生活中的分子

氧化二氮 Nitrous oxide

氧化二氮化学式是N2O,一种气体,氮的氧化物的一种,因为具有麻醉效果,常被人们称为笑气 (Laughing gas)。

基本物性和制造法

沸点是-90.86℃的无色气体。与它化学组成类似的NO2和N2O4等都是熟知的毒性气体、而氧化二氮气体却没有毒性,反而有麻醉的效果。工业制备氧化二氮是将硝酸钾和亚硝酸钠的共融混合物保持大约247℃的温度下、边搅拌边加入80%硝酸铵水溶液,在加入的过程中硝酸铵分解获得氧化二氮气体。另外工业上,铵在催化剂下氧化或者胺基磺酸和硝酸的反应也能得到氧化二氮。

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硝酸铵的反应

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胺基磺酸的反应

作为麻醉剂的应用

如上所述、氧化二氮具有麻醉作用、在医院中可作为麻醉剂投入临床使用(虽然目前它的麻醉效果尤其是产生的副作用专家们众说纷纭)。因为氧化吸入氧化二氮的患者的脸部肌肉会松弛,看上去就像是发笑一样,氧化二氮也因此得名“笑气”。

之前,氧化二氮在国外也作为一种合法兴奋剂药物、日本曾一时在网上有卖商品名为(SIVAGUS)的自行车轮胎空气补充剂,就是氧化二氮气体的小罐,不过,大部分人买来是为了吸食而不是给自行车轮胎用的。针对这样的现象,日本和歌山县、鸟取县的县条例中开始管制这一商品的贩卖。首先将气体转移到其他的容器中,这些操作包含在高压气体安全保障法等条例、需要日本各都道府县官员的授权许可,未经许可擅自将氧化二氮分装入小罐中属于违法行为之后,2015年9月,日本厚生劳动省颁布条例,决定将氧化二氮纳入特定管制化学品。

 

ESPUMA气体

ESPUMA是西班牙语中泡的意思,是将一些食物弄成慕斯一样的泡,作为一种调理方法用在美食中。

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ESPUMA的利用实例

氧化二氮也是可以用来制泡的,日本自2006年以来,已批准氧化二氮可作为食品添加剂、欧美国家使用的氧化二氮小型钢瓶因为在日本没有被安全部门通过使用许可,如果用作商业用途,需要大量的投资来配套安全设施。而常见的二氧化碳气虽然可以用作制泡剂,但是会使食品味道变酸却是它的缺点之一。

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装有钢瓶的ESPUMA设备用作料理器具

提升汽车动力

电影「速度与激情」(又名玩命关头)系列片中,车手将方向盘旁边的按钮一押,车子瞬间加速,这也是氧化二氮的应用实例。氧化二氮在高温下分解为氮气和氧气。两分子氮气和一分子氧气,这相比起空气中氧气所含比例提高,引擎内燃烧效率瞬间提高,从而获得更大的动力。

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这一个在汽车中的应用,被称为Nitrous Oxide Systems(NOS),它是Holley Performance Products公司注册的商标。日本叫做「NITRO」、也因此氧化二氮常被误认为是硝基化合物如硝酸甘油 Nitroglycerin或硝基甲烷 Nitromethane这一类易爆危险品。其实氧化二氮和氧气一样是助燃气体,是没有爆炸极限的,气体本身是不会爆炸「速度与激情MAX」中,主人公将氧化二氮气体阀门打开,逃出的同时丢打火机、瞬间汽车爆炸的场面,这样的情景在现实中可能并不那么容易发生。

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土生土长西安人,本+硕在陕师大,博士在日本冈山大学取得,博后在名古屋大学ITbM研究所伊丹研究室,有机化学研究生涯3+3+3,现职于西安交通大学理学院。擅长金属催化的偶联反应,博后期间开始合成糖化学,还有碳氢键活化研究。喜欢语言,旅游,网络,音乐,当然最最喜欢的还是化学。现为化学空间员工代表,小编兼美术。 自我描述:师范大学子弟,从小就在家门口上学,也没吃过什么苦,没想到学有机化学的这些年,高强度的实验把我锻炼成了不折不挠的女汉子。硕士毕业留学日本一待就快六年,坚持下来很佩服自己,而且也越来越喜欢有机化学了。 身为化学空间的员工代表,想把化学空间做成“化学人儿”的平台,也希望更多学化学,爱化学的人加入我们,用我们的力量让更多人能感受到化学的魅力。

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