L’ossido nitrico (NO) e il biossido di azoto (NO2) sono due gas le cui molecole sono costituite da atomi di azoto e ossigeno. Questi ossidi di azoto contribuiscono al problema dell’inquinamento atmosferico, giocando un ruolo nella formazione di smog e piogge acide. Vengono rilasciati nell’atmosfera terrestre da fonti sia naturali che umane.
L’ossido nitrico è un gas incolore e infiammabile con un leggero odore. Il biossido di azoto è un gas rosso-arancio profondo velenoso ma non infiammabile., Insieme agli aerosol, è responsabile del colore bruno-rossastro dello smog. Ad alte concentrazioni è altamente tossico e può causare gravi danni ai polmoni. Il biossido di azoto è un forte agente ossidante ed è quindi molto reattivo con altri composti.
Fonti di ossidi di azoto
Gli scienziati stimano che la natura produce tra 20 e 90 milioni di tonnellate di ossidi di azoto sulla Terra ogni anno. Le fonti naturali includono vulcani, oceani, decadimento biologico e fulmini. Le attività umane aggiungono altri 24 milioni di tonnellate di ossidi di azoto alla nostra atmosfera ogni anno.,
Quattro rappresentazioni che i chimici usano per il biossido di azoto (NO2).
Credito: UCAR (Randy Russell)
Sia NO che NO2 si formano durante la combustione ad alta temperatura nell’atmosfera, quando l’ossigeno si combina con l’azoto. I gas di scarico delle automobili e dei camion sono le principali fonti di ossidi di azoto, così come le emissioni degli impianti di produzione di energia elettrica. Lo scarico dell’automobile ha più NO di NO2, ma una volta che il NO viene rilasciato nell’atmosfera si combina rapidamente con l’ossigeno nell’aria per formare NO2.,
Gli ossidi di azoto come inquinanti
Gli ossidi di azoto sono almeno parzialmente responsabili di diversi tipi di inquinamento atmosferico. Il biossido di azoto conferisce il suo colore alla foschia bruno-rossastra che chiamiamo smog. La fotodissociazione del biossido di azoto dalla luce solare produce ossido nitrico e ozono nella troposfera, che è un altro componente dello smog. Una serie di reazioni chimiche trasformano i composti organici volatili (COV) in sostanze che si combinano con il biossido di azoto per produrre PAN (nitrato di perossiacitile), un altro elemento dello smog., Il biossido di azoto nell’aria reagisce anche con il vapore acqueo per formare acido nitrico, uno dei tipi di acido nelle piogge acide.
La concentrazione di biossido di azoto nell’aria non inquinata è di circa 10 parti per miliardo (ppb). Nello smog, la concentrazione aumenta di venti volte a circa 200 ppb.
Usi degli ossidi di azoto
Sebbene gli ossidi di azoto abbiano ottenuto una dubbia distinzione come inquinanti, sono anche utilizzati in modo vantaggioso in alcuni processi industriali. L’ossido nitrico è fabbricato su larga scala e viene successivamente utilizzato per produrre acido nitrico (HNO3)., Per creare ossido nitrico per usi industriali, i chimici combinano ammoniaca (NH3) con ossigeno (O2), rilasciando acqua (H2O) come sottoprodotto. I composti azotati derivati dall’acido nitrico vengono utilizzati per creare fertilizzanti chimici, esplosivi e altre sostanze utili.
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