然而 , 一氧化二氮还没有被发现是足够强的麻醉剂 , 不能用于医院的大手术 。相反 , 乙醚 , 作为一种更强更有效的麻醉剂 , 在1846年10月被证明并被接受使用 , [69]在1847年与氯仿一起使用 。然而 , 当约瑟夫·托马斯·克洛弗(Joseph Thomas Clover)在1876年发明“气醚吸入器”后 , 医院里普遍采用的做法是 , 先用少量一氧化二氮开始所有麻醉治疗 , 然后用更强的乙醚或氯仿逐渐增加麻醉程度 。三叶草式的气醚吸入器被设计为可同时向患者提供一氧化二氮和乙醚 , 精确的混合物由设备的操作者控制 。直到20世纪30年代 , 许多医院还在使用 。[74]虽然现在医院使用更先进的麻醉机 , 但这些机器仍然使用与三叶草气醚吸入器相同的原理 , 在使用更强有力的麻醉剂之前 , 先用一氧化二氮启动麻醉 。
5.3 作为专利药物
考顿普及了一氧化二氮 , 致使一些名声不太好的庸医采用了这种气体 , 这些庸医把一氧化二氮吹捧为一种治疗肺痨、淋巴结核、粘膜炎和其他血液、咽喉和肺部疾病的良药 。一氧化二氮是由波士顿的C. L. 布拉德和杰罗姆·哈里斯以及芝加哥的查尔斯·E·巴尼等人作为专利药物进行管理和授权的 。[74][75]
6 生产
对各种一氧化二氮的生产方法进行了综述 。[76]
6.1 工业方法
一氧化二氮的生产
一氧化二氮[76]是在工业方面通过在大约250℃下小心加热硝酸铵来制备的 , 硝酸铵分解成一氧化二氮和水蒸气 。
NH4NO3 → 2 H2O + N2O
添加各种磷酸盐有利于在稍低的温度下形成更纯净的气体 。这种反应可能难以控制 , 导致爆炸 。
6.2 实验室方法
硝酸铵的分解也是制备气体的一种常见实验室方法 。同样 , 将硝酸钠和硫酸铵的混合物加热可以得到:
2 NaNO 3 + (NH 4) 2SO 4 → Na 2SO 4 + 2 N 2O+ 4 H 2O
另一种方法涉及尿素、硝酸和硫酸的反应:
2 (NH 2) 2CO + 2 HNO 3+ H 2SO 4 → 2 N 2O + 2 CO 2 + (NH 4) 2SO 4 + 2H 2O
报道了二氧化锰-氧化铋催化剂直接氧化氨的方法:[81]奥斯特瓦尔德法 。
2 NH 3 + 2 O 2 → N 2O + 3 H 2O
氯化羟铵与亚硝酸钠反应生成一氧化二氮 。如果将亚硝酸盐添加到羟胺溶液中 , 唯一剩余的副产品就是盐水 。然而 , 如果将羟胺溶液加入亚硝酸盐溶液中(亚硝酸盐过多) , 则会形成毒性更高的氮氧化物:
2 HNO 3 + 8 HCl + 4 SnCl 2 → 5 H 2O + 4 SnCl 4 + N 2O H 2N 2O 2→ H 2O + N 2O
氯化铵+纳米2 → N2O +氯化钠+ 2 H2O
用氯化亚锡和盐酸处理硝酸也证实:
2 HNO 3 + 8 HCl + 4 SnCl 2 → 5 H 2O + 4 SnCl 4 + N 2O
亚亚硝酸在25℃和ph1–3下分解为一氧化二氮和水 , 半衰期为16天 。
H 2N 2O 2→ H 2O + N 2O
7 大气事件
一氧化二氮是地球大气的微量组份 , 目前浓度约为0.330 ppm 。
7.1 按来源分列的排放量
据估计 , 截至2010年 , 每年约有2950万吨一氧化二氮(含1880万吨氮)进入大气层;其中64%是自然产生 , 36%是由于人类活动产生 。
大多数自然和人为排放到大气中的一氧化二亚氮是由土壤和海洋中的细菌和真菌等微生物产生的 。[85]自然植被下的土壤是一氧化二氮的重要来源 , 占所有自然排放的60% 。其他自然资源包括海洋(35%)和大气化学反应(5%) 。
人为排放的主要成分是肥沃的农业土壤和牲畜粪便(42%)、化肥径流和淋滤(25%)、生物质燃烧(10%)、化石燃料燃烧和工业加工(10%)、其他含氮大气排放物的生物降解(9%)和人类污水(5%) 。[86][87][88][89] 在农业方面 , 通过土壤耕作、使用化肥和处理动物粪便来提高一氧化二氮的产量 。这些活动刺激自然生出的细菌产生更多的一氧化二氮 。由于土壤一氧化二氮的排放随时间和空间的不同而有显著差异 , [90] 因此很难测量它们的排放量 , 并且一年的大部分排放可能发生在条件有利的“炎热时刻”[91][92] 和/或被称为“热点”的有利位置 。
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