dinitrogén-oxid

dinitrogén-oxid
	Nitrous oxide's canonical forms
	Ball-and-stick model with bond lengths
	Space-filling model of nitrous oxide
Names
	IUPAC names Nitrous oxide (not recommended); Dinitrogen oxide (alternative name)
	Systematic IUPAC name Oxidodinitrogen(N—N)
	Other names Laughing gas; galaxy gas; sweet air; nitrous; nos; nang; nitrus ; protoxide of nitrogen; hyponitrous oxide; dinitrogen oxide; dinitrogen monoxide; nitro;
Identifiers
CAS Number	10024-97-2 ;
3D model (JSmol)	Interactive image; Interactive image;
Beilstein Reference	8137358
ChEBI	CHEBI:17045 ;
ChEMBL	ChEMBL1234579 ;
ChemSpider	923 ;
DrugBank	DB06690 ;
Gmelin Reference	2153410
KEGG	D00102 ;
PubChem CID	948;
RTECS number	QX1350000;
UNII	K50XQU1029 ;
UN number	1070 (compressed); 2201 (liquid)
	InChI InChI=1S/N2O/c1-2-3 Key: GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N ; InChI=1/N2O/c1-2-3; InChI=1/N2O/c1-2-3 Key: GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYAP;
	SMILES N#[N+][O-]; [N-]=[N+]=O;
Properties
Chemical formula	N; 2O
Molar mass	44.013 g/mol
Appearance	colourless gas
Density	1.977 g/L (gas)
Melting point	−90.86 °C (−131.55 °F; 182.29 K)
Boiling point	−88.48 °C (−127.26 °F; 184.67 K)
Solubility in water	1.5 g/L (15 °C)
Solubility	soluble in alcohol, ether, sulfuric acid
log P	0.35
Vapor pressure	5150 kPa (20 °C)
Magnetic susceptibility (χ)	−18.9·10−6 cm3/mol
Refractive index (nD)	1.000516 (0 °C, 101.325 kPa)
Viscosity	14.90 μPa·s
Structure
Molecular shape	linear, C∞v
Dipole moment	0.166 D
Thermochemistry
Std molar; entropy	219.96 J/(K·mol)
Std enthalpy of; formation	+82.05 kJ/mol
Pharmacology
ATC code	N01AX13 (WHO)
Routes of; administration	Inhalation
	Pharmacokinetics:
Metabolism	0.004%
Biological half-life	5 minutes
Excretion	Respiratory
Hazards
	GHS labelling:
Pictograms
Signal word	Danger
Hazard statements	H270
Precautionary statements	P220, P244, P282, P317, P336, P370+P376, P403, P410+P403
NFPA 704 (fire diamond)	2 0 0 OX
Flash point	Nonflammable
Safety data sheet (SDS)	Ilo.org, ICSC 0067
Related compounds
Related nitrogen oxides	Nitric oxide; Dinitrogen trioxide; Nitrogen dioxide; Dinitrogen tetroxide; Dinitrogen pentoxide
Related compounds	Ammonium nitrate; Azide
	Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa). verify (what is ?) Infobox references

Magyar

Kiejtés

IPA: [ ˈdinitroɡeːnoksid]

Főnév

dinitrogén-oxid

(gyógyszertan) A dinitrogén-oxid (N₂O), közismert nevén kéjgáz, színtelen, enyhén édeskés szagú és ízű gáz, amelyet elsősorban altató és fájdalomcsillapító hatásai miatt alkalmaznak az orvostudományban. Emellett használják iparban hajtógázként, illetve kábítószerként is visszaélések tárgya lehet. Bár sokan könnyedén gondolnak rá szórakoztató vagy ártalmatlan eszközként, a dinitrogén-oxid számos farmakológiai, toxikológiai és környezeti kérdést vet fel.

2. Kémiai tulajdonságai

Kémiai képlet: N₂O
Molekulatömeg: 44,013 g/mol
Olvadáspont: –90,86 °C
Forráspont: –88,48 °C
Sűrűség (gázként): 1,977 g/L (0 °C-on, 1 atm nyomáson)
Oldhatóság vízben: Mérsékelten oldódik

A molekula lineáris szerkezetű, és az oxigénatom a két nitrogén egyikéhez kapcsolódik. Az oxidációs állapot vegyes: a középső nitrogén redukáltabb, a terminális oxidáltabb.

