Óxidos de nitrógeno

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DENOMINACIONES

N° CAS:
Nombre registrado:  Óxidos de nitrógeno
Nombre químico: Nitrógeno, óxidos de
Sinónimos/nombres comerciales:  NOx
Nombre químico (alemán): Stickstoffxide, Stickoxide, Nitrose Gase
Nombre químico (francés): Oxydes d'azote
Nombre químico (inglés): Nitrogen oxides
Aspecto general: Gases de color pardo-amarillento a pardo-rojizo según la temperatura y la concentración.

Nota: "Óxidos de nitrógeno" es un nombre colectivo de compuestos de nitrógeno con oxígeno (a menudo abreviado Nox). Principalmente el monóxido de nitrógeno (NO) y el dióxido de nitrógeno (NO2) producen importantes impactos ambientales. Otros óxidos tales como N2O, N2O3 y N2O5 tienen menor importancia en este sentido.

N ° CAS: 10102-43-9 10102-44-0
Nombre químico:  Monóxido de nitrógeno  Dióxido de nitrógeno
Sinónimos/nombres omerciales:  Óxido de nitrógeno, Nitrógeno (II)  Peróxido de nitrógeno,  
  óxido Nitrógeno (IV) óxido
Nombre químico (alemán): Stickstoffmonoxid Stickstoffdioxid
Nombre (francés): Oxyde d'azote Bioxyde d'azote
Nombre químico (inglés): Nitrogen monoxide Nitrogen dioxide
Aspecto general: Gas incoloro e inodoro Gas de color pardo-rojizo con olor ácid o penetrante


DATOS FÍSICO-QUÍMICOS BÁSICOS

Fórmula empírica: NO NO2
Masa molecular relativa: 30,01 g 46,01 g
Densidad: 1,34 g/l a 0°C 1,45 g/cm3
Densidad relativa del gas: 1,04  
Punto de ebullición: -152°C 21°C
Punto de fusión: -164°C -11°C
Presión de vapor:   960 hPa
Solvólisis: En agua: 73,4 ml/l a 0°C  
Factores de conversión: 1 ppm = 1,247 mg/m3 1 ppm = 1,91 mg/m3
  1 mg/m3 = 0,8702 ppm 1 mg/m3 = 0,52 ppm

Nota:

El NO2 está con su dímero N2O4 en un equilibrio que depende de la temperatura. Por debajo e 0° C, todas las moléculas de NO2 se han dimerizado; con altas temperaturas, el equilibrio se desvía hacia el NO2. Por encima de 150° C, el NO2 comienza a disociarse formando NO y O2 Esta reacción se completa aproximadamente a 650 ° C.

PROCEDENCIA Y APLICACIONES

Procedencia / fabricación:
Los Nox constituyen importantes contaminantes atmosféricos que se generan en todos los procesos de combustión. En 1982, la emisión total en Alemania fue de unas 3.000.000 t. La mayor parte de las emisiones proviene de los escapes de los vehículos a motor (50%), de las usinas eléctricas (30%) y de la industria (15%). Además, considerables cantidades son producidas por las bacterias del suelo (denitrificación) (RÖMPP, 1985).

Aplicaciones:
Los gases nitrosos (NO/NO2) se usan en la producción de ácido nítrico (oxidación de NH3) y ácido sulfúrico (en cámara de plomo). Asimismo, el NO se utiliza en procesos de nitrosación y el NO2 (N2O4) se usa como agente oxidante y en la fabricación de explosivos.

TOXICIDAD

Seres humanos:    
  CLmín 200 ppm, inhalación (1min.)(NO2) s.UBA,1986
  CTmín 90 ppm, inhalación (40min.)(NO2) s.UBA,1986
Mamíferos:    
Ratas CL50 88 ppm, inhalación (4h) (NO2) s.UBA,1986
  CL50 8,8 ppm, inhalación (4h) (NO2) s.HORN, 1989
Ratones CLmín 250 ppm, inhalación (30min.)(NO2) s.UBA,1986
Conejos CL50 315 ppm, inhalación (15min.)(NO2) s.UBA,1986
Perros CLmín 123 mg/m3, inhalación (NO2) s.UBA,1986
Cobayos CL50 30 ppm, inhalación (1h) (NO2) s.UBA,1986
Hamsteres CL50 36 ppm, inhalación (48h) (NO2) s.UBA,1986
Monos MCL 44ppm (6h) (NO2) s.HORN, 1989
Organismos acuáticos:    
Mosquito fish LTm 72 ppm (96h, agua dulce)(NO2) s.UBA,1986
Cokle CL50 330-1 000 ppm (48h, agua salada)(NO2) s.UBA,1986


