二氧化氮:氣态物質-中文百科頻道

簡介

化學式NO2，是氮的重要氧化物之一。紅棕色氣體，有特殊刺激性臭味，有毒! 沸點為21.2℃，-11.2℃時凝固成無色晶體。二氧化氮分子為角形，氮原子為sp2雜化，鍵長（120pm）介于單鍵（143pm）與雙鍵（118pm）之間，表明分子中除定域σ鍵還有離域π鍵（π33），與一氧化氮相似有順磁性。分子具有極性（偶極矩μ=0.97×10-30C·m），在水中溶解度比一氧化氮大，并與冷水作用生成硝酸與亞硝酸，故二氧化氮又叫做混酐。

分子結構

二氧化氮是大π鍵結構的典型分子。大π鍵含有四個電子，其中兩個進入成鍵π軌道，兩個進入非鍵軌道。二氧化氮分子是V形分子、極性分子。

判斷NO2分子的結構

在NO2分子中，N周圍的價電子數為5，根據價層電子對互斥理論（VSEPR理論），氧原子不提供電子，因此，中心氮原子的價電子總數為5，相當于三對電子對.。其中有兩對是成鍵電子對，一個成單電子當作一對孤電子對。氮原子價層電子對排布應為平面三角形。所以，NO2分子的結構為V字形，O-N-O鍵角約為120度。

物理性質

外觀與性狀：黃褐色液體或棕紅色氣體，其固體呈無色，有刺激性氣味。

飽和蒸氣壓（kPa）：101.32（22℃）

臨界溫度（℃）：158

臨界壓力（MPa）：10.13

性質與穩定性

當溫度高于150℃時開始分解，到650℃時完全分解為一氧化氮和氧氣。與水反應生成硝酸和一氧化氮；與濃硫酸反應生成亞硝基硫酸，與堿反應生成等摩爾硝酸鹽和亞硝酸鹽。二氧化氮在氣相狀态下有疊合作用，生成四氧化二氮，它總是與四氧化二氮在一起呈平衡狀态存在。

化學性質

二氧化氮（NO2）在21.1℃溫度時為棕紅色刺鼻氣體。常溫下化學性質較穩定。

自身的化合

二氧化氮加壓時很容易聚合。通常情況下與其二聚體形式四氧化二氮（無色抗磁性氣體）混合存在，構成一種平衡态混合物：二氧化氮轉化成四氧化二氮放熱。升高溫度，平衡向二氧化氮生成的方向移動；降低溫度，平衡向四氧化二氮生成的方向移動。

和水的反應

二氧化氮溶于水并與水反應生成硝酸或硝酸和一氧化氮。但二氧化氮溶于水後并不會完全反應所以會有少量二氧化氮分子存在，為黃色。由于硝酸同時會分解，所以可以看作可逆反應。因二氧化氮溶于水後還生成一氧化氮，所以不是硝酸的酸酐。

二氧化氮可以直接被過氧化鈉吸收，生成硝酸鈉：

其他複分解反應

也可以被氫氧化鈉吸收（發生的是歧化反應）：

若和一氧化氮一起被吸收，則發生歸中反應：

和金屬氧化物可以發生反應生成無水硝酸鹽和一氧化氮：

氧化性

二氧化氮中氮元素化合價為+4，有氧化性。

二氧化氮可以和氧氣一樣支持某些金屬和非金屬的燃燒：（現象：固體在紅棕色氣體中繼續燃燒，發出耀眼的光芒，氣體的紅棕色逐漸褪去）（條件都是光照）

例如與氨氣反應：

主要用途

二氧化氮在化學反應和火箭燃料中用作氧化劑，在亞硝基法生産硫酸中用作催化劑,在工業上可以用來制作硝酸。

危險性

健康危害

侵入途徑：吸入。

健康危害：氮氧化物主要損害呼吸道。吸入初期僅有輕微的眼及上呼吸道刺激症狀，如咽部不适、幹咳等。常數小時至十幾小時或更長時間潛伏期後發生遲發性肺水腫、成人呼吸窘迫綜合征，出現胸悶、呼吸窘迫、咳嗽、咯泡沫痰、紫绀等。可并發氣胸及縱隔氣腫。肺水腫消退後兩周左右可出現遲發性阻塞性細支氣管炎。

慢性影響：主要表現為神經衰弱綜合征及慢性呼吸道炎證。個别病例出現肺纖維化。可引起牙齒酸蝕症。

毒理學資料及環境行為

急性毒性：LC50：126mg/m3，4小時（大鼠吸入）

緻突變性：微生物緻突變：鼠傷寒沙門氏菌6ppm。哺乳動物體細胞突變：大鼠吸入15ppm（3小時），連續。

生殖毒性：大鼠吸入最低中毒濃度（TCL0）：8.5µg/m3，24小時（孕1-22天），引起胚胎毒性和死胎。

危險特性：本品不燃燒，但可助燃。具有強氧化性，遇衣物、鋸末、棉花或其它可燃物能立即燃燒。與一般燃料或火箭燃料以及氯代烴等猛烈反應引起爆炸。遇水有腐蝕性，腐蝕作用随水分含量增加而加劇。

