Typen oksidit

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun

Typen oksidit[1] ovat typen ja hapen yhdisteitä eli typen oksideja. Typen ja hapen muodostamia yhdisteitä ovat:

Ominaisuudet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Huoneenlämpötilassa dityppi­pentoksidi on neste, muut kaasuja. Typpi­dioksidi on väriltään puna­ruskeaa, muut värittömiä.[2]

Typpi­monoksidi ja typpi­dioksidi ovat parittomia molekyylejä eli niissä on pariton määrä elektroneja. Tämän vuoksi ne ovat myös para­magneettisia aineita.[2]

Kemialliset reaktiot[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Toisin kuin esimerkiksi hiilen palaminen, typen oksidien muodostuminen alku­aineistaan on endoterminen eli lämpöä sitova reaktio, ja se voi tapahtua vain korkeissa lämpö­tiloissa. Esimerkiksi typpi­monoksidin muodostumislämpö on + 93 kilojoulea moolia kohti.[2].

Typen oksidit ovat melko epävakaita yhdisteitä, jotka voivat helposti hajota alku­aineikseen.[2] Huoneen­lämpö­tilassa typpi­dioksidi ja sen dimeerinen muoto, dityppi­tetroksidi, muodostavat kaasuseoksen, jossa ne muuttuvat jatkuvasti toisikseen. Korkeammassa lämpötilassa dityppi­tetroksidin osuus pienenee, eikä sitä yli 100 °C:n lämpö­tilassa esiinny käytännössä lainkaan.[2]

Reagoidessaan veden kanssa typen oksidit muodostavat helposti voimakkaita happoja. Esimerkiksi dityppi­pentoksidi reagoi veden kanssa muodostaen typpihappoa:

N2O5 + H2O → 2 HNO3

Myös typpidioksidi reagoi veden kanssa muodostaen sekä typpi­happoa että typpihapoketta:

2 NO2 + H2O → HNO2 + HNO3

Typen oksidit ilmassa[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Kun puhutaan typen oksideista ilmassa, tarkoitetaan yleensä typpimonoksidia (NO) ja typpidioksidia (NO2). Niistä käytetään myös yhteisnimitystä noxit, sillä niiden kemialliset kaavat voidaan esittää muodossa NOx. Nämä molemmat ovat kaasuja, joita esiintyy pieniä määriä ilmakehässä luonnostaankin, mutta pääasiassa ihmisen toiminnan aiheuttamina ilmansaasteina.

Tavallisissa lämpötiloissa ilmakehän typpi ja happi eivät reagoi keskenään.[2] Sen sijaan korkeissa lämpötiloissa, kuten palamisen yhteydessä, typen oksideja muodostuu helposti. Suurin osa ilmakehässä esiintyvistä typen oksideista aiheutuu liikenteen päästöistä, mutta huomattava osa vapautuu myös energian tuotannosta kivihiiltä polttamalla sekä teollisuudesta. Typen oksidien pitoisuudet ovat korkeimmillaan keväällä sekä talven pakkaspäivinä. Ruuhkat saattavat lisätä pitoisuuksia isoissa kaupungeissa, oksidien pitoisuudet voivat ylittää jopa 100 ppb lähellä liikennettä.[3] [4] Typenoksidien päästöjä voidaan ehkäistä vaikuttamalla käytettyyn polttotekniikkaan, polttoaineen ominaisuuteen sekä suurissa voimaloissa (Low NOx -poltto) kattilan palamisolosuhteisiin kuten lämpötilaan, ilman määrään ja ilmansyöttöön kattilassa.[5]

Ympäristövaikutukset[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Koska typen oksidit reagoivat veden kanssa happoja muodostaen, ne kuuluvat happosateiden aiheuttajiin. Näin ollen ne happamoittavat maaperää, vesistöjä ja vaurioittavat kasvien lehtiä ja neulasia. Ne myös syövyttävät monia materiaaleja.[6]

Typen oksidit edesauttavat haitallisen alailmakehän otsonin muodostumista. Nämä ympäristövaikutukset ovat kuitenkin useimmiten alueellisia.[7]

Terveysvaikutukset[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Kaasumaiset typen oksidit ovat myrkyllisiä.[2]. Niillä ei ole todettu olevan mutageenisiä tai karsinogeenisia vaikutuksia, mutta ne ovat voimakkaita hapettimia, jotka vaikuttavat hengitysteiden kudokseen haitaten luonnollisia puhdistus- ja puolustusmekanismeja. Typpidioksidi on ihmisille haitallisin, sillä se tunkeutuu syvälle hengityselimiin, supistaa keuhkoputkia ja lisää hengitysteiden herkkyyttä muille ärsykkeille, kuten siitepölylle tai kylmälle. Erityisen alttiita typen oksidien terveyshaitoille ovat lapset ja hengityselinsairauksista kärsivät sekä mahdollisesti hitsaus- ja polttoleikkaustöissä olevat työntekijät.[8][9][10]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Tämä kemiaan liittyvä artikkeli on tynkä. Voit auttaa Wikipediaa laajentamalla artikkelia.