Dityppioksidi

Dityppioksidi eli typpioksiduuli, arkikielessä ilokaasu[1][2] (N2O, dityppimonoksidi) on typen happiyhdiste eli typen oksidi. Huoneenlämmössä dityppioksidi on väritön, hajuton ja syttymätön kaasu. Sitä käytetään kirurgiassa, hammashoidossa ja synnytyksissä analgeettisten eli kipua lievittävien ja anesteettisten eli nukuttavien vaikutustensa vuoksi. Ilokaasua käytetään myös päihteenä, elintarvikkeissa ja moottoriurheilussa.

Dityppioksidi
Tunnisteet
Muut nimet dityppimonoksidi, typpioksiduuli, ilokaasu
CAS-numero 10024-97-2
Ominaisuudet
Molekyylikaava N2O
Moolimassa 44,02 g/mol
Ulkomuoto Väritön kaasu
Sulamispiste −90,86 °C (182,29 K)
Kiehumispiste −88,48 °C (184,67 K)
Tiheys 1,2 g/cm3 (@ −89 °C, neste)
Liukoisuus veteen 0,112 g / 100 ml

Dityppioksidi on merkittävä kasvihuonekaasu ja ilmansaaste maatalouden ollessa ylivoimaisesti merkittävin dityppioksidipäästöjen lähde.[3] Dityppioksidi on hiilidioksidia 300 kertaa voimakkaampi kasvihuonekaasu.

Käyttö
Dityppioksidin resonanssimuodot

Nukutuskäytössä ilokaasua sekoitetaan happeen suhteessa 1:1 tai 2:1 hypoksian välttämiseksi. Yksin ilokaasulla ei voida saavuttaa täyttä kirurgista anestesiaa, ja sitä käytetäänkin usein yhdessä muiden anesteettien kanssa. Sydäntä lamaavan vaikutuksensa vuoksi ilokaasua varotaan antamasta sydäntautipotilaille.

Ilokaasua käytetään päihteenä, koska nimensä mukaisesti kaasu tekee käyttäjänsä huvittuneeksi. Se poistaa kipua ja aiheuttaa euforiaa sekä lieviä äänihallusinaatioita. Ilokaasua on käytetty myös alkoholin vieroitushoitoon.[4][5][6][7] Ilokaasun käyttömahdollisuutta nopeavaikutteisena masennuslääkkeenä tutkitaan, koska sen on havaittu käynnistävän aivoissa samanlaisia neurokemiallisia muutoksia kuin ketamiinin.[8]

Ilokaasusäiliöitä joita käytetään lääkinnällisiin tarkoituksiin.
Entonox-kaasua joka sisältää puolet happea ja puolet ilokaasua. Entonoxia käytetään lääkinnällisiin tarkoituksiin ja sitä on turvallista hengittää sen sisältämän hapen vuoksi.

Ilokaasua voidaan käyttää myös elintarvikkeiden aerosolipakkauksissa. Valmiskermavaahtopakkauksissa on usein ilokaasua, joka liukenee hyvin rasvaan paineen alaisena. Paineen pienentyessä ilokaasu kaasuuntuu ja muodostaa vaahtoa. Kermavaahtopakkauksissa ilokaasua on kuitenkin hyvin vähän.

Ilokaasua voidaan käyttää polttomoottorissa hetkelliseen tehon lisäämiseen. Kaasua säilytetään nestemäisenä ja höyrystyessään sen lämpötila laskee, jolloin moottoriin syötettävä ilma tai ilman ja polttoaineen seos jäähtyy pienentäen sen tilavuutta, jolloin kaasuseosta voidaan syöttää enemmän samalla paineella. Männän puristuksessa tämä kaasuseos kuumenee, jolloin ilokaasu hajoaa typeksi ja hapeksi. Näin muodostunut lisähappi parantaa polttoaineen palamista, joten polttoainetta voidaan syöttää enemmän ja moottorista saatava teho kasvaa. Suomessa ilokaasujärjestelmien käyttö tieliikenteessä on kielletty.

