemiallinen yhdiste on kaavan NO 2. Keskittyneenä se esiintyy tukahduttavana myrkyllisenä punaruskeana kaasuna, jolla on tyypillinen pistävä pistävä haju. Se on typpihapon HNO 3 teollisen tuotannon edeltäjäja merkittävä maapallon ilmakehän epäpuhtaus, jonka tuottavat polttomoottorit (pääasiassa diesel) ja lämpövoimalat ; sinänsä se on vastuussa rikkoutumattomien " happosateiden " rehevöitymisestä ja happamoitumisesta (NO 2 yhdistettynä antropogeeniseen troposfäärin otsoniin muodostaa nitraatteja, jotka liukenevat hyvin veteen). Se on vastuussa myös typpihapon läsnäolosta (jos se muodostuu hydratoimalla NO 2: ta):
3 NO 2+ H 2 O→ 2 HNO 3+ EI .Ulkomuoto
Puhdas, sillä on ruskehtava väri ( hohtavat höyryt ) ja makea haju. Se on yksi hajuista, jotka havaitsemme autoliikenteen saastuttamilla kaduilla .
Rakenne
Vakaampi rakenne NO 2 on PÄÄLLÄ · -O, jonka kulma on 134 astetta ja piste edustaa tämän yhden elektronin typpiatomissa, ja viivoja kahden nro lisäksi, että on olemassa sidos "normaali”NO. Muodolliset maksut olisivat korkeammat kuin esitetyn rakenteen; sen läsnäolo typpiatomissa on lähempänä todellisuutta, vaikka kaikki tämä on vain kysymys kyseisen elektronin läsnäolon todennäköisyystiheydestä. Hän viettää "enemmän aikaa" typelle kuin toiselle hapesta.
Sen radikaali rakenne tekee siitä erittäin reaktiivisen orgaanisia molekyylejä kohtaan.
Monomeeri-dimeeri-tasapaino
Tällä kaasulla on pysyvä tasapaino, mutta lämpötilasta ja paineolosuhteista riippuen sen dimeeri , typpiperoksidi N 2 O 4 :
2 NO 2 N 2 O 4 : Δ H = -57,23 kJ mol -1 .
Tätä eksotermistä dimerointia suositaan matalissa lämpötiloissa. Typpi peroksidi N 2 O- 4 , runko diamagneettista väritön voidaan saada kiinteänä aineena, jonka sulamispiste oli -11,2 ° C: ssa . Ja se muuttuu palautuvasti takaisin NO 2: ksi, värillinen paramagneettinen monomeeri , endotermisessä reaktiossa korkeammissa lämpötiloissa.
Saasteaine
Typpidioksidin parittamaton elektroni tekee siitä hapettimen ja väkivaltaisen myrkyn : sen hengittäminen antaa välittömän reaktion keuhkojen sisäpohjan veden kanssa , mikä johtaa typpihapon tuotantoon .
Typpidioksidi on johdonmukaisesti useimpien ajoneuvojen, lämpöpolttoainetta käyttävien voimalaitosten (pääasiassa kivihiilen) ja teollisen toiminnan johdosta myös muiden epäpuhtauksien, erityisesti maanpinnan otsonin (epäpuhtauksien lisääntyvä kaikkialla maailmassa) edeltäjä . ponnisteluja) ja nitraatit , jälkimmäinen happosade ja, sen seurauksena, happamoitumista ja rehevöitymistä makean veden.
Paikallinen ja maailmanlaajuinen kehitys
Alkaen vuosina 1960 ja 2002 , tasot NO x ja otsonia, mitattuna alempien kerrosten troposfäärin (jossa hengittää), minkä jälkeen verrattavissa käyrät, lähellä käyrän nousu tieliikenteen , mikä tehottomuus kylmä katalyyttinen muuntimet, ja suurten osien dieselmoottoreiden aiheuttama pilaantuminen, valmistajien piilossa, aina Volkswagen-tapauksen (Dieselgate) skandaaliin , jota pahentaa ajoneuvojen määrän jatkuva kasvu.
