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[[一氧化二氮]](Nitrous Oxide)又称[[笑气]],无色有甜味气体,是一种氧化剂,化学式N2O,在一定条件下能支持燃烧(同氧气,因为笑气在高温下能分解成氮气和氧气),但在室温下稳定,有轻微[[麻醉]]作用,并能致人发笑。其麻醉作用于1799年由英国化学家汉弗莱.戴维发现。有关理论认为N2O与CO2分子具有相似的结构(包括电子式),则其空间[[构型]]是直线型,N2O为极性[[分子]]。2009年8月份,美国一项最新研究显示,这种无色有甜味的气体已经成为人类排放的首要消耗臭氧层物质。现在主要用于表演。 {{百科小图片|bknmj.jpg|制备方程式}} ==简介== 一氧化二氮早期被用于牙科手术的麻醉,是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一。它可由NH4NO3在微热条件下分解产生,产物除N2O外还有一种,此反应的化学方程式为 )NH4NO3====N2O↑+2H2O;等电子体理论认为N2O与CO2分子具有相似的结构(包括电子式),则其空间构型是直线型,N2O为极性分子。 ==基本信息== 中文名称:一氧化二氮。 英文名称:Dinitrogen oxide;Laughing gas。 别名:[[氧化亚氮]];笑气。 CAS No.:10028-97-2。 分子式:N2O。 分子量:44.01。 危险标记:5(不燃气体)。 包装方法:钢质气瓶。 ==医学应用== 【别名】 笑气,氧化亚氮,{{百科小图片|bknmk.jpg|N2O的Lewis电子式}}连二次[[硝酸]]酐{{百科小图片|bknml.jpg|键长}}【分子结构】一氧化二 氮分子为直线形分子,极性分子。N2O的分子是直线形的(N-N-O),N,O原子采取sp杂化,生成两个σ键,两个三中心四电子π键,N的氧化数为+1。 【英文名称】Nitrous Oxide 西班牙名称: Oxido Nitroso 【医学[[适应症]]】 因全麻效果差,目前常与[[氟烷]]、[[甲氧氟烷]]、[[乙醚]]或[[静脉]]全麻药合用。现已少用。氧化亚氮(N2O)用于麻醉,对[[呼吸道]]无刺激,对心、肺、肝、肾等重要脏器功能无损害。在体内不经任何[[生物转化]]或降解,绝大部分仍以原药随[[呼气]]排出体外,仅小量由[[皮肤]][[蒸发]],无蓄积作用。吸入体内只需要30s~40s 即产生[[镇痛]]作用,镇痛作用强而麻醉作用弱,受术者处于清醒状态(而不是麻醉状态) ,避免了[[全身麻醉]][[并发症]],术后恢复快。 【医学上用量用法】 吸入:用量视手术需要和病人情况而定。 【医学上注意事项】 1.大手术需配合[[硫喷妥钠]]及[[肌肉]]松弛剂等;吸入气体中氧气浓度不应低于20%;麻醉终止后,应吸入纯氧10分钟,以防止[[缺氧]]。 2.当病人有[[低血容量]]、[[休克]]或明显的[[心脏病]]时,可引起严重的[[低血压]]。氧化亚氮对有肺血管[[栓塞]]症的病人可能也是有害的。 【[[禁忌症]]】(1)气囊肿(2)[[肠梗阻]]、[[肠胀气]](3)[[气胸]](4)气脑(5)高头位开颅手术 【医学药品规格】 气体:用耐压铁筒装。 【贮藏】 置耐压钢瓶内,在凉暗处保存。 【作用与用途】吸入纯粹本品气体能迅速引起麻醉状态和[[窒息]],因此,必须与氧混合使用。诱导时间短。若不补充维持剂量,可迅速苏醒。本品可用于马、[[反刍动物]]、犬和猫的维持麻醉。 【用法与用量】本品用耐[[高压]]钢瓶盛装。用于小动物麻醉:75%氧化亚氮同25%氧混合,通过面罩给予2-3分钟,然后再加入氟烷,使其在氧化亚氮和氧混合气体中达3%浓度,直至出现下颌松弛等麻醉征象为止。 ==物理性质== 熔点 -90.8℃ 沸点 -88.49℃ 临界温度 36.5℃ 临界压力 7.263×10Pa 相对密度 1.977 折光率 1.0005-7265 bar ==化学性质== 一氧化二氮加热或撞击硝酸铵可以生成一氧化二氮和水:NH4NO3=N2O↑+2H2O,工业上对硝酸铵热分解可制得纯度95%的一氧化二氮,一个笑气分子与六个水分子结合在一起。当水中溶解大量笑气时,再把水冷却,旧会有笑气[[晶体]]出现。把晶体加热,笑气会逸出。人们利用笑气这种性质,制高纯笑气。 ==制取方法== 【原理】硝酸铵在169.5℃熔融,在220℃分解成一氧化二氮和水 NH4NO3==加热==N2O↑+2H2O 【用品】大[[试管]]、铁架台、[[酒精灯]]、水槽、集气瓶、干燥硝酸铵粉末 【操作】 1.在能适当加热的干燥装置中,在80--100℃的温度下,使硝酸铵充分干燥。然后用干的[[研钵]]磨碎,再在80--100℃的温度下干燥后,迅速放入瓶里加塞保存备用。 2.取2g上述干燥的硝酸铵,加入干燥的试管里,按图装配好,加热(剪短酒精灯的灯蕊,使火焰不太大)后。硝酸铵熔融成液体,以后像水沸腾那样,气泡翻滚。用向<b>上</b>排空气法收集一氧化二氮气体。 【备注】 1.本实验加热的温度不宜过高。温度过高,可能分解生成氮气、一氧化氮和[[二氧化氮]]。特别是在高温下容易引起爆炸。 2.硝酸铵的用量控制在2g左右,以免发生爆炸。 3.试管口应略低于水平。这样就能避免反应生成的水跟加热部分接触,引起试管破裂。 4.2g硝酸铵在常温、常压下理论上能收集到610mL一氧化二氮,但由于部分熔融硝酸铵随生成的水流去,只能收集到300mL气体,用一只mL集气瓶就可以了 <b>另外还可以用无水[[硝酸钠]]和[[无水硫酸钠]]混合物加热分解制得!</b> 其他制取方法:1、30HNO3+8Fe===8Fe(NO3)3+3N2O↑+15H2O 2、4Zn+10HNO3(稀)===4Zn(NO3)2+N2O↑+5H2O ==应急处理== ===处置=== 吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如[[呼吸困难]],给予输氧。如[[呼吸停止]],立即进行[[人工呼吸]]。就医。 [[呼吸系统]]防护:一般不需特殊防护。高浓度接触时可佩戴自吸过滤式防毒面具(半面罩)。 眼睛防护:一般不需特殊防护。 身体防护:穿一般作业工作服。 手防护:戴防化学品手套。 其他防护:避免高浓度吸入。进入罐、限制性空间或其他高浓度区作业,须有人监护。 泄漏应急处理:迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并进行[[隔离]],严格限制出入。建议应急处理人员戴自给[[正压式]][[呼吸器]],穿一般作业工作服。尽可能切断泄漏源。合理通风,加速扩散。漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。 有害燃烧产物:氧化氮。 灭火方法:本品不燃。消防人员须佩戴防毒面具,穿全身消防服,在上风向灭火。用雾状水保持火场中容器冷却。迅速切断气源,用水喷淋保护切断气源的人员,然后根据着火原因选择适当灭火剂灭火。 ===诊断要点=== 1.[[刺激反应]] 出现一过性[[胸闷]],[[咳嗽]],肺部无[[阳性体征]],X线检查无异常,一般在24 h内[[症状]]消失。 2.[[急性化学性支气管炎]] 出现咳嗽、[[咳痰]]、胸闷、[[胸痛]],可伴有[[头晕]]、[[头痛]]、[[无力]]、[[心悸]]等症状,肺部[[听诊]][[呼吸音]]粗糙,可有散在干、湿啰音,X线胸片示[[肺纹理]]增多,增粗、边缘模糊,[[白细胞]]总数增高。[[血气分析]]一般无低氧[[血症]]。 3.急性化学性[[肺炎]] 出现胸闷加重,咳嗽加剧,呼吸困难,咳痰或[[咳血]]丝痰,轻度[[发绀]],两肺呼吸音降低,闻及干、湿性啰音。X线示[[肺野]]透亮度降低,肺纹理[[增多紊乱]],呈网状阴影或两肺有散在斑片或点状性实变阴影,多见于中下肺野。血气分析:在吸低浓度氧(<50%)时,才能维持[[动脉]][[氧分压]]大于8 kPa(60 mmHg)。 4.[[急性肺水肿]] 常伴有[[化学]]性肺炎,其发病过程可分为三期: (1)刺激期和症状缓解期:如吸入较高浓度的[[氮氧化物]]时,当时即可出现咽部不适,伴随有刺激性咳嗽,甚至[[痉挛]]性阵咳而引起[[呕吐]]。部分病人刺激期后病情继续发展,经过几小时到几十小时的症状缓解期后出现[[肺水肿]]。症状缓解期中有头昏、无力、[[食欲减退]]、烦躁、[[失眠]]等,也有完全无症状的,[[胸部X线检查]]无异常。症状缓解期的长短与吸入毒物的量有关。 (2)肺水肿期:有胸闷、胸痛和[[呼吸急促]]等症状,咳嗽,咳柠檬色或粉红色痰。呼吸急促,脉搏加快,[[体温]]升高,两肺听诊早期呼吸音降低而粗糙,以后有湿啰音,可伴有脉搏缓慢,出现外收缩,出汗、[[皮肤潮红]]等,[[心电图]]可见ST段压低、T波平坦,[[白细胞计数]]和中性[[粒细胞增多]],X线胸片表现早期有肺野透亮度降低和纹理紊乱,[[晚期]]可出现大小不等、边缘模糊、密度不等的[[结节]]状或云絮状阴影,广泛散在于两肺野内,与肺野分界不很清晰。