BÀI TIỂU LUẬN độc HỌC MÔI TRƯỜNg đề tài trình bày độc học của khí NOx

Nguồn gốc sinh ra khí NOx Nguồn nhân tạo phát sinh khí thải NOx cần được xử lý Đốt cháy nhiên liệu Ở nhiệt độ cao, oxy và nitơ có trong không khí kết hợp với nhau tạo thành các oxit nitơ

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ HOÁ

BÀI TIỂU LUẬN ĐỘC HỌC MÔI TRƯỜNG

Đề tài:

Trình bày độc học của khí NOx

Nhóm 5: Lê Xuân Đạo - 2019607494

Đào Minh Vương - 2019603169 Nguyễn Văn Luận – 2019607587

Lớp: Môi trường- K14 Giáo viên hướng dẫn: Phạm Thị Mai Hương

Hà Nội – 2021

Mục Lục

I Tổng quan về khí Nox 3

1 Khái niệm đặc điểm hoá lý của NOx 3

1.1 Khái niệm NOx 3

1.2 Khí NO – Nito Monoxit 3

1.3 Khí Nito đioxit NO2 5

2 Nguồn gốc sinh ra khí NOx 6

3 Ứng dụng khí NOx 8

II Độc tính NO x 9

1 Nguyên nhân gây ngộ độc 9

2 Tác hại của ngộ độc khí Nox 10

2.1 Tính độc hại của khí NO 10

2.2 Ngộ độc khí NO : 10

2.3 Tác động gây độc hại của khí NO2 11

3 Triệu chứng ngộ độc 12

4 Liều độc 14

III Cơ chế gây độc 14

1 NO huỷ hoại phổi theo 3 cơ chế: 14

IV Biện pháp điều trị và phòng tránh ngộ độc 14

1 Biện pháp điều trị 14

2 Biện pháp phòng tránh 15

Danh mục hình ảnh.

I Tổng quan về khí Nox

1 Khái niệm đặc điểm hoá lý của NO x

1.1 Khái niệm NO x

NOx là tên gọi chung của nhóm khí thải nitơ oxit – một trong những loại khí thải cực độc gây ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe con người, và là một trong những nguyên nhân chính gây nên hiện tượng hiệu ứng nhà kính và gây ra mưa axit Đây là loại khí thải khá phổ biến trong hoạt động sản xuất công nghiệp

1.2 Khí NO – Nito Monoxit.

1.2.1 Tính chất vật lý

- Là chất khí, không màu, không mùi, không bền vững trong không khí, độc hại cho con người

- Rất độc, khó hoá rắn

- Có phân tử khối là 30

- Nhiệt độ nóng chảy là -163.6 oC

- Ít tan trong nước nhưng tan tốt trong rượu và CS

1.2.2 Tính chất hoá học

a) Tác dụng với Ozon-O3

NO + O3 → NO2 + O2 + ánh sáng b) tác dụng với Oxi

2NO +O2 → 2NO Đặc biệt khi NO tác dụng với Oxi trong nước thì sẽ tạo axit nitow hoặc HNO2

4NO + O2 + H2O → 4HNO2

c) Tác dụng với phi kim khác ( Flo, Clo, Brom, Iot)

- NO sẽ tác dụng với Flo, Clo, Brom tạo ra chất XNO ( nitrosyl halogenua)

2NO + Cl2 → 2NOCl ( Clorua chất khí màu nâu độc, hoá lỏng ở -6oC goá rắn ở -60oC

Đặc biệt là hợp chất Iotrua nitrosyl có được tạo thành nhưng chỉ trong thời gian ngắn rồi bị phân huỷ

Những chất oxi hoá mạnh như kali penmanganat (KMnO4) , axit hipocloro ( HOCL) và andihic cromic (CrO3) oxi hoá NO thành HNO3

6KMnO4 + 10NO + 9H2SO4 → 10HNO3 + 6MnSO4 + 3K2SO4 + H2O Ngoài ra tính chất khử NO còn có thể kết hợp vơia muối của nhiều kim loại khác

1.2.3 Điều chế

 Trong phòng thì nghiệm: Cho đồng tác dụng với axít HNO3 tạo ra khí NO

8HNO3 + 3Cu → 3Cu (NO3)2 + 4 H2O + 2NO

 Trong công nghiệp: Người ta tổng hợp NO từ NH3 để điều chế

HNO3 + 4NH3 +5O2 → 4NO + 6H2O

 Trong tự nhiên NO được tạo ra từ năng lượng sấm sét Khi đó, không khí xung quanh khu vực sấm sét nóng đến hơn 1.000 °C Nitơ và oxy kết hợp với nhau tạo nên nitơ monoxit:

N2 + O2 → 2NO

1.3 Khí Nito đioxit NO 2

a) Tính chất vật lý.

