一氧化二氮
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一氧化二氮（Nitrous Oxide）又稱笑氣，無色有甜味氣體，是一種氧化劑，化學式N2O，在一定條件下能支持燃燒（同氧氣，因為笑氣在高溫下能分解成氮氣和氧氣），但在室溫下穩定，有輕微麻醉作用，并能致人發笑。其麻醉作用于1799年由英國化學家漢弗萊.戴維發現。有關理論認為N2O與CO2分子具有相似的結構（包括電子式），則其空間構型是直線型，N2O為極性分子。2009年8月份,美國一項最新研究顯示，這種無色有甜味的氣體已經成為人類排放的首要消耗臭氧層物質。現在主要用于表演。
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簡介
一氧化二氮早期被用于牙科手術的麻醉，是人類最早應用于醫療的麻醉劑之一。它可由NH4NO3在微熱條件下分解產生，產物除N2O外還有一種，此反應的化學方程式為 ）NH4NO3====N2O↑+2H2O；等電子體理論認為N2O與CO2分子具有相似的結構（包括電子式），則其空間構型是直線型，N2O為極性分子。
基本信息
中文名稱：一氧化二氮。
英文名稱：Dinitrogen oxide；Laughing gas。
別名：氧化亞氮；笑氣。
CAS No.：10028-97-2。
分子式：N2O。
分子量：44.01。
危險標記：5(不燃氣體)。
包裝方法：鋼質氣瓶。
醫學應用
【別名】 笑氣，氧化亞氮，
連二次硝酸酐
【分子結構】一氧化二 氮分子為直線形分子，極性分子。N2O的分子是直線形的（N-N-O），N,O原子采取sp雜化，生成兩個σ鍵，兩個三中心四電子π鍵，N的氧化數為+1。
【英文名稱】Nitrous Oxide 西班牙名稱: Oxido Nitroso
【醫學適應癥】 因全麻效果差，目前常與氟烷、甲氧氟烷、乙醚或靜脈全麻藥合用。現已少用。氧化亞氮(N2O)用于麻醉,對呼吸道無刺激,對心、肺、肝、腎等重要臟器功能無損害。在體內不經任何生物轉化或降解,絕大部分仍以原藥隨呼氣排出體外,僅小量由皮膚蒸發,無蓄積作用。吸入體內只需要30s～40s 即產生鎮痛作用,鎮痛作用強而麻醉作用弱,受術者處于清醒狀態(而不是麻醉狀態) ,避免了全身麻醉并發癥,術后恢復快。
【醫學上用量用法】 吸入：用量視手術需要和病人情況而定。
【醫學上注意事項】 1.大手術需配合硫噴妥鈉及肌肉松弛劑等；吸入氣體中氧氣濃度不應低于20％；麻醉終止后，應吸入純氧10分鐘，以防止缺氧。 2.當病人有低血容量、休克或明顯的心臟病時，可引起嚴重的低血壓。氧化亞氮對有肺血管栓塞癥的病人可能也是有害的。
【禁忌癥】（1）氣囊腫（2）腸梗阻、腸脹氣（3）氣胸（4）氣腦（5）高頭位開顱手術
【醫學藥品規格】 氣體：用耐壓鐵筒裝。
【貯藏】 置耐壓鋼瓶內，在涼暗處保存。
【作用與用途】吸入純粹本品氣體能迅速引起麻醉狀態和窒息，因此，必須與氧混合使用。誘導時間短。若不補充維持劑量，可迅速蘇醒。本品可用于馬、反芻動物、犬和貓的維持麻醉。
【用法與用量】本品用耐高壓鋼瓶盛裝。用于小動物麻醉：75%氧化亞氮同25%氧混合，通過面罩給予2-3分鐘，然后再加入氟烷，使其在氧化亞氮和氧混合氣體中達3%濃度，直至出現下頜松弛等麻醉征象為止。
物理性質
熔點 -90.8℃
沸點 -88.49℃
臨界溫度 36.5℃
臨界壓力 7.263×10Pa
相對密度 1.977
折光率 1.0005-7265 bar
化學性質
一氧化二氮加熱或撞擊硝酸銨可以生成一氧化二氮和水：NH4NO3=N2O↑+2H2O，工業上對硝酸銨熱分解可制得純度95%的一氧化二氮，一個笑氣分子與六個水分子結合在一起。當水中溶解大量笑氣時，再把水冷卻，舊會有笑氣晶體出現。把晶體加熱，笑氣會逸出。人們利用笑氣這種性質，制高純笑氣。
制取方法
【原理】硝酸銨在169.5℃熔融，在220℃分解成一氧化二氮和水
NH4NO3==加熱==N2O↑+2H2O
【用品】大試管、鐵架臺、酒精燈、水槽、集氣瓶、干燥硝酸銨粉末
【操作】
