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二酸化窒素についての概要、用途、原理などをご説明します。また、二酸化窒素のメーカー3社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。二酸化窒素関連企業の2024年11月注目ランキングは1位:高千穂化学工業株式会社となっています。
二酸化窒素とは、窒素の酸化物で刺激臭のある気体です。
物質が高温で燃えるときに発生する一酸化窒素 (NO) が、大気中で酸化すると、二酸化窒素は生成されます。二酸化窒素の発生源は、工業用および家庭用ボイラーや自動車エンジンなどの燃焼過程で排出される一酸化窒素です。
特に、高圧で燃料を燃焼させる自動車エンジンが原因で、なかでもディーゼルエンジンは高濃度の排出源です。また、呼吸器など人の健康にも影響があり、二酸化窒素は代表的な大気汚染物質として知られています。
二酸化窒素の使用用途として、分析化学の試料溶解剤や分解剤が挙げられます。また、硝酸等の窒素化合物の原料および合成中間体や、漂白剤、触媒、有機化合物のニトロ化剤にも用いられます。さらに、酸化剤としての爆薬の原料や重合禁止剤にも使用可能です。
発煙硝酸などのロケット燃料の酸化剤としても、二酸化窒素は利用されます。実際に、ロケットのタイタン、ジェミニ計画の打ち上げ、スペースシャトルのサイドスラスター、惑星に送った無人宇宙探査機などで使用されました。
二酸化窒素は、21.2°C以上では赤褐色の気体です。21.2°C以下では、黄色の液体になります。−11.2°C以下になると、無色の四酸化二窒素 (N2O4) に変化します。四酸化二窒素は、二酸化窒素の二量体です。
二酸化窒素の持つ赤褐色は、400〜500nmの青色光を吸収するためです。400nmよりも短波長の光によって光分解を起こし、原子状酸素であるOとNOが形成されます。とくに大気中では、O原子がO2へ付加してオゾンが生じます。二酸化窒素は不対電子を1個有し、常磁性です。
二酸化窒素の化学式は、NO2で表されます。C2v対称性を有する曲がった分子です。窒素原子と酸素原子の結合長は119.7pmであり、1と2の間の結合次数とも一致しています。二酸化窒素の結合角と結合長は、対応するカチオン (NO2+) とアニオン (NO2-) の中間の値を取っています。
工業的に二酸化窒素は、アンモニアの触媒酸化で生じる一酸化窒素に、空気 (酸素) を混ぜて反応させることにより製造されます。銀や銅を濃硝酸と反応させても、二酸化窒素を生成可能です。
ただし、二酸化窒素は、さまざまな物質の燃焼や製造の過程で、意図せず副生成物として発生しています。例えば、燃焼により生じた一酸化窒素は、大気中で光反応を起こし酸化されて、二酸化窒素が生成します。
生物活動が原因で自然発生する場合もあり、地球規模では生物活動が発生源の大部分です。都市では移動発生源や固定発生源を含めて、二酸化窒素が高密度で生じており、大気汚染の要因の1つになっています。
二酸化窒素と四酸化二窒素は、平衡状態です。ルシャトリエの原理より平衡は、高温ほど二酸化窒素側へ移動します。液体窒素を用いて急速に冷やした場合には、二酸化窒素が固体として生成しますが、固体中には四酸化二窒素が存在しています。
また、水との反応で硝酸や亜硝酸が生じ、この反応が酸性雨の原因です。さらに、二酸化窒素と二酸化硫黄が反応すると、一酸化窒素と三酸化硫黄が得られます。
二酸化窒素は、大気汚染防止法で特定物質に指定されています。1970年代頃までは、自動車保有台数の増加に伴って、二酸化窒素による汚染が進んでいました。その後、排出ガス規制の効果もあり、年平均値は長期的に横ばいの状況が続いています。幹線道路の沿線を中心に、環境基準が達成できていない状況です。
ヒトに対して、主に呼吸器系統の健康影響が報告されています。1日の二酸化窒素の平均値が、0.04〜0.06ppmの範囲内かそれ以下であるべきと、環境基準は定められています。
*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
2024年11月の注目ランキングベスト1
注目ランキング導出方法| 順位 | 会社名 | クリックシェア |
|---|---|---|
| 1 | 高千穂化学工業株式会社 |
100.0%
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注目ランキング導出方法について
注目ランキングは、2024年11月の二酸化窒素ページ内でのクリックシェアを基に算出しています。クリックシェアは、対象期間内の全企業の総クリック数を各企業のクリック数で割った値を指します。社員数の規模
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