燃燒（分解）産物：氮氧化物。

應急處理方法

急救措施

皮膚接觸：脫去污染的衣着，用流動清水沖洗。

眼睛接觸：立即提起眼睑，用流動清水沖洗。

吸入：迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進行人工呼吸。就醫。

食入：飲足量溫水，催吐，就醫。

防護措施

呼吸系統防護：空氣中濃度超标時，佩戴自吸過濾式防毒面具（全面罩）。緊急事态搶救或撤離時，建議佩戴空氣呼吸器。

眼睛防護：呼吸系統防護中已作防護。

身體防護：穿膠布防毒衣。

手防護：戴橡膠手套。

其它：工作現場禁止吸煙、進食和飲水。保持良好的衛生習慣。進入罐、限制性空間或其它高濃度區作業，須有人監護。

洩漏處理

迅速撤離洩漏污染區人員至上風處，并進行隔離，嚴格限制出入。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防毒服。盡可能切斷洩漏源。若是氣體，合理通風，加速擴散。噴霧狀水稀釋、溶解。構築圍堤或挖坑收容産生的大量廢水。漏氣容器要妥善處理，修複、檢驗後再用。若是液體，用大量水沖洗，洗水稀釋後放入廢水系統。若大量洩漏，構築圍堤或挖坑收容；噴霧狀水冷卻和稀釋蒸氣。用防爆泵轉移至槽車或專用收集器内，回收或運至廢物處理場所處置。

消防措施

滅火方法：本品不燃。消防人員必須佩戴過濾式防毒面具（全面罩）或隔離式呼吸器、穿全身防火防毒服。在上風處滅火。切斷氣源。噴水冷卻容器，可能的話将容器從火場移至空曠處。滅火劑：幹粉、二氧化碳、禁止用水、鹵代烴滅火劑滅火。

處置儲存

操作注意事項：嚴加密閉，提供充分的局部排風和全面通風。操作人員必須經過專門培訓，嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防毒面具（全面罩），穿膠布防毒衣，戴橡膠手套。遠離火種、熱源，工作場所嚴禁吸煙。遠離易燃、可燃物。防止氣體或蒸氣洩漏到工作場所空氣中。避免與還原劑接觸。搬運時輕裝輕卸，防止鋼瓶及附件破損。配備相應品種和數量的消防器材及洩漏應急處理設備。

儲存注意事項：儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過15℃。應與易（可）燃物、還原劑、食用化學品分開存放，切忌混儲。儲區應備有洩漏應急處理設備。

接觸防護

職業接觸限值

中國PC-TWA（mg/m3）：5[NOX,含NO和NO2]；PC-STEL（mg/m3）：10[NOX,含NO和NO2]

前蘇聯MAC（mg/m3）：2

TLVTN：ACGIH 3ppm，5.6mg/m3

TLVWN：ACGIH 5ppm，9.4mg/m3

監測方法：鹽酸萘乙二胺比色法

工程控制：嚴加密閉，提供充分的局部排風和全面通風。提供安全淋浴和洗眼設備。

呼吸系統防護：空氣中濃度超标時，佩戴自吸過濾式防毒面具（全面罩）。緊急事态搶救或撤離時，建議佩戴空氣呼吸器。

眼睛防護：呼吸系統防護中已作防護。

身體防護：穿膠布防毒衣。

手防護：戴橡膠手套。

其他防護：工作現場禁止吸煙、進食和飲水。保持良好的衛生習慣。進入罐、限制性空間或其它高濃度區作業，須有人監護。

毒理學

吸入-大鼠LC50：88ppm/4h；吸入-小鼠LC50：1000ppm/10min

生态學

其它有害作用：該物質對環境有危害，應特别注意對地表水、土壤、大氣和飲用水的污染。

廢棄處置

廢棄處置方法：根據國家和地方有關法規的要求處置。或與廠商或制造商聯系，确定處置方法。

運輸信息

危險貨物編号：23012

UN編号：1067

包裝類别：O52

包裝方法：鋼質氣瓶。

運輸注意事項：采用鋼瓶運輸時必須戴好鋼瓶上的安全帽。鋼瓶一般平放，并應将瓶口朝同一方向，不可交叉；高度不得超過車輛的防護欄闆，并用三角木墊卡牢，防止滾動。嚴禁與易燃物或可燃物、還原劑、食用化學品等混裝混運。夏季應早晚運輸，防止日光曝曬。公路運輸時要按規定路線行駛，禁止在居民區和人口稠密區停留。鐵路運輸時要禁止溜放。

法規信息

法規信息化學危險物品安全管理條例（1987年2月17日國務院發布），化學危險物品安全管理條例實施細則（化勞發[1992]677号），工作場所安全使用化學品規定（[1996]勞部發423号）等法規，針對化學危險品的安全使用、生産、儲存、運輸、裝卸等方面均作了相應規定；常用危險化學品的分類及标志（GB 13690-92）将該物質劃為第2.3類有毒氣體；劇毒物品分級、分類與品名編号（GA 57-93）中，該物質的液化或壓縮品被劃為第一類A級無機劇毒品。

危險化學品重大危險源辨識（GB18218-2009）中，該物質的臨界量為1噸，滿1噸即成為重大危險源。