Typpioksiduulia voidaan valmistaa muun muassa kuumentamalla ammoniumnitraattia (NH4NO3 → 2 H2O + N2O)

Ilokaasu voidaan nesteyttää joko nostamalla paine noin 50-kertaiseksi normaali-ilmanpaineeseen verrattuna, tai laskemalla lämpötila −88 °C:een.

Ympäristövaikutukset

Typpioksiduuli on voimakas ja pitkäikäinen kasvihuonekaasu. Ilmastonmuutosta kiihdyttäviä typpioksiduulipäästöjä syntyy Suomessa etenkin maanviljelyssä ja typpilannoitteiden valmistuksessa. Myös katalysaattoriajoneuvojen käytöstä, kotieläinten lannasta ja energiantuotannosta syntyy jonkin verran typpioksiduulipäästöjä.[9] Suurimmat hehtaarikohtaiset typpioksiduulipäästöt syntyvät maanviljelyskäytössä olevilla ja metsitetyillä turvepelloilla.[10]

Typpioksiduuli on Suomen toiseksi yleisin kasvihuonekaasu.[11] Typpioksiduulin ilmakehää lämmittävä vaikutus on 296 kertaa voimakkaampi kuin hiilidioksidin, ja typpioksiduulin elinikä ilmakehässä on noin 110 vuotta.[12] Lisäksi se aiheuttaa otsonikatoa.[13] Typpioksiduulin on todettu olevan 2000-luvun merkittävin otsonikerrosta heikentävä aine.[14][15]

Lähteet
  1. ilokaasu Tieteen termipankki. Viitattu 21.6.2019.
  2. ilokaasu. Kielitoimiston sanakirja. Helsinki: Kotimaisten kielten keskus, 2022.
  3. Ekholm, Tommi 2006: Typpioksiduulin päästöarvioiden vertailu ja epävarmuuksien Monte Carlo -analyysi. Erikoistyö. TEKNILLINEN KORKEAKOULU. Teknillisen fysiikan ja Matematiikan koulutusohjelma. https://web.archive.org/web/20111104075011/http://www.sal.tkk.fi/publications/pdf-files/eekh06b.pdf
  4. Reijo Ojutkangas hoiti juoppoja ilokaasulla Helsingin Sanomat 27.6.2014.
  5. Ilokaasusta tuli muotipäihde: ”Paljon hauskempaa kuin alkoholi” Nyt 8.3.2013
  6. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306460304000930
  7. Matti katkaisi 40 vuoden ryyppyputken ilokaasulla - "pääsin raitistumisessa alkuun" Iltalehti 30.7.2017.
  8. Tutkimus selvittää ilokaasun masennuslääkevaikutuksia Potilaan lääkärilehti 1.10.2016.
  9. http://www.tilastokeskus.fi/til/khki/2006/khki_2006_2008-04-18_tau_004_fi.html
  10. Pihlatie, Mari 2007: Nitrous oxide emissions from selected natural and managed northern ecosystems. Väitöskirja. Helsingin yliopiston biotieteellinen tiedekunta. Dissertationes Forestales 36. https://doi.org/10.14214/df.36
  11. Greenhouse gas emissions in Finland 1990–2003. National inventory report to the UNFCCC. 27 May 2005. Statistics Finland. Pdf-julkaisu.
  12. http://www.fmi.fi/ilmastonmuutos/miksi_8.html%5Bvanhentunut+linkki%5D
  13. TKK, Ympäristönsuojelu, Stratosfäärin otsoni (Arkistoitu – Internet Archive)
  14. http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/1176985
  15. http://www.newscientist.com/article/dn17698-laughing-gas-is-biggest-threat-to-ozone-layer.html

    Aiheesta muualla

     

    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.