Nito dioxit là gì? Tác hại đối với con người và môi trường như thế nào?

Nitơ dioxit là hợp chất được cấu tạo từ nguyên tử nitơ và oxy tồn tại trong đất và nước với công thức hóa học là NO2. Đây là một chất trung gian của phản ứng oxy hóa dưới tác động của các vi khuẩn từ amoniac biến đổi thành nitrit, sau đó sản phẩm cuối cùng thu được sẽ là nitrat. Nito dioxit còn có các tên gọi khác như: nitrit, khí dioxit nito.

Vậy nito dioxit sinh ra từ đâu?

Trong môi trường khí tự nhiên hiện nay, NO và NO2 là hai loại thường gặp nhất. Khí NO2 được sinh ra do sự kết hợp giữa khí nitơ và oxy trong không khí khi ở nhiệt độ cao như do sét đánh, khí núi lửa, quá trình phân hủy vi sinh vật.

Nito dioxit có công thức hóa học là NO2

Trong khí quyển khí nitơ dioxit khi kết hợp với gốc OH có trong không khí sẽ tạo ra HNO3. Vì vậy khi trời mưa nito dioxit cùng các phân tử HNO3 sẽ hòa lẫn vào nước mưa và làm giảm độ pH trong nước. Có thể nói nito dioxit là một trong những tác nhân gây ra ô nhiễm không khí.

Trong tầng ozone: khí NO2 có thể sinh ra theo phản ứng oxy hoá NO.

NO + O3 -> NO2 + O2

Nito dioxit là chất trung gian được sinh ra từ quá trình tổng hợp công nghiệp axit nitric.

Tính chất vật lý của nitơ dioxit

- Là chất khí màu nâu đỏ với mùi rất đặc trưng

- Khối lượng mol là 46.0055g/mol-1

- Khối lượng riêng là 1.88 g/dm-3

- Điểm nóng chảy là -11.2 độ C (261.9 K và 11.8 độ C)

- Điểm sôi là 21.2 độ C (294.3 K và 70.2 độ C)

Nito dioxit có màu nâu đỏ với mùi đặc trưng

Tính chất hóa học của nito dioxit

NO2 tham gia vào phản ứng oxy hóa khử với phương trình sau: 

3NO2 + H2O -> 2HNO3 + NO

(Trong phản ứng trên NO2 vừa đóng vai trò là chất ôxi hóa vừa là chất khử)

Tham gia vào phản ứng quang hóa trong điều chế NO với phương trình như sau:

NO2 + hv (< 430 nm) -> NO + O

Tác hại của khí nito dioxit

1. Ảnh hưởng của nito dioxit đối với sức khỏe con người

- Là một loại chí rất độc gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe của con người. Nếu hít thở không khí với nồng độ NO2 cao có thể gây ra hiện tượng kích ứng đường thở trong hệ hô hấp của con người.

Khí Nito dioxit ảnh hưởng đến hệ hô hấp của con người

+ Nồng độ khí NO2 định mức khoảng 50 - 100ppm dưới 01 giờ rất có thể gây ra viêm phổi trong vòng 6 - 8 tuần.

+ Nồng độ khí đạt mức khoảng 150-200ppm dưới 1 giờ có thể phá hủy dây khí quản và thậm chí tử vong nếu thời gian những đồ kéo dài từ 3-5 tuần.

+ Nồng độ khí Nito dioxit ở mức 500ppm hay lớn hơn trong hai đến 10 ngày có thể gây ra tử vong.

- Phơi nhiễm khí nito dioxit NO2 trong thời gian ngắn cũng có thể làm nặng hơn tình trạng của người có bệnh về đường hô hấp đặc biệt là bệnh hen suyễn, dẫn đến các triệu chứng hô hấp...

- Phơi nhiễm nồng độ NO2 tăng cao trong thời gian lâu hơn có thể góp phần vào sự phát triển của bệnh hen suyễn và có thể làm tăng khả năng bị nhiễm trùng đường hô hấp

- Ảnh hưởng của NO2 cao hơn ở người già, trẻ em và người bị bệnh hen suyễn.

