Как получают веселящий газ

Закись азота – это вещество получившее название веселящий газ благодаря воздействию на определенные рецепторы человеческого мозга. Они вызывают выработку дофамина, высокая концентрация которого приводит к расслабленному состоянию, подъему настроения и даже бесконтрольному смеху. Впервые этот газ был получен нагреванием железных опилок, смоченных азотной кислотой. И сейчас существуют разные способы его получения в лабораторных и промышленных условиях.

Основные характеристики

Выбор методов производства N2O зависит от свойств, которые он демонстрирует:

• имеет газообразное состояние;
• без цвета, а вкус и запах сладковатые;
• безопасна для здоровья в очищенном виде;
• закипает при -89°С, и кристаллизируется при -91°С;
• молекула состоит из 2 атомов азота и 1 кислорода;
• при нагревании выступает окислителем и разлагается на составляющие;
• инертен и почти не вступает в реакции при нормальных условиях;
• растворяется в воде, этиловом спирте, эфире, серной кислоте;
• имеет в 1,6 раз больше кислорода, чем в воздухе;
• не воспламеняется, но поддерживает горение.

Зная его формулу N2O, можно понять, как правильно закись или окись азота. Ведь второе вещество NO состоит из одного атома азота и одного – кислорода. И соответственно имеет совершенно другие свойства.

Как получают

В основе промышленных методов получения лежит разложение нитрата аммония на N2O и водяной пар. Процесс начинается при его постепенном нагревании от 170°C и до 240°C. При 300°C возможен взрыв, поэтому важно не допустить перегревания вещества, за чем удобно следить с помощью специального оборудования. После получения реакции вещества охлаждают с использованием пневматического желоба или другой системы. В нем же удаляется вода и дым от примесей в соли азотной кислоты. Увеличить чистоту газа и уменьшить количество присадок удается добавлением фосфатных солей. При этом первоначальное вещество распадается при более низких температурах, но повышается риск детонации. В целом так добывают техническую закись азота, которая может быть использована для сварки, в машиностроении и для увеличения мощности двигателей. Чтобы получить пищевой и медицинский газ, нужна дополнительная очистка газа от вредных примесей. Для этого используют ту же установку, что и для производства N2O. А для получения газа особой чистоты – фракционированную дистилляцию. В лабораторных условиях применяют и другие способы получения веселящего газа:

• нагревание смеси солей азотной и аммонийной серной кислот;
• получение реакции диамида угольной кислоты, с азотной и серной кислотами;
• прямое окисление аммиака катализатором из диоксида марганца и оксида висмута;
• добавление нитрита натрия к гидроксиламмония хлориду.

Таким образом можно получить закись азота даже в домашних условиях. Но при этом следует помнить, что этот процесс может привести к детонации. Риск взрыва уменьшается при применении очищенного исходного сырья. Но максимально проконтролировать его разложение поможет только профессиональное лабораторное оборудование.

Форма выпуска

Для удобства перевозки, хранения, использования и заправки газ сжижается и помещается в баллоны при таких условиях:

• при 0°C и давлении 3000 кПа;
• при комнатной температуре и 4000 кПа;
• при повышении температуры до 20°C и от 1000 кПа.

Баллоны для него используют специальные, объемом от 2 литров. Они изготавливаются согласно ГОСТ 949-73 из углеродистой стали и имеют соответствующую маркировку. В дальнейшем емкости с веселящим газом в зависимости от его вида применяют в медицине, машиностроении, пищевой промышленности и индустрии развлечений.