3. Előállítása és előfordulása

A dinitrogén-oxidot laboratóriumi körülmények között gyakran ammónium-nitrát hevítésével állítják elő:

NH₄NO₃ → N₂O + 2H₂O

Fontos megjegyezni, hogy a reakció hőtermelő, és robbanásveszélyes, ha nem kontrollált körülmények között történik. Ipari előállítása is ezen az elven alapul, de szigorúan ellenőrzött technológiákkal.

A természetben kisebb mennyiségben képződik baktériumok által végzett denitrifikáció során, főként talajban és vizes élőhelyeken.

4. Farmakológiai hatások

4.1 Hatásmechanizmus

A pontos hatásmechanizmus nem teljesen tisztázott, de az alábbiakban állnak a legvalószínűbb mechanizmusok:

NMDA-receptor gátlás: A N₂O blokkolja az N-metil-D-aszpartát receptorokat, melyek a fájdalomérzet és tudatosság szempontjából fontosak.
GABA-A receptor potenciálás: Hasonlóan más altatószerekhez, a gátló hatású GABA-rendszert fokozhatja.
Endogén opioid rendszert aktiválja, ami fájdalomcsillapító hatáshoz vezet.

4.2 Hatások időbeli lefolyása

Belélegezve gyorsan felszívódik a tüdőn keresztül, és gyorsan hat – 30 másodpercen belül érzékelhető a hatása. A hatás rövid ideig tart, mivel a gáz hamar kiürül a tüdőn keresztül.

4.3 Hatások

Analgetikus (fájdalomcsillapító)
Szorongáscsökkentő
Diszociatív (elválasztja az érzékelést a tudattól)
Euforizáló (kellemes érzést kelt – innen a „kéjgáz” elnevezés)
Enyhe hallucinációkat okozhat

5. Gyógyászati alkalmazások

5.1 Aneszteziológia

A N₂O-t széles körben használják fogászatban és kisebb sebészeti beavatkozások során enyhe altatáshoz, gyakran oxigénnel együtt alkalmazva. Nem önmagában, hanem más altatószerekkel kombinálva ad tartósabb, biztonságosabb hatást.

5.2 Szülészet

Szülés közbeni fájdalomcsillapításra is használják (pl. Entonox formában, 50% N₂O és 50% O₂ keverék), mivel gyors hatású és nem halmozódik fel az anya vagy a magzat szervezetében.

5.3 Egyéb orvosi felhasználás

Rövid beavatkozások (pl. csontkovácsolás, ízületi ficamok helyretétele)
Időszakos szorongásoldás, ahol gyors és visszafordítható szedáció szükséges

6. Kockázatok és mellékhatások

6.1 Akut mellékhatások

Szédülés, hányinger
Fejfájás
Tudatzavar, ájulás (nagy dózisban)
Oxigénhiányos állapot (ha nem elegendő oxigénnel keverik)

6.2 Krónikus hatások

B12-vitamin inaktiválása: Hosszú távú expozíció meggátolja a metionin-szintáz működését → megaloblasztos anémia és neurológiai zavarok
Idegrendszeri károsodás: Szüntelen vagy nagy dózisú használat esetén – zsibbadás, koordinációs problémák
Addikció: Bár fizikailag kevéssé addiktív, pszichés függőség kialakulhat

6.3 Veszélyeztetett csoportok

Terhes nők (magzati oxigénhiány)
B12-vitamin-hiányos egyének
Neurológiai betegségben szenvedők

7. Rekreációs és nem gyógyászati használat

A dinitrogén-oxidot gyakran használják rekreációs céllal:

Lufikból vagy patronokból belélegezve
„Whippet”-ként ismert kis fémpatronok formájában

A használat jellemzői:

Rövid, intenzív eufória (20–60 másodperc)
Hallucinációk, nevetőrohamok, torz hangérzékelés

7.1 Visszaélés és veszélyei

Fulladásveszély (zárt térben, oxigénhiány miatt)
Baleseti kockázat (eszméletvesztés)
Krónikus neuropathia
Fagysérülés (ha közvetlenül a patronból lélegezik be)
Elbutulás, memóriazavar hosszan tartó használat mellett

7.2 Jogi szabályozás

Számos országban korlátozottan szabályozott anyag. Gyakran ipari anyagként szabadon beszerezhető, de rekreációs célú terjesztése, különösen fiatalkorúak részére, több helyen tiltott.