Erityisesti koska se on troposfäärin otsonin edeltäjä, näytti mielenkiintoiselta mitata sitä ilmapylväässä korkeammalla, joka on pitkään ollut vaikeaa ja kallista (ilmassa olevat näytteenottimet, ilmapallot jne. ). Sitten satelliiteihin asennettiin anturit, jotka mahdollistivat sen mittaamisen yhä tarkemmin.
Vuonna 2017 NASA: n tutkijat tuottivat uusia korkean resoluution globaaleja satelliittikarttoja ilmanlaadusta, mikä mahdollisti tämän parametrin tarkemman seurannan avaruudessa ja ajassa eri alueilla ja 195 kaupungissa ympäri maailmaa. Tämä työ esiteltiin American Geophysical Unionin kokouksessa San Franciscossa ja julkaistiin Journal of Geophysical Research -lehdessä . Se osoittaa, että viimeaikaiset muutokset pitoisuuden eniten saasteita ja erityisesti NO 2 "eivät ole satunnaisia" (Bryan Duncan, NASA tiedemies, ilmakehän tiede Goddard Space Flight Centerin vuonna Greenbelt , Maryland), ohjaajan tätä työtä) ja ”milloin hallitukset päättävät rakentaa jonnekin tai säännellä epäpuhtautta ”, vaikutus näkyy satelliiteilla. Duncan ja hänen tiiminsä tutkittiin kerättyjä 2005 kohteeseen 2014 Alankomaiden-Suomen Ozone Monitoring Instrument aluksella NASAn Aura satelliitin . Tämä instrumentti havaitsee myös typpidioksidin, joka on merkittävä tekijä kaupunkien savuissa. NO 2 saastuminen kuormittajat ovat lähes sijaitsevat teollisessa sekä suurkaupunkeihin ja niiden ympäristöön kehittyneissä maissa ja kehitysmaissa. NASA tutkii NO 2: n vuosittaisia suuntauksia ympäri maailmaa ja pyrkii selittämään ne vertaamalla satelliittitietoja maiden päästöihin ja päästöjen valvontaa, kansallista bruttokansantuotetta ja kaupunkien kasvua koskeviin tietoihin. Aikaisemmissa tutkimuksissa ja matalan resoluution satelliittitietoihin perustuvissa kartoissa ei tunnistettu muunnelmia lyhyillä etäisyyksillä. Tämä uusi kartta näyttää johdonmukaisempaa tietoa pilaantumisongelmien ja lähteiden sijainnista, ja se voi auttaa nousevia maita tai alueita, joilla ei ole (tai vain vähän) maa-ilmanseuranta-asemia. Suuntaukset vaihtelevat suuresti tarkasteltavasta alueesta riippuen.
- Yhdysvalloissa ja Euroopassa ovat edelleen suurimpia päästöjen aiheuttajia NO 2 , mutta myös levyttänyt dramaattisin vähennyksiä 2005 ja 2014 (osittain viedä teollisuutta vähemmän työvoimavaltaista kehittyvissä maissa. Hyvä); NO 2 on vähentynyt 20-50% Yhdysvalloissa ja jopa 50% Länsi-Euroopassa, mikä johtuu pääasiassa ympäristölainsäädännöistä, jotka ovat saaneet aikaan tiettyjä teknisiä parannuksia autojen ja ajoneuvojen epäpuhtauspäästöjen vähentämiseksi.
- In Kiina (jäljempänä ”tehdas maailmassa”, kasvaa edelleen), maa on päinvastoin lisännyt typpidioksidin päästöjään 20-50%, lähinnä pohjoisen tasangoilla. Mutta kolmen taajaman - Pekingin ( Peking ), Shanghain ja Helmijoen suiston - päästöt ovat laskeneet jopa 40%.
- Vuonna Afrikassa , Johannesburgissa ja Pretoriassa päästää eniten NO 2 koko eteläisellä pallonpuoliskolla , mutta korkean resoluution trendi kartta osoittaa monimutkainen tilanne huolehtivat siitä kaupunkien ja voimaloiden ja lähialueiden teollisuusalueita, jotka selittävät puutteita. Aiemmat ristiriitaisilta tutkimukset tämä alue toteaa tutkimuksen toisen kirjoittajan Anne Thompsonin.