Efectos característicos

Seres humanos/mamíferos: El monóxido de nitrógeno se oxida formando dióxido de nitrógeno cuando entra en contacto con el aire. Por ello, la intoxicación por gases nitrosos se debe, principalmente, al dióxido de nitrógeno. El dióxido de nitrógeno es altamente tóxico e irrita la piel y las mucosas. Diluciones de 0,2 a 0,5 g/m3 pueden inhalarse durante un período prolongado sin que produzcan efectos adversos (UBA, 1986). El dióxido de nitrógeno penetra los alvéolos. La formación de ácido nitroso/nítrico en el tejido pulmonar daña las paredes capilares, causando edema luego de un período de latencia de 2-24 horas. Los síntomas típicos de la intoxicación aguda son ardor y lagrimeo de los ojos, tos, disnea y finalmente la muerte.

Plantas: Las distintas especies de plantas muestran gran divergencia en cuanto a su resistencia a estas sustancias. Todos los gases nitrosos producen la formación de manchas entre pardas y pardo-negruzcas en el limbo foliar y en los bordes. Las células comienzan a contraerse y el protoplasma se separa de la pared celular. El estadio final de este proceso es la desecación de las zonas celulares afectadas.

COMPORTAMIENTO EN EL MEDIO AMBIENTE

Aire:
El 90% de las emisiones de óxido de nitrógeno proviene de hornos y de motores de combustión. En consecuencia, el monóxido de nitrógeno predomina en las cercanías de las fuentes, en tanto que un 80% se transforma en dióxido de nitrógeno después de haber sido transportado a grandes distancias. Los óxidos de nitrógeno juegan un papel importante en la formación del ozono de la capa atmosférica inferior. El dióxido de nitrógeno se descompone por acción de la luz solar en monóxido de nitrógeno y oxígeno atómico que reacciona inmediatamente con las moléculas de oxígeno de la atmósfera formando ozono. Esta reacción de equilibrio depende de la relación NO2/NO y de la intensidad de la luz solar. Especialmente en verano y con grandes volúmenes de tránsito, esta relación aumenta por las reacciones atmosféricas de los hidrocarburos volátiles que provienen de los gases de escape de los vehículos provocando un fuerte incremento en la concentración de ozono. Los óxidos de nitrógeno son arrastrados de la atmósfera por las precipitaciones en forma de ácido nitroso o nitrico, respectivamente.

Agua:
Los óxidos de nitrógeno son poco solubles en agua, pero forman ácido nitroso o ácido nítrico cuando entran en contacto con ella. En Alemania, el dióxido de nitrógeno está catalogado como „Amenaza para el agua - Clase 1".

Suelo:
Los efectos adversos en el suelo son el resultado de su acidificación, la cual provoca una reubicación y migración de los nutrientes según los distintos tipos de suelo.