1．在能適當加熱的干燥裝置中，在80--100℃的溫度下，使硝酸銨充分干燥。然后用干的研缽磨碎，再在80--100℃的溫度下干燥后，迅速放入瓶里加塞保存備用。
2．取2g上述干燥的硝酸銨，加入干燥的試管里，按圖裝配好，加熱(剪短酒精燈的燈蕊，使火焰不太大)后。硝酸銨熔融成液體，以后像水沸騰那樣，氣泡翻滾。用向上排空氣法收集一氧化二氮氣體。
【備注】
1．本實驗加熱的溫度不宜過高。溫度過高，可能分解生成氮氣、一氧化氮和二氧化氮。特別是在高溫下容易引起爆炸。
2．硝酸銨的用量控制在2g左右，以免發生爆炸。
3．試管口應略低于水平。這樣就能避免反應生成的水跟加熱部分接觸，引起試管破裂。
4．2g硝酸銨在常溫、常壓下理論上能收集到610mL一氧化二氮，但由于部分熔融硝酸銨隨生成的水流去，只能收集到300mL氣體，用一只mL集氣瓶就可以了
其他制取方法：1、30HNO3+8Fe===8Fe(NO3)3+3N2O↑+15H2O
2、4Zn+10HNO3(稀)===4Zn(NO3)2+N2O↑+5H2O
應急處理
處置
吸入：迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給予輸氧。如呼吸停止，立即進行人工呼吸。就醫。
呼吸系統防護：一般不需特殊防護。高濃度接觸時可佩戴自吸過濾式防毒面具(半面罩)。
眼睛防護：一般不需特殊防護。
身體防護：穿一般作業工作服。
手防護：戴防化學品手套。
其他防護：避免高濃度吸入。進入罐、限制性空間或其他高濃度區作業，須有人監護。
泄漏應急處理：迅速撤離泄漏污染區人員至上風處，并進行隔離，嚴格限制出入。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿一般作業工作服。盡可能切斷泄漏源。合理通風，加速擴散。漏氣容器要妥善處理，修復、檢驗后再用。
有害燃燒產物：氧化氮。
滅火方法：本品不燃。消防人員須佩戴防毒面具，穿全身消防服，在上風向滅火。用霧狀水保持火場中容器冷卻。迅速切斷氣源，用水噴淋保護切斷氣源的人員，然后根據著火原因選擇適當滅火劑滅火。
診斷要點
1.刺激反應
出現一過性胸悶，咳嗽，肺部無陽性體征，X線檢查無異常，一般在24 h內癥狀消失。
出現咳嗽、咳痰、胸悶、胸痛，可伴有頭暈、頭痛、無力、心悸等癥狀，肺部聽診呼吸音粗糙，可有散在干、濕啰音，X線胸片示肺紋理增多，增粗、邊緣模糊，白細胞總數增高。血氣分析一般無低氧血癥。
3.急性化學性肺炎
出現胸悶加重，咳嗽加劇，呼吸困難，咳痰或咳血絲痰，輕度發紺，兩肺呼吸音降低，聞及干、濕性啰音。X線示肺野透亮度降低，肺紋理增多紊亂，呈網狀陰影或兩肺有散在斑片或點狀性實變陰影，多見于中下肺野。血氣分析：在吸低濃度氧（＜50%）時，才能維持動脈氧分壓大于8 kPa(60 mmHg)。
4.急性肺水腫
常伴有化學性肺炎，其發病過程可分為三期：
（1）刺激期和癥狀緩解期：如吸入較高濃度的氮氧化物時，當時即可出現咽部不適，伴隨有刺激性咳嗽，甚至痙攣性陣咳而引起嘔吐。部分病人刺激期后病情繼續發展，經過幾小時到幾十小時的癥狀緩解期后出現肺水腫。癥狀緩解期中有頭昏、無力、食欲減退、煩躁、失眠等，也有完全無癥狀的，胸部X線檢查無異常。癥狀緩解期的長短與吸入毒物的量有關。
（2）肺水腫期：有胸悶、胸痛和呼吸急促等癥狀，咳嗽，咳檸檬色或粉紅色痰。呼吸急促，脈搏加快，體溫升高，兩肺聽診早期呼吸音降低而粗糙，以后有濕啰音，可伴有脈搏緩慢，出現外收縮，出汗、皮膚潮紅等，心電圖可見ST段壓低、T波平坦，白細胞計數和中性粒細胞增多，X線胸片表現早期有肺野透亮度降低和紋理紊亂，晚期可出現大小不等、邊緣模糊、密度不等的結節狀或云絮狀陰影，廣泛散在于兩肺野內，與肺野分界不很清晰。血氣分析常呈重度低氧血癥。如搶救不及時，可出現急性呼吸窘迫綜合征（ARDS），昏迷或窒息，甚至死亡。
（3）恢復期：在積極有效的治療后，絕大多數病例的病情可以好轉，一般在5 d左右可以基本痊愈。X線胸片表現在一周左右好轉，全身癥狀約一至兩個月才能完全恢復。
5.遲發性阻塞性細支氣管炎
表現在肺水腫基本恢復后兩周左右，突然又出現咳嗽、胸悶、進行性呼吸困難，明顯發紺，兩肺可聞及干啰音或細濕啰音。X線胸片示兩肺滿布粟粒陰影。