- Vuonna Lähi-idässä kasvu typpidioksidin tasojen vuodesta 2005 Irakissa, Kuwaitissa ja Iranissa todennäköisesti vastaamaan talouskasvun näistä maista. Sodien aikana (Syyriassa vuodesta 2011) satelliittikuvat osoittavat typpidioksiditason jyrkän laskun, todennäköisesti taloudellisen toiminnan vähenemisen ja miljoonien ihmisten siirtymisen seurauksena.
Kynnysarvot
WHO tarjoaa ilmanlaatua koskevissa suuntaviivoissaan seuraavat NO 2 -ohjeet :
- 40 μg / m 3 vuotuinen keskiarvo;
- 200 μg / m 3 keskiarvo tunnissa.
Nämä arvot ovat samanlaisia kuin Ranskassa ympäristökoodin asettamat arvot:
- 40 μg / m 3 vuotuisena siviilikeskiarvona (laatutavoitteena);
- 200 μg / m 3 tuntikeskiarvona (tieto- ja suosituskynnys).
Toimenpiteitä
Näistä syistä NO 2on yksi tekijöistä (”alaindeksi”), joka yleensä otetaan huomioon ilmanlaatuindeksejä laskettaessa (esimerkiksi Atmo-indeksi Ranskassa). Certu (2005) mukaan "krooniseen pilaantumiseen nähden epäpuhtaus, jota tällä hetkellä hallitaan vähiten, on typpidioksidi" ; "Lisäksi NO 2: n väheneminenei ole verrannollinen ensisijaisten epäpuhtauksien vähenemiseen . Se lisää NO 2: n luonnollista tuotantoa, metsäpalojen aikana, pilvissä ja keskimmäisessä troposfäärissä ukkosaktiviteetin sattuessa.
Kuten "myrkyllinen epäpuhtaudella" ja koska se on yhä läsnä ilmassa (se on erityisesti tullut yksi tärkeimmistä saasteiden Pariisi), typpidioksidia seurataan. Vaaditaan observatorioiden ilmansaasteiden, aktiivisen antureita tai osana seuranta - verkot passiivisten näytteenottimien avulla, ja sitä säännellään eurooppalaisella direktiivillä ETY n: o 85-203 ja asetuksella25. lokakuuta 1991.
Ranskassa sen tuntikohtainen raja-arvo on 200 µg / m 3 , ja se ylitetään usein suurissa kaupungeissa sekä lähellä suuria teitä tai lentokenttiä ilman tuulta tai ilmankiertoa.
Keskeinen laboratorio poliisin läänin mielestä typpimonoksidi NO kuin "erittäin hyvä indikaattori pilaantumisen autojen lähteistä, koska yhä suurempi osa dieselkäyttöisiä ajoneuvoja Ranskan laivaston" , mutta että "toimenpiteet liikennettä rajoitukset olisivat melko alennettu vaikutus NO 2 sisältö ” . Dieselmoottorit havaitaan olevan ensisijainen lähde päästöjen tätä kaasua. Satelliittikartat NO 2 -saasteistanäyttää kolme pääkohdetta lähteinä, mutta myös se, että kauppa- ja sota- alusten reittejä seuraa NO 2, etenkin Punaisella merellä ja Intian valtamerellä Intian ja Indonesian eteläkärjen välillä . Meren yläpuolella UV- nopeus kasvaa eikä merimoottorit ole hyötyneet auton kehityksestä. Lisäksi niiden polttoöljy on usein huonolaatuista (rikkipitoisempi ja raskaampi). Ranskan suurissa kaupungeissa CERTU: n mukaan ympäri vuoden "NO 2: n tuskin koskaan saavutetaan suosituskynnyksiä » , Vaikka muilla epäpuhtauksilla on usein kausihuippuja.
