窒素は主に二原子の非金属ガスで、一般に無色、無臭、無味です。ほとんどの化合物では、その外殻に 5 つの電子があるため、3 価です。窒素分子の大部分は大気中に存在します。窒素は、水中と土壌中に硝酸塩と亜硝酸塩の形で存在します。これらの要素はすべて窒素循環の一部であり、相互に関連しています。
窒素の原子番号:
原子番号は、元素の各原子の核内の陽子の数です (記号 Z で表されます)。原子の原子番号を使用して、特定の元素として分類できます。
陽子の数は、原子の電子の数と同じです。
その結果、窒素の電子数は 7 になります。
その結果、窒素の原子番号は 7 です。
窒素の質量数:
質量数は、原子質量数または核子数とも呼ばれ、原子核内の陽子と中性子の合計量です。これは、原子質量単位で表した原子の原子質量とほぼ同じです。
炭素と酸素の間で、窒素は周期表の 7 番目の元素です。窒素の原子質量は 14.01 amu (14.01 g/mol) です。
窒素のモル質量:
記号 N、原子番号 7、原子量 14.00674μ の窒素は化学元素です。
窒素中の N₂ 分子の質量は
N₂ =14.01 + 14.01
N₂ =28.02
その結果、窒素分子の分子量またはモル質量は 28μ になります。
窒素酸化物:
窒素は酸素と結合して、さまざまな形態の窒素酸化物を生成します。その酸化物には、+1 から +5 の範囲の明確な酸化状態があります。より高い酸化状態を有する窒素酸化物の酸化状態は、より低い酸化状態を有する窒素酸化物の酸化状態よりも酸性である。窒素酸化物は次の形で見つかります:
- 一酸化二窒素、N₂O
- 一酸化窒素、NO
- 三酸化二窒素、N₂O₃
- 二酸化窒素、NO₂
- 四酸化二窒素、N₂O₄
- 五酸化二窒素、N₂O₅
二酸化窒素、NO₂:
NO₂ は、二酸化窒素という化学名を持つ非常に致命的なガスです。窒素 (IV) 酸化物または二酸化窒素としても知られています。紫外線を吸収して地表に到達するのを妨げる、大気中の最も一般的な汚染物質の 1 つです。
窒素 (IV) 酸化物は、圧縮された黄褐色の液体または赤褐色の気体です。空気と比較すると、その蒸気は濃くなります。
二酸化窒素の供給源:
燃焼は、人為的な N0 排出量のほぼ 98% を占めており、固定発生源が大部分を占めています。燃焼によって生成された窒素酸化物は、大部分が一酸化窒素 (NO) として吐き出されます。この比較的無害なガスは、大気中で急速に致死性の二酸化窒素に変化します。二酸化窒素は人間の呼吸機能に悪影響を及ぼし、長期にわたる曝露は呼吸器疾患の増加につながる可能性があります.
二酸化窒素の性質:
- NO₂ のモル質量 =46.006 g/mol
- 二酸化窒素の密度 =1.880 g/dm3
- 二酸化窒素の沸点 =21.15 °C
- 二酸化窒素の融点 =−9.3 °C
二酸化窒素の化学的性質:
<オール>2 NO₂ ⇌ N₂O₄
<オール>2 CH₃I + 2 NO₂ → 2 CH₃NO₂ + I₂
TiI₄ + 4 NO₂ → Ti(NO₂)₄ + 2 I₂
NO₂の生態:
NO₂ は、成層圏への侵入、細菌の呼吸、火山、雷などの自然のプロセスによって環境に入ります。 NO₂ は地球の大気中の微量ガスであり、太陽光を吸収し、これらの発生源のおかげで特にオゾン濃度を決定する際に、対流圏の化学を調節します。
二酸化窒素の用途:
<オール>環境への影響:
酸性雨は、NO₂ やその他の NOₓ が大気中の水、酸素、その他の化学物質と反応して形成され、湖や森林などの脆弱な生態系に荒廃をもたらします。 NO₂ レベルの上昇は植生にも影響を与え、成長と作物の生産量を低下させます。
NO₂ 毒性の回避:
ガスコンロを使用する場合は、換気も併用することをお勧めします。研究によると、ガスストーブを使用するときに換気を採用するガスストーブのある家庭の子供は、換気をまったく使用しない家庭の子供よりも喘息、喘鳴、気管支炎のリスクが減少します。換気が不可能な場合は、ガスストーブを電気ストーブに置き換えることもできます。ガスストーブを電気レンジに交換することで、室内の NO2 暴露を大幅に減らし、喘息の子供の呼吸機能を高めることができます。ガスストーブとヒーターを良好な状態に保ち、追加の NO₂ を排出しないようにすることが重要です。 2015 年の国際住宅法は、すべてのストーブに換気フードの使用を義務付け、住宅構造の基準を確立しています。このため、すべてのレンジ フードに外部通気口を取り付ける必要があります。タバコの喫煙を避け、車をできるだけアイドリング状態にしないことも、NO₂ への曝露を減らすのに役立ちます。
結論:
大量の二酸化窒素は、気道の炎症を引き起こす刺激ガスです。 NO₂ は主に、気道に多くの炎症を引き起こす呼吸器系の問題を抱えている人に有害です。長期暴露は肺活量を低下させ、呼吸器疾患のリスクを高め、アレルギー反応を激化させます。 NO₂ はまた、地表レベルで微粒子 (PM) とオゾンの生成につながり、どちらも環境に悪影響を及ぼします。