6.并發癥
早期可有自發性氣胸、縱隔氣腫與皮下氣腫；晚期可出現細支氣管炎、支氣管肺炎、支氣管擴張、肺不張等，少數患者可發生支氣管哮喘。
處理原則
（1）迅速、安全將患者救離中毒現場，更換污染衣物，保持安靜，保暖，吸氧，給予對癥處理，如鎮靜、鎮咳，解除支氣管痙攣，保持呼吸道通暢。
（2）密切觀察：對密切接觸者，需觀察24～72 h，觀察期間，應靜臥休息，注意病情變化，給予適當的檢查和對癥治療。
（3）積極防治肺水腫：應早期、足量給予糖皮質激素。注意保持呼吸道暢通。可給予1％二甲基硅油消泡靈霧化吸入，每次約5 min，不要超過30 min。必要時行氣管切開和正壓吸氧。
（4）氧自由基清除應用，如維生素C、維生素E、Q10、β-胡蘿卜素、還原型谷胱甘肽等均可選擇使用。
（6）對突發性阻塞性毛細支氣管炎，應盡早使用大量腎上腺皮質激素。
氮氣加速系統
NOS全稱NITROUS OXIDE SYSTEM，即氮氣加速系統。是由美國HOLLEY公司開發生產的產品。在目前的世界直線加速賽(DRAG RACING)中，為了在瞬間提高大比率馬力，利用的液態氮氧化物系統正是NOS。其實，早在二次世界大戰中德國空軍已開始使用NOS，戰爭結束后才逐漸被用于直線加速賽。
NOS的工作原理是把N2O（一氧化二氮，俗稱笑氣LAUGH GAS）形成高壓的液態后裝入鋼瓶中，然后在發動機內與空氣一道充當助燃劑與燃料混合燃燒（N2O可放出氧氣和氮氣，其中氧氣就是關鍵的助燃氣體，而氮氣又可協助降溫），以此增加燃料燃燒的完整度，提升動力。
由于NOS提供了額外的助燃氧氣，所以安裝NOS后還要相應增加噴油量與之配合。正所謂“要想馬兒跑得快，就要馬兒多吃草”，燃料就是發動機的草，這樣發動機 的動力才得到進一步的提升。
NOS與渦輪增壓和機械增增壓一樣，都是為了增加混合氣中的氧氣含量，提升燃燒效率從而增加功率輸出，不同的是NOS是直接利用氧化物，而增壓則是通過外力增加空氣密度來達到目的的。也許有人會問為什么不直接使用氧氣而用N2O呢？那是因為用氧氣難以控制發動機的穩定性（高溫和爆發力）。
儲存N2O的專用儲氣罐凈重約6.7kg，充滿N2O后約11kg。按照每次使用1min來算（專家建議NOS系統每次使用時間不可超過1min，一瓶氣用3538次左右。
根據一輛夏利2000的實際升級情況，其1.342L的8A發動機加裝NOS后，其0~100km/h加速時間減少了23%，而功率提升了21kw。
NOS系統使用時間最好不要超過10S。好像目前還沒有引擎能夠承受1min以上的NOS噴射…… 因為長時間使用NOS噴射，可以使發動機內壁磨損嚴重，最終引起俗稱“爆缸”的嚴重后果。一些賽車游戲中的N2O，也就是指的這個加速裝置。
環境效應
一 氧化二氮（N2O）是一種具有溫室效應的氣體，是《京都議定書》規定的6種溫室氣體之一。N2O在大氣中的存留時間長，并可輸送到平流層，同時，N2O也是導致臭氧層損耗的物質之一。
與二氧化碳相比，雖然N2O在大氣中的含量很低，但其單分子增溫潛勢卻是二氧化碳的310倍;對全球氣候的增溫效應在未來將越來越顯著，N2O濃度的增加，已引起科學家的極大關注。目前，對這一問題的研究，正在深入進行。
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給一氧化二氮條目的留言--118.186.209.18 2014年12月30日 (二) 09:47 (CST) 留言：19世紀初，英國開始風行吸入一氧化二氮，或稱笑氣，因為有人發現使用這種氣體會”給人一種高度的快感和刺激“。在隨后的半個世紀里，它成了年輕人使用的一種高檔毒品。有個名叫阿斯克協會的學術團體一度不在致力余別的事情，專場舉辦”笑場晚會“，志愿者可以在那里狠狠吸上一口，提提精神，然后以搖搖擺擺的滑稽姿態逗樂觀眾。直到1846年，才有人有時間為一氧化二氮找到了一條實用圖徑：用做麻醉藥。事情是明擺著的，過去怎么誰也沒想到，害的天知道有多少萬人在外科醫生的刀下吃了不必要的苦頭。 | |
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