一酸化窒素(NO)と二酸化窒素(NO2)は、窒素原子と酸素原子からなる二つのガスです。 これらの窒素酸化物は大気汚染の問題に貢献し、スモッグと酸性雨の両方の形成に役割を果たしています。 それらは、自然および人間が生成した供給源の両方によって地球の大気中に放出される。

一酸化窒素は、わずかな臭いを有する無色の可燃性ガスである。 二酸化窒素は有毒であるが可燃性ではない深い赤orange色のガスである。, それは、エアロゾルと共に、スモッグの赤褐色の原因である。 高い濃度でそれは非常に有毒で、深刻な肺損傷を引き起こすことができます。 二酸化窒素は強力な酸化剤であり、したがって他の化合物と非常に反応性である。

窒素酸化物の源

科学者たちは、自然が毎年地球に20-90万トンの窒素酸化物を生産すると推定しています。 自然の源には、火山、海洋、生物学的崩壊、落雷などがあります。 人間の活動は、毎年私たちの大気にさらに24万トンの窒素酸化物を加えます。,

化学者が二酸化窒素(NO2)に使用する四つの表現。
Credit:UCAR(Randy Russell)

NOとNO2は、酸素が窒素と結合する大気中の高温燃焼中に形成されます。 自動車やトラックの排ガスは、発電プラントからの排出量と同様に、窒素酸化物の主要な供給源です。 自動車の排気はNO2以上ではありませんが、NOが大気中に放出されると、空気中の酸素と素早く結合してNO2を形成します。,

汚染物質としての窒素酸化物

窒素酸化物は、少なくとも部分的にいくつかのタイプの大気汚染の原因となっています。 二酸化窒素は私達がスモッグと呼ぶ赤茶色の霞に色を貸します。 太陽光による二酸化窒素の光解離は、対流圏に一酸化窒素とオゾンを生成し、これはスモッグの別の成分である。 一連の化学反応は、揮発性有機化合物(Voc)を二酸化窒素と結合してPAN(ペルオキシアシチル硝酸)、スモッグ中のさらに別の元素を生成する物質に変換する。, 空気中の二酸化窒素はまた、硝酸、酸性雨中の酸の種類の一つを形成するために水蒸気と反応します。

汚染されていない空気中の二酸化窒素濃度は、億あたり約10部(ppb)です。 スモッグでは、濃度は約200ppbに二十倍に上昇する。

窒素酸化物の使用

窒素酸化物は汚染物質として疑わしい区別を得ているが、それらはまた、いくつかの工業プロセスで有益に使用さ 一酸化窒素は大規模に製造され、続いて硝酸(HNO3)を作るのに使用されています。, 工業用一酸化窒素を生成するために、化学者はアンモニア(NH3)と酸素(O2)を組み合わせ、副産物として水(H2O)を放出する。 硝酸由来の窒素化合物は、化学肥料、爆発物、および他の有用な物質を作成するために使用されます。