ไนตรัสออกไซด์
ลิงก์ข้ามภาษาในบทความนี้ มีไว้ให้ผู้อ่านและผู้ร่วมแก้ไขบทความศึกษาเพิ่มเติมโดยสะดวก เนื่องจากวิกิพีเดียภาษาไทยยังไม่มีบทความดังกล่าว กระนั้น ควรรีบสร้างเป็นบทความโดยเร็วที่สุด |
ไนตรัสออกไซด์ หรือ แก๊สหัวเราะ (อังกฤษ: Nitrous oxide หรือ laughing gas) คือสารประกอบทางเคมีที่มีสูตรทางเคมีว่า N2O ที่อุณหภูมิห้อง ไนตรัสออกไซด์จะไม่มีสี และเป็นแก๊สไม่ติดไฟ ไนตรัสออกไซด์มีกลิ่นหอมและมีรสหวานเล็กน้อย[1] มีการนำไนตรัสออกไซด์ไปใช้ในการผ่าตัดและทางทันตกรรมเพื่อให้เกิดอาการชาและเพื่อการระงับความปวด โดยทั่วไปรู้จักกันในชื่อ “แก๊สหัวเราะ” เนื่องจากเมื่อสูดดมแล้วจะให้ความรู้สึกเคลิ้มสุขหรือครึ้มใจ เป็นคุณสมบัติที่ทำให้มีการใช้ในเชิงนันทนาการโดยการใช้เป็นยาดม และยังมีการนำไปใช้ในการแข่งรถยนต์โดยให้เป็นตัวเติมออกซิเจนเพื่อเพิ่มกำลังให้เครื่องยนต์อีกด้วย
| ไนตรัสออกไซด์ | |
|---|---|
| |
| |
| |
| เลขทะเบียน | |
| เลขทะเบียน CAS | [10024-97-2] |
| ATC code | N01 |
| คุณสมบัติ | |
| สูตรเคมี | N2O |
| มวลต่อหนึ่งโมล | 44.0128 g/mol |
| ลักษณะทางกายภาพ | แก๊สไม่มีสี |
| ความหนาแน่น | 1222.8 kg m-3 (ของเหลว) 1.8 kg m-3 (แก๊ส, STP) |
| จุดหลอมเหลว |
-90.86 °C (182.29 K) |
| จุดเดือด |
-88.48 °C (184.67 K) |
| โครงสร้าง | |
| รูปร่างโมเลกุล | เส้นตรง |
| Dipole moment | 0.166D |
| อุณหเคมี | |
| Std enthalpy of formation ΔfH |
+82.05 |
| Pharmacology | |
| Routes of administration |
การสูดดม |
| Metabolism | 0.004% |
| Elimination half-life |
5 นาที |
| Elimination half-life |
ระบบทางเดินหายใจ |
| Legal status |
|
| ความอันตราย | |
| NFPA 704 |
 0
2
0
OX
|
| R-phrases | R8 |
| S-phrases | S38 |
| สารประกอบอื่นที่เกี่ยวข้องกัน | |
| หากมิได้ระบุเป็นอื่น ข้อมูลข้างต้นนี้คือข้อมูลสาร ณ ภาวะมาตรฐานที่ 25 °C, 100 kPa | |
| สถานีย่อย:เคมี | |
การเกิดแก้ไข
ไนตรัสออกไซด์ต่างกับไนโตรเจนออกไซด์ตรงที่มันเป็นแก๊สเรือนกระจกที่สำคัญ ถึงแม้มันจะมีการแผ่รังสีความร้อนน้อยกว่า CO2 ก็ตาม แต่ แก๊ส ไนตรัสออกไซด์ปริมาณ 1 หน่วยน้ำหนักกลับ มีผลกระทบต่อภาวะโลกร้อน มากกว่าแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ปริมาณเท่ากันถึง 298 เท่า ในระยะเวลา 100 ปี[2] แต่เนื่องจากในชั้นบรรยากาศมีปริมาณแก๊สในตรัสออกไซด์สะสมอยู่ไม่มาก มันจึงเป็นแก๊สเรือนกระจกที่มีส่วนในการก่อให้เกิดภาวะโลกร้อนน้อยกว่าคาร์บอนไดออกไซด์ที่สะสมในชั้นบรรยากาศเป็นปริมาณมากกว่า โดยไนตรัสออกไซด์เป็นแก๊สเรือนกระจกที่ก่อให้เกิดภาวะ โลกร้อนมากเป็นอันดับที่ 4 ต่อจากคาร์บอนไดออกไซด์ มีเทนและไอน้ำ (ไนโตรเจนออกไซด์ชนิดอื่นก่อภาวะโลกร้อนโดยตรง โดยเป็นตัวสร้างโอโซนในบรรยากาศชั้นโทรโปสเฟียร์ในช่วงที่เกิดหมอกปนควัน (smog) ) การควบคุมไนตรัสออกไซด์จึงนับเป็นมาตรการหนึ่งเพื่อลดการปล่อยแก๊สเรือนกระจก เช่นในพิธีสารเกียวโต
