NO2 – Một loại khí mà trong các thí nghiệm hóa học chúng ta rất dễ bắt gặp. Có thể nói đây là một loại khí cơ bản trong các bài học về môn Hóa, mà ai cũng phải trải qua trong quá trình làm bài tập. Nhưng đó chỉ là thông qua các khái niệm, hoặc phương trình phân tử đơn giản. Để giải đáp được câu hỏi này, mọi người hãy cùng tìm hiểu qua bài viết sau.
Tổng quan về NO2
Có thể bạn chưa biết khí hóa học NO2 được hình thành ở trong tự nhiên là từ quá trình các nhiên liệu bị đốt cháy, chúng là loại khí thuộc nhóm NOx. Trong nhóm khí hóa học NOx thì chúng ta có hai loại khí chính cũng là loại điển hình của nhóm hóa học này.
Là khí NO và NO2 và hầu như hàm lượng khí nitơ có trong không khí xung quanh rất nhỏ, nên không có nhiều vấn đề đáng lo ngại. Ngoài ra, nguồn gốc của khí này còn xuất hiện từ các phương tiện như: xe oto, xe tải, xe buýt, hoặc một số thiết bị nhà máy khác.
NO2 là gì?
NO2 được cấu tạo từ một hợp chất nguyên tử nitơ cùng với oxy có trong không khí trên trái đất. Đồng thời có sự kết hợp giữa công thức NO2 và các chất trung gian tạo nên phản ứng oxy hóa, thông qua xúc tác của vi khuẩn amoniac.
Sau đó chúng chuyển thành chất nitrite, cuối cùng là tạo thành nitrat. Đối với khí hóa học này có rất nhiều tên gọi được các nhà nghiên cứu đặt khác nhau như: nitrit, khí nitơ đioxit hoặc đioxit nitơ.
Khí NO2 màu gì?
Theo các nghiên cứu hóa học thì chúng ta thu về được kết quả màu của NO2 chính là màu nâu đỏ. Màu sắc của khí sẽ thay đổi nồng độ đậm màu hơn ở nhiều mức nhiệt khác nhau. Nếu ở tình trạng 0 độ C thì màu nó sẽ là nâu vàng nhạt, còn ở 23 độ C màu sẽ biến đổi sang màu nâu đỏ nhạt. Đối với nhiệt độ 35 độ C khí ở trạng thái màu nâu đỏ, cuối cùng là 50 độ C màu đen đỏ đậm.
Và loại khí NO2 có khả năng hấp thụ được tia cực tím rất mạnh, vậy nên đã tạo nên hiện tượng ô nhiễm quang hóa học. Đồng thời ở những vùng như đô thị, thành phố thì khí hóa học có khả năng là giảm tầm nhìn của mọi người khi di chuyển, vì chúng bao phủ trong không khí tạo màn mờ mỏng.
Khí NO2 có mùi gì?
Với loại khí này nếu có trong không khí này thì mọi người rất dễ phát hiện thấy, bởi vì mùi của nó rất gắt. Đây cũng chính là điểm nhận biết đặc trưng của nó dễ hơn so với các chất độc hại khác trong không khí.
Dấu hiệu nhận biết được khí NO2 trong nước
Vậy thì để làm như thế nào để mọi người có thể chắc chắn nó là khí NO2 trong nước, vì trong nước khí nó sẽ bị hòa quyện vào nhau. Cách nhận biết đơn giản nhất chính là mọi người so sánh các chỉ tiêu quy định trong nước so với mức quy định được cho phép.
Ở những loại nước dùng để uống và sử dụng trong cuộc sống hằng ngày, thì mọi người so sánh với tiêu chí chất lượng của Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 01:2009/BYT về nước dùng ăn uống như sau:
- Trong nước ăn uống hằng ngày không được vượt quá 50 mg/l đối với hàm lượng nitrat.
- Còn đối với lượng khí NO2 trong nước dùng ăn uống không được phép vượt quá 3 mg/l.
Hoặc mọi người có thể lấy một ít nước dùng làm mẫu phân tích tại phòng thí nghiệm chuyên nghiệp, uy tín để có được một kết quả an toàn, chính xác nhất.
