이산화 질소
Nitrogen Dioxide / 二酸化窒素
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화학식은 NO2. 분자량은 46.
냄새가 자극적인 적갈색의 기체. 과산화 질소 혹은 이산화 아질산가스라고도 한다. 아래와 같이 무색의 기체인 사산화 이질소(N2O4)가 분해되어 두 개의 이산화 질소 기체가 되는 반응과 두 개의 이산화 질소가 중합하여 하나의 사산화 이질소를 형성하는 반응이 평형을 이루고 있다.
이 평형 반응은 온도가 높아질 수록 정반응이 우세해지는 경향을 나타낸다. 60℃에서의 비율이 50%에 근접하고, 150℃에서는 거의 대부분이 이산화 질소로 존재한다. 따라서 상온에서는 대부분의 이산화 질소가 중합하여 평형을 이루고 있는 상태.[1]
이산화 질소일 때는 자유 라디칼이다.
대류권 내에서는 공장이나 배기 가스와 같은 화석연료를 기반으로 한 반응의 결과물로 생성되며, 연료의 연소 과정에서 나오는 열에너지에 의해 공기 중의 질소와 산소가 서로 반응하여 생성되기도 한다. 이렇게 생성된 이산화 질소는 자외선에 의해 일산화 질소(NO)와 산소 원자(O)로 분해되는 경향이 있다. 이 때 발생하는 산소 원자는 대기 중의 산소 분자와 결합하여 오존(O3)을 형성하는데, 이 때문에 오존 주의보나 경계보가 내려지는 것.[2] 총기 등의 화약이 반응한 후 생성되는 물질이기도 하며, 이를 통해 범죄 수사에 활용되기도 한다.
물과 결합하면 질산(HNO3)이 형성되며 반응 과정은 다음과 같다.
또는
이 때문에 공기 중에 존재하는 수분에 녹아 산성비를 만드는[3] 주범 중의 하나이다. 아황산 가스(SO2)와 비슷한 포지션.[4]
물에 녹아 질산이 되는 것에서 알 수 있다시피 노출 시 호흡기 기관에 영향을 미치며, 직접 노출 시 염증이 발생하고 심한 경우 화상을 입을 수도 있다. 100ppm[5] 이상의 농도에서는 사망에 이를 수 있다.
때때로 아산화 질소(N2O)랑 헷갈릴 때도 있는데 '''전혀 다르다.''' 아산화 질소는 웃음을 유발하나 이산화 질소는 그렇지 않다. 실제로 데모 버전 카트라이더에서 부스터 로고를 N2O가 아닌 NO2로 잘못 쓴 사례가 있었다.
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1. 개요
화학식은 NO2. 분자량은 46.
냄새가 자극적인 적갈색의 기체. 과산화 질소 혹은 이산화 아질산가스라고도 한다. 아래와 같이 무색의 기체인 사산화 이질소(N2O4)가 분해되어 두 개의 이산화 질소 기체가 되는 반응과 두 개의 이산화 질소가 중합하여 하나의 사산화 이질소를 형성하는 반응이 평형을 이루고 있다.
이 평형 반응은 온도가 높아질 수록 정반응이 우세해지는 경향을 나타낸다. 60℃에서의 비율이 50%에 근접하고, 150℃에서는 거의 대부분이 이산화 질소로 존재한다. 따라서 상온에서는 대부분의 이산화 질소가 중합하여 평형을 이루고 있는 상태.[1]
이산화 질소일 때는 자유 라디칼이다.
2. 작용
대류권 내에서는 공장이나 배기 가스와 같은 화석연료를 기반으로 한 반응의 결과물로 생성되며, 연료의 연소 과정에서 나오는 열에너지에 의해 공기 중의 질소와 산소가 서로 반응하여 생성되기도 한다. 이렇게 생성된 이산화 질소는 자외선에 의해 일산화 질소(NO)와 산소 원자(O)로 분해되는 경향이 있다. 이 때 발생하는 산소 원자는 대기 중의 산소 분자와 결합하여 오존(O3)을 형성하는데, 이 때문에 오존 주의보나 경계보가 내려지는 것.[2] 총기 등의 화약이 반응한 후 생성되는 물질이기도 하며, 이를 통해 범죄 수사에 활용되기도 한다.
물과 결합하면 질산(HNO3)이 형성되며 반응 과정은 다음과 같다.
또는
이 때문에 공기 중에 존재하는 수분에 녹아 산성비를 만드는[3] 주범 중의 하나이다. 아황산 가스(SO2)와 비슷한 포지션.[4]
2.1. 독성
물에 녹아 질산이 되는 것에서 알 수 있다시피 노출 시 호흡기 기관에 영향을 미치며, 직접 노출 시 염증이 발생하고 심한 경우 화상을 입을 수도 있다. 100ppm[5] 이상의 농도에서는 사망에 이를 수 있다.
3. 여담
때때로 아산화 질소(N2O)랑 헷갈릴 때도 있는데 '''전혀 다르다.''' 아산화 질소는 웃음을 유발하나 이산화 질소는 그렇지 않다. 실제로 데모 버전 카트라이더에서 부스터 로고를 N2O가 아닌 NO2로 잘못 쓴 사례가 있었다.
[1] 굳이 언급하자면 이산화 질소의 비율은 20% 근처이다.[2] 성층권에 있는 오존은 자외선으로부터 지구상의 생명체를 보호해주기 때문에 이로운 것이라고 여겨지지만, 실제로 오존이 생명체에게 좋은 물질은 아니다. 오존 살균 등이 좋은 예.[3] 질산은 쉽게 녹아 이온을 형성하는 강산이다.[4] 이쪽이 만드는 것은 황산(H2SO4). 사실은 이쪽이 더 강력하다. 자세한 내용은 해당 문서로.[5] 일상에서 노출되는 수준은 ppb 단위이기 때문에 이산화 질소를 다루는 직종이 아닌 다음에야 실제로 이러한 농도를 접하기는 어렵다.