ไนตรัสออกไซด์เกิดจากแบคทีเรียในดินและมหาสมุทร มันจึงเป็นส่วนของบรรยากาศของโลกมานับหลายบรมยุค (eon) มาแล้ว เกษตรกรรมเป็นแหล่งเกิดไนตรัสออกไซด์โดยฝีมือมนุษย์โดยการพรวนดินและการใช้ปุ๋ยไนโตรเจน ของเสียจากสัตว์ก็มีส่วนช่วยเพิ่มแบคทีเรียที่ให้เกิดไนตรัสออกไซด์เพิ่มขึ้นอีกด้วย ภาคปศุสัตว์ (ส่วนใหญ่คือโคกระบือ ไก่และสุกร) ปล่อยไนตรัสออกไซด์ที่ถือเป็นกิจกรรมมนุษย์มากถึงร้อยละ 65[3] แหล่งที่มาจากอุตสาหกรรมมีเพียงประมาณร้อยละ 20 และรวมถึงการผลิตไนลอนและกรดไนตริกและการเผาผลาญเชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์ในเครื่องยนตร์สันดาปภายใน
คาดกันว่ากิจกรรมมนุษย์ปล่อยไนโตรเจนออกไซด์ออกมาน้อยกว่า 2 เทระกรัม (teragram หรือ 1012 กรัม) ต่อปี ธรรมชาติปล่อยมากกว่า 15 เทระกรัม.[4] ฟลักซ์ (flux) ของไนตรัสออกไซด์ที่เกิดโดยกิจกรรมมนุษย์มีประมาณ 1 เพตะกรัม (1015 กรัม) ของคาร์บอนไดออกไซด์เทียบเท่าคาร์บอนสมมูล (carbon dioxide carbon-equivalents) ต่อปี หรือเท่ากับ 2 เพตะกรัมของมีเทนเทียบเท่าคาร์บอนสมมูลต่อปี และมีการปล่อยสู่บรรยากาศ (atmospheric loading) ในอัตราเท่ากับ 3.3 เพตะกรัมของคาร์บอนไดออกไซด์เทียบเท่าคาร์บอนสมมูลต่อปี
ไนตรัสออกไซด์ทำปฏิกิริยากับโอโซนในบรรยากาศชั้นสตราโตสเฟียร์ ส่วนไนโตรเจนออกไซด์เป็นตัวควบคุมตามธรรมชาติของโอโซนในบรรยากาศ
งานวิจัยของ พอล ครัทเซน (Paul Crutzen) ซึ่งเป็นนักวิทยาศาสตร์รางวัลโนเบลเสนอว่า การปล่อยไนตรัสออกไซด์ในการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ (biofuel) มีปริมาณมากพอที่จะหักล้างข้อได้เปรียบของไบโอดีเซลที่หวังกันว่าจะช่วยลดการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ได้[5]
การผลิตแก้ไข
การเตรียมไนตรัสออกไซด์โดยทั่วไปทำโดยการให้ความร้อนแอมโมเนียมไนเตรทอย่างระมัดระวัง ซึ่งจะสลายตัวเป็นไนตรัสออกไซด์และไอน้ำ[6]
- NH4NO3 (s) → 2 H2O (g) + N2O (g)
ความปลอดภัยแก้ไข
ความเสี่ยงหลักในด้านความปลอดภัยของไนตรัสออกไซด์มาจากความจริงที่ว่ามันถูกอัดด้วยความดันอยู่ในรูปก๊าซเหลว ความเสี่ยงจากการขาดอากาศหายใจ และทำให้หมดสติ การได้รับสัมผัสก๊าซไนตรัสออกไซด์จะทำให้สติสัมปชัญญะ ความสามารถในการรับรู้รับฟัง และความคล่องแคล่วของร่างกายลดลงชั่วขณะ จากการศึกษาโดยการใช้สัตว์ทดลองหลายครั้งและจากผู้ปฏิบัติงานหลายคน ชี้ให้เห็นว่าการได้รับสัมผัสก๊าซไนตรัสออกไซด์ติดต่อกันเป็นประจำอาจส่งผลร้ายต่อระบบสืบพันธุ์ของหญิงตั้งครรภ์ได้ สถาบันอาชีวอนามัยและความปลอดภัยแห่งชาติให้คำแนะนำว่าการได้รับสัมผัสก๊าซไนตรัสออกไซด์ของผู้ปฏิบัติงานควรได้รับการควบคุมการจัดการในระหว่างการใช้ก๊าซเพื่อทำให้หมดสติโดยผู้ปฏิบัติงานทางการแพทย์ ทันตกรรม และสัตวแพทย์