Công thức cấu tạo của NO2
Cấu tạo của khí NO2 như ban đầu cũng đã chia sẻ sơ qua vài thông tin, nó thuộc nhóm khí NOx và cũng là chất khí điển hình của nhóm khí này. Công thức cấu tạo của khí chính là một trong các phân tử thuận từ và cong với nhóm điểm của C2V đối xứng.
Chúng ta có hình dung một cấu tạo phân tử của khí sẽ có 3 phân tử nhỏ liên kết lại với nhau. Hình dạng của phân tử liên kết tạo nên một đường cong nhỏ, và chính giữa sẽ là phân tử nitơ khác biệt, liên kết đối diện nhau là 2 phân tử Oxy có cấu tạo giống nhau.
Những tính chất lý hóa của NO2
Tiếp theo, chính là nói về những tính chất liên quan của khí NO2, có hai tính chất đặc trưng là hóa học và vật lý. Ở mỗi tính chất thì khí hóa học này sẽ có những đặc điểm, dấu hiệu nhận biết khác nhau, chi tiết như sau:
Đối với tính chất vật lý của khí NO2 này chính là những đặc tính mà chúng ta có thể nhìn thấy, tác động vật lý lên chúng. Như khí sẽ có màu sắc là nâu đỏ cùng với mùi đặc trưng là gắt. Khối lượng của khí này được tính bằng mol với 46.0055g mol-1, khối lượng riêng của nó là 1,88g dm-3. Nhiệt độ mà khí này sẽ nóng chảy là -11,2 độ C, nhiệt độ sôi là 21,1 độ C, áp suất hơi của khí là 98.80 kPa.
Còn về tính chất hóa học của khí NO2 chính là nó là một các yếu tố tác động của quá trình oxy hóa khử. Phương trình cụ thể của nó được thể hiện như sau:
3NO2 + H20 -> 2HNO3 + NO ; Hoặc: NO2 + hv(λ < 430 nm) -> NO + O
Phương trình dùng khí đioxit nitơ để tạo ra khí hóa học NO. Với phương trình đầu tiên thì khí đioxit nitơ có vai trò vừa là chất khử và oxy hóa.
NO2 có nguồn gốc từ đâu?
Theo các công trình nghiên cứu thử nghiệm hóa học thì khí NO2 xuất hiện nhiều ở những khu vực khu công nghiệp và đô thị. Chất khí hóa học này được tạo nên từ khí nitơ có trong không khí tạo phản ứng với oxy trong nhiệt độ cao đã tạo nên đioxit nitơ.
Trong tầng ozon của trái đất thì dòng không khí đối lưu luôn có các khí hóa học NO nên việc chúng xảy ra phản ứng tạo thành NO2 là điều không thể tránh khỏi. Một phản ứng hóa học được xảy ra nhanh, nhưng lại không hoàn toàn như sau:
NO + O3 -> O2 +NO2
Tác hại của NO2 là gì?
Hoặc trường hợp khác chính là trong bầu khí quyển luôn có các gốc OH, chúng kết hợp với NO2 tạo nên phân tử HNO3. Khi trong tự nhiên xảy ra hiện tượng mưa thì khí NO2 cùng HNO3 theo mưa rơi xuống tiếp xúc với đất, làm PH có trong mưa giảm. Vậy nên khí đioxit nitơ cùng với CO2 chính là một trong các nguyên nhân gây ra hiện tượng ô nhiễm không khí.
Ngoài không khí thì nó cũng có rất nhiều tác động gây hại cho môi trường xung quanh với các loại sinh vật, cùng sức khỏe của con người. Chi tiết từng tác hại của khí hóa học tới xung quanh và con người như sau:
Tác động của khí NO2 tới môi trường xung quanh
Đầu tiên chính là tác động của nó tạo nên phản ứng nhanh trong bầu khí quyển trái đất tạo nên HNO3, nếu như trong môi trường điều kiện thuận lợi thì những cơn mưa axit sẽ xảy ra. Gây ra rất nhiều nguy hiểm cũng như thiệt hại đối với thực vật xung quanh và ô nhiễm môi trường nước, không khí.
Đồng thời khí NO2 cũng gây ra thiệt hại về kinh tế rất lớn, đặc biệt là những người ngư dân nuôi tôm. Vì nếu trong nước có khí đioxit nitơ sẽ làm cho những con tôm cơ thể yếu đi, từ từ giảm ăn hoặc là bỏ ăn. Và làm cho chúng có thể dễ dàng bị nhiễm bệnh hoặc ngộ độc khí NO2 dẫn tới chết.