ESTÁNDARES AMBIENTALES

Medio/ receptor Ámbito País/or- ganismo Status Valor Norma Observaciones Fuente
Dióxido de nitrógeno
Aire:              
    Canadá (L) 60-100 mg/m3   promedio anual s.BUB, 1986
    Canadá (L) 200 mg/m3   24 horas s.BUB, 1986
    Canadá (L) 400 mg/m3   1 hora s.BUB, 1986
    Suiza (L) 30 mg/m3   promedio anual s.BUB, 1986
    Suiza (L) 80 mg/m3   24 horas s.BUB, 1986
    RFA L 0,2 mg/ m3 MIK 30 min. s.UBA, 1986
    RFA L 0,1 mg/ m3 MIK 24 horas s.UBA, 1986
    RFA L 0,05 mg/ m3 MIK 1 año s.UBA, 1986
    RFA L 0,1 mg/ m3 IW1   s. LT-Aire, 1986
    RFA L 0,3 mg/ m3 IW2   s. LT-Aire, 1986
    RFA G 200 mg/m3   30 min., VDI s.BUB, 1986
    RFA G 100 mg/m3   24 horas,VDI s.BUB, 1986
    España L 400 mg/m3   30 min. s.MEINL et al.,1985
    España L 100 mg/m3   promedio anual s.MEINL et al.,1985
    España L 565 mg/m3   alarma de smog nivel I s.MEINL et al.,1985
    España L 750 mg/m3   alarma de smog nivel II s.MEINL et al.,1985
    España L 1 000 mg/m3   alarma de smog nivel III s.MEINL et al.,1985
    CE (L) 200 mg/m3   98% percentil, año s.LAU-BW, 1989
    CE (L) 50 mg/m3   50% percentil, año s.MEINL et al.,1985
    Francia (L) 200 mg/m3   24h, 95% percentil s.MEINL et al.,1985
    Grecia L 200 mg/m3   1h., adverten. De smog s.MEINL et al.,1985
    Grecia L 500 mg/m3   1h., alarma de smog etapa I s.MEINL et al.,1985
    Grecia L 700 mg/m3   1h., alarma de smog etapa II s.MEINL et al.,1985
    Italia G 200 mg/m3   1 hora s.MEINL et al.,1985
    Japón (L) 74-112 mg/m3   24 horas s.BUB, 1986
    S.P.Bajos (L) 150 mg/m3   24 horas s.BUB, 1986
    S.P.Bajos G 95 mg/m3   4 horas s.BUB, 1986
    S.P.Bajos (L) 300 mg/m3   1 hora s.BUB, 1986
    Finlandia (L) 150 mg/m3   24 horas s.OCDE, 1988
    Finlandia (L) 300 mg/m3   1 hora s.OCDE, 1988
    EEUU (L) 100 mg/m3   promedio anual s.BUB, 1986
    OMS G 30 mg/m3   promedio anual s.BUB, 1986
    OMS G 95 mg/m3   4 horas s.BUB, 1986
    OMS G 400 mg/m3   1h, seres humanos s.LAU-BW, 1989
    OMS G 150 mg/m3   24 h, seres humanos s.LAU-BW, 1989
    OMS G 95 mg/m3   4 h, vegetación s.LAU-BW, 1989
    OMS G 30 mg/m3   24 h, vegetación s.LAU-BW, 1989
  Lug. De trab. RFA L 9 mg/m3 MAK   DFG, 1989
  Lug. De trab. URSS (L) 2 mg/m3 PDK   s.SORBE, 1989
  Lug. De trab. EEUU (L) 10 mg/m3 STEL   ACGIH, 1986
  Emisión RFA L 500 mg/m3   flujo masivo ³ 5 kg/h s. LT-Aire, 1986
Monóxido de nitrógeno
Aire:              
    Canadá (L) 0,2 mg/m3   val.de larga exp. s.OCDE, 1986
    Suiza G 200 mg/m3   promedio anual s.MEINL et al.,1985
    Suiza G 600 mg/m3   30 min. 95% percentil s.MEINL et al.,1985
    RFA L 1 mg/m3   30 min. s.UBA, 1986
    RFA L 0,5 mg/m3   24 horas s.UBA, 1986
    RFA L 0,1 mg/m3 MIK 1 año s.UBA, 1986
    RFA L 0,2 mg/m3 IW1 TA-Luft s.UBA, 1986
    RFA L 0,6 mg/m3 IW2 TA-Luft s.UBA, 1986
    RFA (L) 0,5 mg/m3   24 h,VDI-R.2310 s.LAU-BW, 1989
    RFA (L) 1 mg/m3   30 min. VDI-R.2310 s.LAU-BW, 1989
    Japón (L) 0,075-0,1 mg/m3   val.de larga exp. s.OCDE, 1986
    Yugoeslavia (L) 0,085 mg/m3   val.de larga exp. s.OCDE, 1986
    Yugoeslavia (L) 0,085 mg/m3   val.de corta exp. s.OCDE, 1986
  Lug. de trab. EEUU (L) 30 mg/m3 TWA   ACGIH, 1986
  Lug. de trab. EEUU (L) 45 mg/m3 STEL   ACGIH, 1986


VALORES COMPARATIVOS / DE REFERENCIA

Medio / procedencia País Valor Fuente
Aire:      
Radical NO3, de noche   350 ppt UBA, 1988
NO3 en partículas Suecia 0,5-3 mg/m3 (nitrógeno) UBA, 1987
PAN1), de tarde EEUU 40 ppb UBA, 1988
PAN1) Suecia 0,1-2 mg/m3 (nitrógeno) UBA, 1987
HNO2 cruces de autopistas EEUU 8 ppb UBA, 1988
HNO2 Suecia 0,1-0,3 mg/m3 (nitrógeno) UBA, 1987
HNo3 Suecia 0,5-3 mg/m3 (nitrógeno) UBA, 1987

Nota:
NO y NO3 están designados bajo el símbolo NO2
Los valores de Suecia corresponden a las zonas rurales del sur del país.
1) PAN = peróxido acetil nitro.

EVALUACIÓN Y OBSERVACIONES

Considerando que los óxidos de nitrógeno y sus productos derivados son altamente tóxicos para la salud humana y peligrosos para el medio ambiente, su emisión debe ser reducida en la medida de lo posible, por ejemplo mediante el uso de catalizadores para automóviles.

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