8. Ipari és technológiai felhasználások

Hajtógáz: Tejszínhabos palackokban (élelmiszeripar)
Oxidálószer: Rakétahajtóanyagként más vegyületekkel együtt
Elektronikai ipar: Egyes félvezetőgyártási folyamatokban oxidálószerként

A használat során figyelni kell a szivárgásra és a környezeti hatásokra, mivel az N₂O üvegházhatású gáz.

9. Környezeti hatások

A dinitrogén-oxid egy erős üvegházhatású gáz, amely a szén-dioxidnál kb. 300-szor erősebben járul hozzá a globális felmelegedéshez.

9.1 Fő kibocsátási források

Mezőgazdaság (műtrágyák, trágyakezelés)
Talajbaktériumok tevékenysége
Szennyvízkezelés

9.2 Légköri jelenlét és hatások

Élettartama: ~114 év
Közreműködik az ózonréteg lebontásában a sztratoszférában
Részben természetes, részben antropogén forrású gáz

A nem rendeltetésszerű ipari és rekreációs használat, valamint a mezőgazdasági emissziók csökkentése a környezeti kontroll egyik kulcsfontosságú területe.

10. Munkahelyi biztonság és tárolás

A dinitrogén-oxid nyomás alatt palackozott, ezért robbanásveszélyes. A tárolás során:

Szellőztetett helyen
Gyújtóforrástól távol
Függőleges állapotban
Csak megfelelő reduktorral alkalmazva

Munkahelyeken a munkahelyi expozíciós határértékeket be kell tartani. Hosszú távú, alacsony koncentrációjú expozíció is veszélyes lehet az egészségre.

11. Történeti áttekintés

1772: Joseph Priestley állította elő először
1799: Sir Humphry Davy leírta fájdalomcsillapító hatását, és „kéjgáznak” nevezte el
1844: Horace Wells fogorvos elsőként próbálta alkalmazni foghúzáshoz
20. század: Széles körű alkalmazás a fogászatban, szülészetben, rövid műtétekhez

12. Összefoglalás

A dinitrogén-oxid egy sokoldalúan alkalmazott gáz, amelynek orvosi, ipari és szórakoztató célú felhasználása egyaránt jelentős. Míg az orvosi alkalmazása biztonságos és jól kontrollált körülmények között történik, addig a rekreációs visszaélés és a környezeti kibocsátások komoly veszélyeket hordoznak.

Tudományos és farmakológiai szempontból a dinitrogén-oxid egy különleges fájdalomcsillapító és disszociatív szer, amely még ma is kutatás tárgyát képezi, különösen a B12-vitamin-anyagcserére és az idegrendszerre gyakorolt hatásai miatt.

Fordítások

Tartalom

angol: nitrous oxide (en), laughing gas (en)

További információk

dinitrogén-oxid - Értelmező szótár (MEK)
dinitrogén-oxid - Etimológiai szótár (UMIL)
dinitrogén-oxid - Szótár.net (hu-hu)
dinitrogén-oxid - DeepL (hu-de)
dinitrogén-oxid - Яндекс (hu-ru)
dinitrogén-oxid - Google (hu-en)
dinitrogén-oxid - Helyesírási szótár (MTA)
dinitrogén-oxid - Wikidata
dinitrogén-oxid - Wikipédia (magyar)

↑ [Nitrous oxide]. Degruyter.com
↑ IUPAC nomenclature of inorganic chemistry 2005. PDF, p. 317.
↑

[1] [Nitrous oxide]. Degruyter.com

[2] IUPAC nomenclature of inorganic chemistry 2005. PDF, p. 317.

[TakahashiShibasaki-Kitakawa1996-3] ↑

[1]

[2]

[3]