血气分析常呈重度低氧血症。如抢救不及时,可出现[[急性呼吸窘迫综合征]](ARDS),[[昏迷]]或窒息,甚至死亡。 (3)恢复期:在积极有效的治疗后,绝大多数病例的病情可以好转,一般在5 d左右可以基本痊愈。X线胸片表现在一周左右好转,全身症状约一至两个月才能完全恢复。 5.迟发性阻塞性[[细支气管炎]] 表现在肺水肿基本恢复后两周左右,突然又出现咳嗽、胸闷、进行性呼吸困难,明显发绀,两肺可闻及干啰音或细湿啰音。X线胸片示两肺满布粟粒阴影。 6.并发症 早期可有自发性气胸、[[纵隔气肿]]与皮下气肿;晚期可出现细支气管炎、[[支气管肺炎]]、[[支气管扩张]]、[[肺不张]]等,少数患者可发生[[支气管哮喘]]。 ===处理原则=== (1)迅速、安全将患者救离[[中毒]]现场,更换污染衣物,保持安静,保暖,吸氧,给予对症处理,如[[镇静]]、[[镇咳]],解除[[支气管痉挛]],保持呼吸道通畅。 (2)密切观察:对[[密切接触者]],需观察24~72 h,观察期间,应静卧休息,注意病情变化,给予适当的检查和对症治疗。 (3)积极防治肺水肿:应早期、足量给予[[糖皮质激素]]。注意保持呼吸道畅通。可给予1%[[二甲基硅油]]消泡灵[[雾化吸入]],每次约5 min,不要超过30 min。必要时行[[气管切开]]和正压吸氧。 (4)[[氧自由基]]清除应用,如[[维生素C]]、[[维生素E]]、Q10、[[β-胡萝卜素]]、[[还原型谷胱甘肽]]等均可选择使用。 (5)对症治疗:如防治[[继发感染]],维持水、[[电解质平衡]]。 (6)对突发性阻塞性[[毛细支气管炎]],应尽早使用大量[[肾上腺皮质激素]]。 ==氮气加速系统== NOS全称NITROUS OXIDE SYSTEM,即氮气加速系统。是由美国HOLLEY公司开发生产的产品。在目前的世界直线加速赛(DRAG RACING)中,为了在瞬间提高大比率马力,利用的液态氮氧化物系统正是NOS。其实,早在二次世界大战中德国空军已开始使用NOS,战争结束后才逐渐被用于直线加速赛。 NOS的工作原理是把N2O(一氧化二氮,俗称笑气LAUGH GAS)形成高压的液态后装入钢瓶中,然后在发动机内与空气一道充当助燃剂与燃料混合燃烧(N2O可放出氧气和氮气,其中氧气就是关键的助燃气体,而氮气又可协助降温),以此增加燃料燃烧的完整度,提升动力。 由于NOS提供了额外的助燃氧气,所以安装NOS后还要相应增加喷油量与之配合。正所谓“要想马儿跑得快,就要马儿多吃草”,燃料就是发动机的草,这样发动机 的动力才得到进一步的提升。 NOS与涡轮增压和机械增增压一样,都是为了增加混合气中的氧气含量,提升燃烧效率从而增加功率输出,不同的是NOS是直接利用氧化物,而增压则是通过外力增加空气密度来达到目的的。也许有人会问为什么不直接使用氧气而用N2O呢?那是因为用氧气难以控制发动机的稳定性(高温和爆发力)。 储存N2O的专用[[储气罐]]净重约6.7kg,充满N2O后约11kg。按照每次使用1min来算(专家建议NOS系统每次使用时间不可超过1min,一瓶气用3538次左右。 根据一辆夏利2000的实际升级情况,其1.342L的8A发动机加装NOS后,其0~100km/h加速时间减少了23%,而功率提升了21kw。 NOS系统使用时间最好不要超过10S。好像目前还没有引擎能够承受1min以上的NOS喷射…… 因为长时间使用NOS喷射,可以使发动机内壁磨损严重,最终引起俗称“爆缸”的严重后果。一些赛车游戏中的N2O,也就是指的这个加速装置。 ==环境效应== 一 氧化二氮(N2O)是一种具有温室效应的气体,是《京都议定书》规定的6种温室气体之一。N2O在大气中的存留时间长,并可输送到平流层,同时,N2O也是导致臭氧层损耗的物质之一。 与[[二氧化碳]]相比,虽然N2O在大气中的含量很低,但其单分子增温潜势却是二氧化碳的310倍;对全球气候的增温效应在未来将越来越显著,N2O浓度的增加,已引起科学家的极大关注。目前,对这一问题的研究,正在深入进行。 [[分类:化学]][[分类:气体]][[分类:氧化物]][[分类:温室气体]] {{导航板-世界卫生组织基本药物标准清单入选药品}}
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