¿Qué es el Óxido Nitroso?
El óxido nitroso es un tipo de óxido de nitrógeno gaseoso a temperatura ambiente, representado por la fórmula de composición N2O.
También se conoce como anhídrido hiponitroso, gas de la risa, óxido de dinitrógeno y monóxido de dinitrógeno.
Usos del Óxido Nitroso
El óxido nitroso se utiliza a menudo para la anestesia en odontología y cirugía, así como en obstetricia y ginecología. También se utiliza en la industria como gas portador para materiales semiconductores y análisis de absorción atómica, así como para la detección de fugas, refrigerantes y llenado de globos y neumáticos con gas.
Un conocido restaurante español añadía gas óxido nitroso a los alimentos mediante un sifón de soda para elaborar platos aireados y de espuma ligera. El gas de óxido nitroso se trata como aditivo alimentario y el método culinario de mezclar óxido nitroso con ingredientes líquidos para formar una espuma se denomina espuma.
El gas óxido nitroso tiene un contenido de oxígeno superior al de la atmósfera y, cuando se piroliza, se obtiene una mezcla gaseosa con una presión parcial de oxígeno superior a la de la atmósfera. Por este motivo, a veces se utiliza para potenciar motores de combustión interna, como los de los coches de carreras.
Principio del Óxido Nitroso
| Peso molecular | 44.01 |
| Aspecto a temperatura ambiente | gas incoloro |
| densidad | 1.977 g/L(gas) |
| punto de fusión | -90.9°C |
| punto de ebullición | 88.5°C |
| Solubilidad en agua | 60.82mL/100ml(24°C) |
Figura 1: Estructura molecular y propiedades físicas del óxido nitroso
El óxido nitroso es un gas incoloro con un olor característico a temperatura ambiente y tiene una estructura molecular de resonancia como la que se muestra en la figura 1. Es un gas no inflamable, estable y no tóxico como otros óxidos de nitrógeno. Es característicamente anestésico y analgésico, y se denomina gas de la risa porque provoca contracciones de los músculos faciales al inhalarlo, dando la apariencia de que se está riendo. Se utiliza para la anestesia general inhalatoria.
Cuando se calienta a 650°C, se descompone formando vapores de NOx, lo que supone un riesgo de incendio y explosión. Es muy peligroso porque reacciona violentamente con agentes reductores como el ácido sulfuroso anhidro, el boro amorfo, la fosfina, el éter, el aluminio, la hidracina, el fenil litio, el carburo de tungsteno y determinadas sustancias inflamables, lo que puede provocar incendios y explosiones.
El gas también es un fuerte agente oxidante a temperaturas superiores a 300°C y puede formar mezclas explosivas con amoníaco, monóxido de carbono, petróleo, etc. Actualmente es una droga designada porque se abusaba de ella como droga deslegalizada, ya que se cree que produce una sensación de euforia al inhalarla.
Está designada como sustancia peligrosa y nociva en virtud de la Ley de Salud y Seguridad en el Trabajo y es una droga designada desde 2015, por lo que debe almacenarse y manipularse con extrema precaución.
Métodos de Producción del Óxido Nitroso
Existen tres métodos industriales para producir óxido nitroso: la descomposición térmica del nitrato de amonio, la oxidación del amoníaco y el sulfamato.
1. Método de Pirólisis del Nitrato de Amonio
En el método de pirólisis del nitrato de amonio, el óxido nitroso se obtiene descomponiendo una solución acuosa de nitrato de amonio al 80% de la materia prima en un tanque de reacción mantenido a aproximadamente 250 °C y dejando caer la solución a un caudal constante. El gas obtenido de la reacción tiene una pureza de óxido nitroso del 97-98% y contiene nitrógeno, amoníaco, óxido de nitrógeno y dióxido de nitrógeno como impurezas.
Tras condensar y eliminar el agua del gas de óxido nitroso bruto en un refrigerador, el gas se lava con una solución alcalina fuerte y un ácido fuerte para obtener óxido nitroso purificado del que se han eliminado las impurezas.
2. Método de Oxidación Directa del Amoníaco
El proceso de oxidación directa del amoníaco utiliza un catalizador para oxidar el amoníaco y obtener óxido nitroso. La baja concentración de óxido nitroso en el producto de reacción y la corta vida útil del catalizador son problemas del proceso, pero las mejoras del catalizador han permitido su industrialización.
El gas de óxido nitroso crudo que contiene impurezas se absorbe en agua a presión y se disipa del agua a presión reducida para separar el oxígeno y el nitrógeno y obtener óxido nitroso de gran pureza.
3. Método del Ácido Sulfámico
El método del ácido sulfámico es un método para obtener óxido nitroso haciendo reaccionar sulfamato y ácido nítrico a 80-100°C.
NH2SO3H + HNO3 → N2O + H2SO4 + H2O