Zawartość
Tlenek azotu należy do klasy wysoce reaktywnych cząsteczek zwanych wolnymi rodnikami. Podobnie jak inne wolne rodniki, ma niesparowany elektron; w konsekwencji w większości środowisk żyje bardzo mało czasu. Na przykład w wyniku spalania w silnikach samochodowych szybko reaguje z tlenem, tworząc dwutlenek azotu. Różne źródła wytwarzają tlenek azotu w przyrodzie i przemyśle.
Spalanie benzyny w silnikach samochodowych daje idealne warunki do tworzenia tlenku azotu (Thomas Northcut / Photodisc / Getty Images)
Proces Ostwalda
Do celów przemysłowych tlenek azotu jest kolejnym niepożądanym produktem ubocznym reakcji spalania niż pożądany produkt końcowy. Jednym z jego największych zastosowań przemysłowych jest proces Ostwalda, w którym amoniak spala się lub łączy z tlenem, tworząc tlenek azotu i wodę. Tlenek jest następnie wykorzystywany do wytwarzania dwutlenku azotu, który jest łączony z wodą z wytworzeniem kwasu azotowego. Kwas azotowy ma wiele zastosowań w przemyśle chemicznym, zwłaszcza w produkcji nawozów, takich jak azotan amonu, który jest wytwarzany przez połączenie kwasu azotowego z amoniakiem.
Ray
W temperaturze pokojowej azot i tlen nie reagują. Aby ta reakcja miała miejsce, potrzebne są wysokie temperatury (a wysokie temperatury są dokładnie tym, co znajduje się w pobliżu uderzenia pioruna). Podobnie jak w procesie Ostwalda, tlenek azotu utworzony przez promień szybko reaguje z tlenem, tworząc dwutlenek azotu. Biorąc pod uwagę ich bliski związek, tlenek azotu i dwutlenek azotu są czasami określane łącznie jako NOx lub tlenki azotu.
Silniki samochodowe
Innym miejscem, w którym zachodzi podobna sekwencja reakcji, są cylindry samochodu, w których wysokie temperatury powodują reakcję azotu i tlenu z wytworzeniem tlenku azotu. Dwutlenek azotu wytwarzany przez silniki samochodowe i elektrownie jest głównym składnikiem zanieczyszczenia miejskiego. Dwutlenek azotu może reagować z wodą tworząc kwas azotowy i azotowy; kwasy te mogą obniżyć pH wody deszczowej i przyczynić się do kwaśnego deszczu.
Twoje ciało
Tlenek azotu jest reaktywnym związkiem, który łączy się z tlenem, tworząc brzydkie brązowe zanieczyszczenia. Na pierwszy rzut oka wydaje się sprzeczne z intuicją, że ta nieprzyjemna mała cząsteczka odegra pewną rolę w jej biologii. W rzeczywistości jednak niektóre komórki organizmu syntetyzują tlenek azotu z argininy (aminokwasu) przy użyciu enzymu zwanego syntazą NO. Tlenek azotu działa przede wszystkim jako cząsteczka sygnałowa, która aktywuje odpowiedzi w pobliskich komórkach. Wśród różnych szlaków obejmujących sygnalizację tlenkiem azotu znajdują się rozszerzenie naczyń (rozluźnienie mięśni wokół naczyń krwionośnych) i wzwód prącia. Niektóre komórki krwi wytwarzają tlenek azotu, który niszczy bakterie lub wirusy po ich otoczeniu.