二氧化氮

　　NO2或N2O4

　　1.別名?英文名

　　過氧化氮、四氧化二氮、四氧化氮;Nitrogendioxide、Nitrogenperoxide、Dinitrogentetroxide、Nitrogentetroxide

　　2.用途

　　制造硝酸、硝化劑、氧化劑、催化劑、丙烯酸醋聚合抑制劑、標(biāo)準(zhǔn)氣、火箭燃料、面粉漂白劑。

　　3.制法

　　(1)把干燥的硝酸鉛粉末在氧氣流中加熱。

　　(2)氮氧化生產(chǎn)硝酸時(shí)的中間產(chǎn)物。

　　(3)在電焊及電弧發(fā)光,礦井下用硝胺炸藥爆破,苯膠染料的重氮化等生產(chǎn)過程,存放在谷倉中的青飼料或谷物經(jīng)缺氧發(fā)酵等過程中均產(chǎn)生氮氧化物。

　　在不同生產(chǎn)過程所產(chǎn)生硝煙的組成如下表所示。

　　生產(chǎn)過程 NO(%) N02(%)

　　乙炔氣割 92 8

　　電焊 91 9

　　硝化炸藥爆炸 48 52

　　硝化纖維燃燒 81 19

　　金屬酸洗 22 78

　　內(nèi)燃機(jī)廢氣 65 35

　　4.理化性質(zhì)

　　分子量:46.01

　　熔點(diǎn)(101.325kpa):-11.20℃

　　沸點(diǎn)(101.325kPa):21.2℃

　　液體密度(21.1℃,101.325kPa):1443kg/m3

　　氣體密度(21.1℃,101.325kpa):3.140kg/m3

　　相對(duì)密度(氣體,空氣=1,21.1℃,101.325kh)2.62

　　比容(421.1℃,101.325kpa)10.2934m3/kg

　　氣液容積比(21.l℃,1.01J325kpa)424L/L

　　臨界溫度:158.2℃

　　臨界壓力:10132.5kpa

　　臨界密度:557kg/m3

　　壓縮系數(shù):

　　溫度℃ 壓縮系數(shù)

　　lOKPa 5OKPa 100kpa 20OKPa

　　15 0.998 0.995

　　50 0.999

　　0.99.644 0.992 0.985

　　熔化熱(-11.20℃,18.6kpa):159.5KJ/kg

　　氣化熱(21.10℃,I01.325kpa):430.4KJ/kg

　　比熱容(氣體,27-100℃,101.325kPa):CP=831.5J/(kg?K)

　　蒸汽壓(-20℃):11kpa

　　(0℃):37kpa

　　(20℃):102kpa

　　粘度(101.326kpa,25℃):0.0132mPa?s

　　粘度(液體,20℃):0.42mPa?s

　　表面張力(19.8℃):26.6mN/m

　　導(dǎo)熱系數(shù)(101.325kpa,50℃):0.16747W/(m?K)

　　折射率(氣體,36℃):1.000503

　　(液體,20℃):1.40

　　毒性級(jí)別:3

　　易燃性級(jí)別:0

　　易爆性級(jí)別:0

　　二氧化氮為具有窒息性刺激氣味的腐蝕性黃褐色有毒氣體。在常溫常壓下它實(shí)際上是NO2和N2O4的平衡混合物,它們隨溫度和壓力而相互轉(zhuǎn)化在一個(gè)大氣壓下的解離度為27℃-20%,60℃-50%,100℃-90%。液化的二氧化氮呈黃色,當(dāng)溫度低于熔點(diǎn)時(shí)其組成幾乎都是N2O4分子。當(dāng)液體二氧化氮在冷卻時(shí),顏色逐漸變淺,最后凝固成元色的結(jié)晶體。氣體二氧化氮在加熱時(shí)顏色逐漸變暗,密度逐漸變小,當(dāng)大于150℃時(shí)幾乎全部轉(zhuǎn)變成NO2,顏色變?yōu)榘岛稚＜訜岬礁邷囟葧r(shí)它進(jìn)一步分解,并在600℃時(shí)便完全分解成NO和O2