Euroopassa tämä autoliikenteeseen hyvin liittyvä epäpuhtaus laski hitaasti ilmassa 1980-luvulta 1990-luvun loppuun , sitten parannus lakkasi tai muuttui hyvin vähäiseksi. Jos liikenne nousisi Euroopassa NO 2 saastuminenvoi jälleen nousta. Eurooppalainen laki on 2014 (jäljempänä Euroopan unionin tuomioistuin ) vahvistaa raja-arvojen NO 2Ilmanlaatua koskevassa eurooppalaisessa direktiivissä asetetut vaatimukset ovat jäsenvaltioiden " tulosvelvollisuus " .
Aktiivihiili adsorboi erittäin tehokkaasti typpidioksidi, koska se ei ole täynnä, mutta se ei voida ajatella käyttää sitä puhdistaa ilmaa kaupungeissa. Toisaalta autojen lukumäärän, liikenteen tai moottoriteiden nopeuden rajoituksiin liittyy NO 2 : n väheneminen .(samoin kuin hienot mikropartikkelit PM 10 ).
NO 2 -tasojen arviointi
Se suoritetaan käyttämällä erityisiä antureita , joita on pyritty parantamaan ainakin 2000-luvulta lähtien, muun muassa mittaamaan tätä kaasua paremmin lämpömoottoreissa ja / tai niiden katalysaattorissa moottorin toiminnan taannehtivaan säätämiseen sen vähentämiseksi. saastuminen, joka edellyttää reaaliaikaisia antureita , tehokkaampia, mikä sallii valikoivan havaitsemisen ja kestää pakokaasujen korkeita lämpötiloja, jotta viime kädessä voidaan paremmin vähentää (moottorissa) tai tuhota (uuden sukupolven katalysaattoreissa) ).
Muu käyttö
Sitä käytettiin XIX th vuosisadan varten säilyttämiseksi lihaa .
Viitteet
- NITROGEN DIOXIDE , kemikaaliturvallisuusohjelman käyttöturvallisuustiedotteet , joita on kuultu 9. toukokuuta 2009
- (in) David R. LiDE, Handbook of Chemistry and Physics , CRC,16. kesäkuuta 2008, 89 th ed. , 2736 Sivumäärä ( ISBN 142006679X ja 978-1420066791 ) , s. 9-50
- laskettu molekyylimassa välillä " Atomic painot Elements 2007 " on www.chem.qmul.ac.uk .
- (in) Klotz, Irving M. Rosenberg ja Robert M., Chemical termodynamiikka, peruskäsitteet ja menetelmät , Wiley-VCH Verlag,2008, 564 Sivumäärä ( ISBN 978-0-471-78015-1 ja 0-471-78015-4 ) , s. 98
- (in) David R. LiDE, Handbook of Chemistry and Physics , CRC,2008, 89 th ed. , 2736 Sivumäärä ( ISBN 978-1-4200-6679-1 ) , s. 10-205
- Indeksinumero EY-asetuksen nro 1272/2008 (16. joulukuuta 2008) liitteen VI taulukossa 3.1 .
- " Typpidioksidi " tietokannassa kemikaalien Reptox että CSST (Quebec organisaatio, joka vastaa työsuojelun), pääsee 23 huhtikuu 2009.
- " Typpidioksidi " osoitteessa hazmap.nlm.nih.gov (käytetty 14. marraskuuta 2009 )
- (in) Duward Felix Shriver , Peter William Atkins ja Cooper Harold Langford , epäorgaanisen kemian , Oxford / Melbourne / Tokio, Oxford University Press,1990, 706 Sivumäärä ( ISBN 0-19-855232-7 , 9780198552321 ja 0198552319 )
- (in) AF Holleman Egon Wiberg ( trans. Mary Eagleson, William Brewer), Epäorgaaninen kemia , San Diego, Berliinissä, New Yorkissa, Academic Press De Gruyter,2001, 1884 Sivumäärä ( ISBN 978-0-12-352651-9 , OCLC 301686300 , lue verkossa ).
- Ba M ja Elichegaray C (2003), otsonisaaste : pitoisuuksien nousu huolimatta ponnisteluista Euroopan tasolla . Tiedot ympäristöstä (Ifen) n, 88.
