Oxidy dusíka

Anglický ekvivalent: nitrous oxides

Oxidy dusíka alebo NOₓ je súhrnné označenie pre všetky oxidy dusíka. Sú nimi:

• oxid dusný N₂O
• oxid dusnatý NO
• oxid dusitý N₂O₃
• oxid dusičitý NO₂ (dimerizuje na N₂O₄)
• oxid dusičný N₂O₅

Nitrózne plyny majú žltkastú až červeno hnedastú farbu (tzv. hrdzavé plyny) a vyznačujú sa štipľavým zápachom, ktorý pripomína pri nižších koncentráciách ozón. Sú horšie rozpustné vo vode a 1,5 krát ťažšie ako vzduch. Medzi nitrózne plyny patrí oxid dusnatý NO (na vzduchu rýchlo prechádza v NO₂, nestály oxid dusitý N₂O₃, oxid dusičitý NO₂ (pod svojím bodom varu -21°C je to červeno hnedá tekutina) a oxid dusičný N₂O₅. Spoločne sa táto zmes oxidov označuje vzorcom NOₓ. NO a NO₂ sú nehorľavé, NO₂ urýchľuje horenie horiacich látok. Oxidy dusíka vznikajú oxidáciou dusíka, prevažne pri vyššej teplote. Vo vlhšom prostredí sa účinky po inhalácii ťažko oddeľujú od účinkov kyseliny dusičnej HNO₃, pretože tieto látky sa vyskytujú spoločne. Aj pri kontakte HNO₃ s organickými látkami sa tvoria oxidy dusíka. N₂O₅ je veľmi toxický, ktorého účinky možno porovnať k fosgénu. Nitrózne plyny sa vytvárajú pri styku kyseliny dusičnej a kyseliny dusitej s kovmi, prípadne s drevom, papierom a pilinami. Vznikajú pri výrobe traskavín, výbuchu dusíkatých výbušnín a pri horení nitrocelulózy.

Nachádzajú sa v atmosfére predovšetkým vo forme ako N₂O (oxid dusný), ktorý nie je považovaný za škodlivinu, NO, NO₂, poprípade N₂O₄ a N₂O₃. O škodlivinách hovoríme v prípade NOₓ (NO + NO₂), ktoré pochádzajú zo spaľovania fosílnych palív pri vysokých teplotách, pri výrobe kyseliny dusičnej, nitrácii organických látok, sú obsiahnuté vo výfukových plynoch motorov a pod. Oxid dusnatý sa tvorí pri teplote 1000°C, v ovzduší z neho vzniká samovoľnou reakciou oxid dusičitý, ten sa rozkladá fotochemicky opäť na NO a kyslík, s následnou reakciou až na ozón.

Najbežnejšími sú oxid dusnatý (NO) a oxid dusičitý (NO₂). Ostatné oxidy sa vyskytujú len v obmedzenom množstve. Suma NOₓ je tvorená hlavne dvoma zložkami, a to NO a NO₂.

Oxid dusnatý (NO) je bezfarebný plyn, bez zápachu, ktorý vzniká pri vysokoteplotnom spaľovaní paliva v kotloch, spaľovniach odpadov, ohrievacích peciach a pri spaľovaní benzínu a nafty v spaľovacích motoroch automobilov. V zmesi so vzduchom rýchlo reaguje s kyslíkom a vzniká oxid dusičitý. Väčšina NO₂ v atmosfére vzniká práve oxidáciou NO, časť je však emitovaná priamo zo zdroja. NO₂ je prítomný aj v tabakovom dyme. Je to červenohnedý, nehorľavý plyn, detekovateľný čuchom. Vo vysokých koncentráciách je silno toxický, spôsobujúci vážne poškodenie pľúc s dlhodobým účinkom. Oxid dusičitý je dráždivý plyn, ktorý pôsobí na dýchacie cesty a spôsobuje ich zužovanie. Na vyššie koncentrácie oxidu dusičitého v ovzduší reagujú najmä astmatici a osoby s primárnym ochorením dýchacej sústavy. Citlivejší sú aj malé deti a starí ľudia. Iné zdravotné účinky v dôsledku otravy oxidom dusičitým sa prejavujú ako krátenie dychu a bolesť v hrudi. NO₂ je silno oxidujúca látka, ktorá reaguje s vodnou parou obsiahnutou vo vzduchu a vytvára korozívnu kyselinu dusičnú, ako aj toxické organické nitráty. Dôležitú úlohu hrá aj pri atmosferických reakciách, ktoré produkujú prízemný ozón a smog.

Pretože NO₂ je znečisťujúca látka úzko spojená s dopravou, emisie sú všeobecne vyššie v mestských oblastiach než v priemyselných zónach. Priemerné ročné koncentrácie NO₂ v mestách sa všeobecne pohybujú v rozpätí 10 - 45 ppb, nižšie sú v priemyselných oblastiach. Pri dopravných špičkách na exponovaných dopravných uzloch môžu byť špičky aj 200 ppb.

Zo všetkých oxidov dusíka sú pre atmosféru najškodlivejšie oxid dusnatý NO a oxid dusičitý NO₂, ktoré majú spoločný názov „nitrózne plyny“ (NOₓ). Oxid dusnatý sa dostáva do atmosféry v značnom množstve ako produkt biologických procesov, najmä z bakteriálnej činnosti. Z oxidov dusíka vznikajú v ovzduší aj dusičnany, ktoré v podobe vodných zrážok padajú na zem. Oxidy dusíka katalyzujú oxidáciu oxidu siričitého na podstatne škodlivejší oxid sírový a zúčastňujú sa na tvorbe fotochemického smogu. Spôsobujú aj redukciu ozónu, čím narúšajú ochrannú vrstvu v stratosfére. Oxidy dusíka sú charakteristické typickým amoniakovým zápachom, dráždia dýchacie cesty a vo vyšších koncentráciách pôsobia toxicky. Oxidy dusíka pôsobia škodlivo aj na rastliny, pričom poškodenie rastlín sa veľmi podobá poškodeniu oxidom siričitým. Pri nárazovom pôsobení oxidov dusíka listy zblednú, scvrkávajú sa o odumierajú.

Odkazy

1. Meratex: Téma ovzdušie — Zdroje a charakteristika emisií
2. Arnika: Oxidy dusíku
3. Oxidyy dusíka (SAŽP)
4. SHMÚ: Negatívne účinky monitorovaných znečisťujúcich látok
5. Szocsová, Z: O škole – Učivá – Chémia – Oxidy dusíka

• 

  Priemerná produkcia oxidov dusíka (NOₓ) na území Slovenska v rokoch 2001 až 2012 za okresy.

• 

  Priemerná produkcia oxidu uhoľnatého v okresoch Bratislavského samosprávneho kraja v rokoch 2001 až 2012.