อ้างอิงแก้ไข
- ↑ สต๊อคเลย์, คอริน; ออกเลด, คริส; เวิร์ธเฮม, เจน (2003). โรเจอร์, เคิรสทีน (บ.ก.). พจนานุกรมวิทยาศาสตร์ ฉบับภาพประกอบ. พูนเพิ่มผลิตผล. p. 181. ISBN 974-90062-1-6.
- ↑ "Climate Change 2001: Working Group I: The Scientific Basis :". Intergovernmental Panel on Climate Change. สืบค้นเมื่อ 2008-02-02.
- ↑ H. Steinfeld, P. Gerber, T. Wassenaar, V. Castel, M. Rosales, C. de Haan (2006). "Livestock's long shadow -- Environmental issues and options". คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2014-08-06. สืบค้นเมื่อ 2008-02-02.
{{cite web}}: CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์) - ↑ "Sources and Emissions -- Where Does Nitrous Oxide Come From?". U. S. Environmental Protection Agency. 2006. สืบค้นเมื่อ 2008-02-02.
- ↑ P. J. Crutzen, A. R. Mosier, K. A. Smith, and W. Winiwarter (2007). "N2O release from agro-biofuel production negates global warming reduction by replacing fossil fuels" (PDF). Atmos. Chem. Phys. Discuss.,. 7: 11191–11205. สืบค้นเมื่อ 2008-02-02.
{{cite journal}}: CS1 maint: extra punctuation (ลิงก์) CS1 maint: multiple names: authors list (ลิงก์) - ↑ Holleman, A. F. (2001). Inorganic Chemistry. San Diego: Academic Press. ISBN 0-12-352651-5.
{{cite book}}: ไม่รู้จักพารามิเตอร์|coauthors=ถูกละเว้น แนะนำ (|author=) (help)
แหล่งข้อมูลอื่นแก้ไข
- Occupational Safety and Health Guideline for Nitrous Oxide เก็บถาวร 2013-05-13 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
- Paul Crutzen Interview Freeview video of Paul Crutzen Nobel Laureate for his work on decomposition of ozone talking to Harry Kroto Nobel Laureate by the Vega Science Trust.
- National Pollutant Inventory - Oxide of nitrogen fact sheet เก็บถาวร 2004-02-05 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน
- Nitrous Oxide Specs เก็บถาวร 2008-04-06 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน Extremely thorough Nitrous Oxide Facts
- National Institute for Occupational Safety and Health - Nitrous Oxide