　　二氧化氮與空氣混合能形成爆炸性混合物。它本身不燃燒,但它是強(qiáng)氧化劑,含有大量活性氧,是助長(zhǎng)物質(zhì)的燃燒,許多物質(zhì)能在其中燃燒而奪取其中的氧。它遇到棉花、衣物、鋸末等有機(jī)物質(zhì)和碳?xì)浠衔飼r(shí)能燃燒而可能造成火災(zāi)。它能與一些金屬、非金屬和非金屬低氧化合物作用。例如,當(dāng)與鉀、磷、硫、碳等可燃物質(zhì)接觸,而且受熱或受沖擊時(shí)立刻著火或爆炸。與汞、鉛在常溫下反應(yīng)生成硝酸鹽,與鎂、鋁、鋅等則作用生成氧化物。銅、鈷、鎳等在常溫下吸收NO2,在高溫則變成氧化物。與H2、CO、H2S、甲烷、丁烷混合也可發(fā)生爆炸。與氨混合,即使在-80℃也能發(fā)生爆炸,并生成硝酸氨和NO。與O3、H2O2等強(qiáng)氧化劑及高氮氧化物反應(yīng)。

　　2Cu+N02→Cu2O十NO

　　2C+2O2→2CO2+N2

　　7H2十2NO2→2NH3+4H2O

　　X2+2NO2→2XNO2CO+NO2 +C O2+NO

　　SO2十NO2→SO3+NO

　　CINO十NO2→ClNO2十NO

　　O3十2NO2→N2O5+O2

　　NO3十NO2→N2O5

　　H2O2+2NO2→2HNO3

　　ClNO2+2NO2→ClNO十N2O5

　　與過氯酸、磷酸、硫酸反應(yīng)生成各自的亞硝酸鹽。與二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烯、1,2-二氯乙烷、1,1,1三氯乙烷、三氯乙烯、過氯乙烯、氯仿、四氯化碳等氯代烴猛烈反應(yīng),并在受熱和受沖擊時(shí)也會(huì)產(chǎn)生爆炸。與氟化硼、氟化硅、氟化磷反應(yīng)生成加成化合物。與偏二甲肼(VDMH)接觸能自燃。

　　液體N2O4也是氧化劑,能使金屬等氧化。

　　M十N2O4→MNO3+NO(M=Na、Ag、Cu)

　　KN3十N2O4→KNO3+N2十N2O

　　NaClO3+N2O4+NaNO3+N O3+ClO2

　　液體能溶解Cl2、Br和I2,無機(jī)鹽則除非與其反應(yīng)就不溶解在其中。與脂肪族、芳香族碳?xì)浠衔?、鹵素置換體、酸、酮等不起反應(yīng)而易于溶解,但與具有羥基和膠基的物質(zhì)起激烈反應(yīng)。

　　二氧化氮溶于二硫化碳和氯仿,與水、堿性溶液作用生成硝酸、亞硝酸和相應(yīng)鹽的混合物。

　　N2O4十H2OHNO3十HNO2

　　3NO2+H2O→2HNO3+NO,

　　二氧化氮與一些物質(zhì)混合接觸時(shí)的危險(xiǎn)性如下表所示:

　　混合接觸危險(xiǎn)物質(zhì)名稱 化學(xué)式 危險(xiǎn)等級(jí) 摘要

　　磷 P A 有猛烈著火的危險(xiǎn)性

　　硫 S A 有猛烈著火的危險(xiǎn)性

　　鎂 Mg A 有猛烈著火的危險(xiǎn)性

　　異戊間二烯 CH2C(CH3)CHCH2 A 有爆炸的危險(xiǎn)性

　　二氯乙烷 C2H4Cl2 A 可能生成爆炸性物質(zhì)

　　正己烷 C6H14 A 有爆炸的危險(xiǎn)呂

　　苯 C6H6 A 有爆炸的危險(xiǎn)性

　　甲基環(huán)己烷 C6H11CH3 A 有爆炸的危RT性

　　吡啶 C5H5N A 有激烈反應(yīng)的危險(xiǎn)性

　　喹琳 C3H7N A 有激烈度!茸的危險(xiǎn)性

　　二甲亞硫 (CH3)2SO A !有激烈爆炸反應(yīng)的危險(xiǎn)性

　　二氯甲烷 CHCl3 B 可能生成爆炸性物質(zhì)

　　碳化鎢 WC A 有著火的危險(xiǎn)性

　　碳化二鎢 W2C A 有著火的危險(xiǎn)性

　　二氯乙烷 CH2=CCl2 A 可能生成爆炸性物質(zhì)

　　三氯乙烯 Cl2C=CHCl A 加熱有激烈反應(yīng)的危險(xiǎn)性

　　氨 NHO3 A 有激烈反應(yīng)的危險(xiǎn)性

　　臭氧 03 A 有爆炸的危險(xiǎn)性

　　乙炔銫 CH=CCs A 有爆炸的危險(xiǎn)性

　　5.毒性

　　最高容許濃度:5mg/m3不同濃度二氧化氮對(duì)人體的作用如下表所示。

　　濃度ppm 作用

　　0.5 能感到其特殊臭味