Ảnh hưởng của NO2 tới sức khỏe của con người
Không những ảnh hưởng độc hại tới môi trường xung quanh mà NO2 còn ảnh hưởng tới sức khỏe của mọi người, và nó có được đánh giá là độc hơn NO. Nếu như ở nhiệt độ bình thường thì khí NO2 hay đi chung với NA2SO4 kết hợp nên một hỗn hợp khí. Khí này có màu đỏ, chúng rất khó ngửi và khí này rất độc hại.
Có thể gây ra một số căn bệnh nguy hiểm như viêm phổi, hoặc phá dây khí quản của cơ thể dẫn tới tử vong. Tùy vào mức độ mà nồng độ khí này có trong không gian của không khí bị nhiễm, thì hậu quả ảnh hưởng của nó sẽ khác nhau từ nhẹ tới nặng.
Một số triệu chứng khi nhiễm độc NO2
Nếu khi mọi người nhiễm phải khí độc NO2 thì sẽ có những biểu hiện gì để kịp thời nhận biết và chữa trị. Đối với việc nhiễm khí độc này rất nguy hiểm có thể gây ra tình trạng là tử vong, nên mọi người cần phải thực sự lưu ý.
Mọi người nhiễm phải khí độc thì sẽ có những biểu hiện ban đầu như khó thở hoặc đau hơi nhói ở phần hầu đối với đường hô hấp. Đây chính là các triệu chứng phổ biến đều sẽ xuất hiện khi bị nhiễm khí này. Hoặc tình trạng nặng hơn là sẽ gây thiếu oxy do ảnh hưởng NO2 tạo nên chất methemoglobiamin.
Những phương pháp xử lý Nitơ dioxide hiệu quả
Có những phương pháp để mọi người có thể xử lý khi khí NO2 nhiễm trong nước và không khí. Hiện tại theo các nhà khoa học đã thực hiện các phản ứng, nghiên cứu lâm sàng. Thì có ba phương pháp xử lý khí độc này hiệu quả nhất, cụ thể được chia sẻ sau đây:
Xử lý khí NO2 theo hóa học
Với tác động từ hóa học để việc khử khí NO2 thì mọi người có thể dùng chất amoniac khử đi những khí độc có trong nước. Hoặc phản ứng hóa học đơn giản hơn là dùng vôi vữa công thức là Ca(OH)2 để lọc và giảm đi nồng nhóm khí NOx.
Hoặc hiện nay với công nghệ tiên tiến, thì mọi người có thể dùng thiết bị được tạo nên dùng để hấp thụ khí độc. Thiết bị này có chức năng ở trên bề mặt tạo nên những vùng tiếp xúc lớn, việc này giúp tốt hơn cho việc hấp thụ giữa hai pha khí, lỏng.
Sử dụng phương pháp vật lý
Còn đối với phương pháp sử dụng hình thức vật lý thì cũng rất đơn giản, chính là mọi người dùng nhiệt độ cao. Hoặc sử dụng các chất hóa học xúc tác trong nhiệt độ cao để khử khí NO2. Một số phương trình phản ứng vật lý như sau:
4NO + CH4 -> 2N2 +CO2 +2H2O
2NO + 2CO -> N2 + 2CO2
2NO2 + 4CO -> N2 + 4CO2
2NO2 + CH4 -> N2 + CO2 + 2H2O
Cuối cùng là dùng ứng dụng sinh học
Hoặc có thể dùng phương pháp xử lý bằng sinh học sẽ giúp không khí, nước được trong lành hơn. Đồng thời nó lại còn ít gây ra những phản ứng phụ khác tới môi trường xung quanh. Và hầu như hiện nay mọi người đều sử dụng phương pháp này để xử lý NO2.
Kết bài
NO2 chất độc gây ra rất nhiều tác động độc hại và nguy hiểm đến môi trường và con người. Vậy nên mọi người phải luôn lưu ý, kịp thời phòng tránh nguồn nước và không khí xung quanh bị nhiễm độc. Và tham khảo thêm một số phương pháp xử lý kịp thời nhanh chóng qua bài viết trên nhé.