- Nito dioxit cùng với NOx khác khi phản ứng với các hóa chất khác trong không khí tạo thành bụi mịn và ozone. Việc hít phải chất này cũng gây ảnh hưởng đến hệ hô hấp.

- Khí NO2 sẽ được khuyến cáo là chất có thể gây ung thư do khi kết hợp với các axít amin có trong thực phẩm hằng ngày tạo nên hợp chất tiền ung thư là nitrosamine-1.

2. Đối với môi trường

Khí nito dioxit ảnh hưởng xấu đến môi trường

- NO2 và NOx tương tác với nước cùng oxy và các hóa chất khác có trong khí quyển tạo thành mưa axit. Mưa axit gây hại đến các hệ sinh thái nhạy cảm.

- NOx trong khí quyển là tác nhân góp phần gây ô nhiễm chất sinh dưỡng ở vùng nước ven biển.

Ngộ độc nito dioxit

Ngộ độc khí NO2 sẽ xuất hiện các triệu chứng liên quan đến đường hô hấp như khó thở, thấy nhói ở phần hầu... Tuy nhiên do các dấu hiệu trên gần giống với triệu chứng của các bệnh về đường hô hấp trên mọi người sẽ ít để ý đến.

Để hàm lượng NO2 trong cơ thể quá cao sẽ gây ức chế oxy dẫn đến hiện tượng thiếu oxy trong máu và cơ thể, là người ngộ độc khí nito dioxit sẽ bị choáng váng và có thể bị ngất đi.

Trong các trường hợp ngộ độc trầm trọng, không được cứu chữa kịp thời rất dễ dẫn đến tử vong với tỉ lệ cao.

Phương pháp xử lý nito dioxit

Có ba phương pháp xử lý khí NO2 phổ biến đó là phương pháp khoa học, phương pháp vật lý, phương pháp sinh học.

Nito dioxit ở các mức nhiệt độ có màu sắc khác nhau

1. Phương pháp hóa học

- Khử khí độc nito dioxit xúc tác chọn lọc với các chất khử amoniac.

- Sử dụng vữa vôi Ca(OH)2 làm chất lọc xử lý khí, nó có thể làm giảm nồng độ của khí NOx lên đến 200ppm.

- Sử dụng axít sunfuric biến đổi canxi nitrit trong dung dịch tạo ra có giá trị cao hơn. Chỉ được tạo ra có thể được quay trở lại nhà máy để ứng dụng trong sản xuất nitrit và vữa vôi được dùng như một loại phân bón.

- Ngoài ra, còn có thể sử dụng thiết bị hấp thụ khí NO2 với chức năng tạo ra trên bề mặt tiếp xúc càng lớn thì sẽ càng tốt giữa hai pha là pha khí và pha lỏng.

2. Phương pháp vật lý

Xử lý khí nito dioxit ở nhiệt độ cao có chất xúc tác. Bản chất của quá trình giúp đất này là khử khí độc NO2, làm sạch khí và thực hiện các tương tác hóa học, nhằm chuyển hóa chất độc thành sản phẩm khác thông qua một số chất xúc tác đặc biệt.

Quá trình này sẽ được thực hiện khi cho NOx tiếp xúc với khí thử trên bề mặt tiếp xúc. Chất khử được sử dụng có thể là khí tự nhiên, metan, CO, H2, khí dầu mỏ, khí than hay hỗn hợp nitơ - hidro.

Phụ thuộc vào loại hoạt tính của chất xúc tác mà hiệu quả khử nito dioxit là khác nhau

3. Phương pháp sinh học

Ứng dụng phương pháp sinh học còn gọi là quy trình xử lý xanh vì nó không phát chất thải ô nhiễm mà lại đơn giản trong sử dụng. Nó giúp tiêu thụ và hấp thụ các chất ô nhiễm trong dòng khí đã bị nhiễm bẩn.

Trên đây là những thông tin về nito dioxit, hy vọng đã giúp cho các bạn hiểu thêm và biết khí này độc hại như thế nào để có thể bảo vệ sức khoẻ của mình. Cùng theo dõi các bài viết thú vị khác của LabVIETCHEM nhé.