- energia huomenna, Tekniikka, ympäristö talous, johdolla JL Bobin, E Huffer ja H Nifenecker (energiaryhmää Ranskan Physical Society) Fossiiliset polttoaineet 11. terveysvaikutukset. katso kaavio s. 271
- NASA ja NO 2 195 kaupungin ilmassa ; tarkastella ja ladata korkealaatuisia ilmanlaatukarttoja URL: http://svs.gsfc.nasa.gov/12094
- Maailman terveysjärjestö, WHO: n ilmanlaatua koskevat ohjeet: hiukkasmainen aine, otsoni, typpidioksidi ja rikkidioksidi - maailmanlaajuinen päivitys 2005: riskinarviointisynteesi , Geneve, Maailmanjärjestön terveys, 25 s. ( lue verkossa ) , s. 17
- Ympäristösäännöstö (www.legifrance.gouv.fr) , artikla R221-1
- Sampic J. (2005), Raportti: "Ilmanlaadun kehitys Ranskassa" [PDF] , CERTU (Verkkojen, liikenteen, kaupunkisuunnittelun ja julkisten rakennusten tutkimuksen keskus), coll. ”Saastuminen”, 2005, katso erityisesti s. 23 .
- Bertrand Bessagnet, Jean-Marc Brignon, Anne-Christine Le Gall, Frédérik Meleux, Simone Schucht ja Laurence Rouïl, Yhdistetyt politiikat ilmanlaadun ja ilmastonmuutoksen hallintaan [PDF] , osa 1: kysymykset, synergiat ja vastakohdat , 91 Sivumäärä , INERIS, Study report 2009, N ° DRC-09-103681-02123A, tuotettu MEEDDAT / DGEC: lle, s. 18 .
- René Alary, Jacques Donati ja Henri Viellard, “ La saastutusauto Pariisissa. Vaikutus liikenteen ja sääolosuhteet , " Ilman saastuminen , n o 141 8. huhtikuuta 2014 ( tiivistelmä ).
- Papazian Meybeck, M. ja Massa, D. (2014), Tutkimus typpidioksidin jakautumisesta Toulousen taajamaan passiivisilla näytteenottomenetelmillä , kesä 1996-talvi 1996/1997-Evolution viiden vuoden aikana: 1991 / 92-1996 / 97, 2268-3798.
- René Alary ja Jacques Donati , ” Autojen saastuminen Pariisissa. Liikenteen ja sääolojen vaikutus ” , osoitteessa lodel.irevues.inist.fr ,8. huhtikuuta 2014(käytetty 5. joulukuuta 2020 ) .
- ESA, " Ilmakehän maailmankartta on luotu Envisatin SCIAMACHY-anturin ansiosta ", Euroopan avaruusjärjestö ,14. lokakuuta 2004( lue verkossa , tutustunut 15. tammikuuta 2017 ).
- Radisson L., NO 2 -raja-arvojen noudattaminenulkoilmassa tulosvelvoite - Tässä ovat jäsenvaltiot varoittivat , Actu-environnement , 19. marraskuuta 2014.
- Pinter, Z. (2002). Karakterisointi paksuja WO 3 ja WO 3 / TiO 2 puolijohde tuotantoa NO 2 anturit (Väitöskirja, Villeurbanne, INSA).
- Gao, J. (2011). Kaasuanturin tutkimus ja kehittäminen NOx: n selektiiviseksi havaitsemiseksi autojen pakokaasuissa (Väitöskirja, École nationale supérieure des mines-Saint-Étienne).
Katso myös
Bibliografia
- Diane Thomas, NO (typpioksidit) , Techniques Ingénieur, kesäkuu 2009 ( otteet Google-kirjoista ).
- (en) W. Cholz ja P. Rabl, ”Yllättäen pieni lasku NO 2 ilmansaasteiden - korrelaatio otsonipitoisuus ja muuttunutta pakokaasupäästöjen” , vuonna konferenssi Proceedings of the 15th liikenne- ja ilman epäpuhtauksien Conference , Reims,kesäkuu 2006( lue verkossa [PDF] ) , s. 264-269.
Aiheeseen liittyvät artikkelit
Ulkoiset linkit
- Typpidioksidin ilmansaasteet ja terveys , GreenFacts-yhteenveto WHO: n tieteellisistä raporteista .