NO2 ở nhiệt độ thường, là khí có màu nâu đỏ, nặng hơn không khí, mùi khó chịu vàđộc Ở trạng thái rắn và lỏng, tồn tại ở dạng đime N2O4, không màu, có tính nghịch từ; ởnhiệt độ 21 - 135oC, tồn tại ở dạng hỗn hợp NO2 và N2O4; trên

135oC, ở dạng monomer

 Nhiệt độ sôi là -90.80C

 Nhiệt độ nóng chảy là -88,50C

 Là chất khí thuận từ

 NO2 ở trang thái lai hoá sp2

II) Tính chất hoá học:

NO2 vừa có tính khử vừa tó tính oxi hoá

 Ở nhiệt độ thường NO2 bền nên kém hoạt động Nhưng khi đun nóng lên

cỡ 5000C thìnó phân hủy thành 2 nguyên tố:

2 NO2 → 2N2 + O2

 Tác dụng với nước tạo thành axit nitrơ (HNO2) và axit nitric (HNO3):

2 NO2 +H2O → HNO2 + HNO3

Tác dụng với dung dịch kiềm tạo thành muối nitrit và muối nitrat:

2 NO2 + 2NaOH → NaNO2 + NaNO3 + H2O

NO có thể tác dụng với một số nguyên tố - không kim loại, với hidro và kim loại

Cl2 + 2NO2 → 2NO2Cl 7H2 + 2NO2 → 2NH3 + 4H2O 2Cu + NO2 → Cu2O + NO

NO gây nổ với hơi của các hợp chất hữu cơ

Ngoài ra NO còn thể hiện tính khử với các chất oxi hoá mạnh

H2O2 + 2NO → HNO3

Điều chế

Trong công nghiệp:

- NO2 là sản phẩm trung gian để điều chế ra HNO3 Nó được tạo nên khi cho khí

NO tác dụng với khí oxi

2NO + O2 → 2 NO2

Trong phòng thí nghiệm :

NO2 có thể được chuẩn bị trong một thủ tục bước hai bằng cách phân hủy nhiệt của đinitơ pentoxit , mà là thu được bằng cách khử nước của axit nitric:

2HNO3 → N2O5 + H2O 2N2O5 → 4NO2 + O2

- Sự phân hủy nhiệt của kim loại tạo cho một số nitrat NO2:

2Pb (NO3) 2 → 2PbO + 4 NO2 + O2

Trong phòng thí nghiệm:

- NO2 được tạo ra bắng tương tác của Đồng (Cu) kim loại với axít nitríc đặc:

Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO + 2H2O

2 Nguồn gốc sinh ra khí NOx

Nguồn nhân tạo phát sinh khí thải NOx cần được xử lý

Đốt cháy nhiên liệu

Ở nhiệt độ cao, oxy và nitơ có trong không khí kết hợp với nhau tạo thành các oxit nitơ Các mẫu khí thải điển hình chứa 100-1500 ppm NOx

Sản xuất axit nitric

Khí thải không thể thu hồi trong chất hấp thụ cuối cùng thường chứa 2-3% NOx

dựa trên trọng lượng axit được tạo ra

Quá trình hóa học

Nhiều quá trình trong đó axit nitric, nitrat hoặc nitrit được sử dụng làm thuốc thử dẫn đến phát sinh khí thải NOx Ví dụ như sản xuất thuốc nổ, nhựa, thuốc nhuộm, vv

Quá trình nhiệt độ cao

Các quy trình trong đó vật liệu được chế tạo ở nhiệt độ cao như sản xuất thủy tinh, lò điện và lò nung xi măng phát sinh khí thải NOx

Nguồn nhân tạo phát sinh khí thải NOx Nguồn tự nhiên phát sinh khí thải NOx cần được xử lý

Ô nhiễm do hoạt động núi lửa

Hoạt động núi lửa phun ra một lượng khổng lồ các chất ô nhiễm trong đó có

NOx (chủ yếu là N2O2, NO)

Ô nhiễm do cháy rừng cháy rừng

Do các nguyên nhân tự nhiên cũng như các hoạt động thiếu ý thức của con người, chất ô nhiễm như khói,bụi, khí SOx, NOx, CO…

Ô nhiễm do phân hủy các chất hữu cơ trong tự nhiên

Do quá trình lên men các chất hữu cơ khu vực bãi rác, đầm lầy, xác động vật

Nguồn tự nhiên phát sinh khí thải NOx

Nguồn gốc sinh học: Khí thải NOx chủ yếu từ đất và phân huỷ các chất hữu cơ trong đại dương, là chu ky Nito trong tự nhiên

3 Ứng dụng khí NO x

a) Khí NO

Trong công nghiệp:

- NO được dùng trong các chất bán dẫn

- Oxit nitric có thể được sử dụng để phát hiện các gốc tự do trên bề mặt polymer

- NO dùng để điều chế HNO3

- Ngoài ra NO còn có thể tạo ra khí Oxi nguyên tử

Trong y học:

- Nitric oxide (NO) đóng góp vào nội cân bằng tàu bằng cách ức chế sự co cơ trơn mạch máu và tăng trưởng, kết tập tiểu cầu, bạch cầu và độ bám dính cho lớp nội mạc

- oxit nitric / hỗn hợp oxy được sử dụng trong chăm sóc quan trọng để thúc đẩy

sự giãn nở mao mạch và phổi để điều trị tiểu học tăng huyết áp động mạch phổi

ở bệnh nhân sơ sinh

Ứng dụng NO2 là chất rất nguy hiểm cho con người, NO và NO2 có thể gây ra hiện tượng ô nhiểm tầng không khí NO2 củng có vai trò trong việc bào mòn tầng ozôn NO2 được hình thành từ hoạt động tự nhiên của vi khuẩn và quá trỉnh đốt cháy nguyên vật liệu như than, củi,…

II Độc tính NO x

1 Nguyên nhân gây ngộ độc.

- Do ô nhiễm môi trường: khói xe, khí thải nhà máy, khói quang hoá, mưa axit

- Do cố ý: tự tử

- Do nghề nhiệp: thợ hàn, thợ chạm khăc, công nhân trong các nhà máy sản xuất thuốc nổ, thợ mỏ, sản xuất sơn, thốc nhuộm

- Do tai nạn: Cháy nổ ở hầm mỏ, nhà máy sản xuất thuốc nổ, sản xuất nhiên liệu tên lửa

- Do sự cố: các thiết bị dùng trong gia đình như bếp than củi, lò sưởi không được sử dụng đúng cách hoặc không được vận hành ở nơi thông thoáng

2 Tác hại của ngộ độc khí Nox

2.1 Tính độc hại của khí NO

NO có tính chất gần giống khí CO, chúng đều là các oxit phi kim không tạo muối NO cũng có khả năng tạo liên kết với hemoglobin như CO và làm giảm hiệu suất vận chuyển oxi của máu

Hb – O2 + NO  Hb – NO + O2

Song NO dễ dàng chuyển hóa thành NO2 hơn CO thành CO2 nhiều lần, vì vậy tính độc của nó so với CO cũng thấp hơn

2.2 Ngộ độc khí NO :

 Có thể gây phù phổi, viêm phổi, viêm phế quản, khí thủng, tạo MetHb, bệnh nhân sẽ ho, thở nhanh, khó thở, nhịp tim nhanh rồi thiếu oxy mô

 Những nhười nhạy cảm đặc biệt với NO gồm những nhười hen suyễn, COPD, bệnh tim

 NO ở nồng độ cao , gây kích ứng da, mắt đường hô hấp NO biến đổi kết hợp với Oxi tạo thành NO2 kết hợp với nước trên da tạo thành HNO3, và HNO2, thì tuỳ theo mức độ tạo ra 2 ẫit này mà gây ra cấc tác hại khác nhau

 Những triệu chúng ban đầu về hô hấp có thể nhẹ, nhưng sự viêm phổi có thể tiến triển sau vài giờ đến vài ngày

2.3 Tác động gây độc hại của khí NO2

NO2 là chất gây hoại tử, có độc tính mạnh hơn NO

Khí dioxit nitơ (NO2) là khí gây ảnh hưởng lớn đến sức khỏe con người Mức

độ độc hại của khí NO2 đối với con người tùy thuộc vào nồng độ của nó trong môi trường khí quyển

Bảng 3: Mức độ gây độc của NO 2 đối với sức khỏe con người ở

các mức nồng độ khác nhau Nồng độ NO 2

(ppm)

Thời gian bị đầu

độc

Mức độ độc hại đối với

con người

50 – 100 Dưới 1 giờ Viêm phổi kéo dài 6 – 8

tuần

Phá hủy dây khí quản,

có thể gây tử vong sau 3 – 5 tuần

Việc hít phải khí NO2 trong khí phát thải khi đốt xenlulozo và phim nitro

xenlulozơ có tác dụng độc hại hơn, gây chết người nhanh hơn

Cơ chế về tính độc của NO2 đối với con người chưa được giải thích rõ ràng mà người ta mới giả thiết, có thể NO2 khi xâm nhập vào cơ thể, nó phá hủy một số

enzym của tế bào, bao gồm sự dehidro hóa lactic và catalaza.

Chất được dùng để giải độc NO2 là các chất chóng oxi hóa như vitamin E

*Đối với thực vật: Một số thực vật nhạy cảm đối với môi trường sẽ bị tác hại

khi nồng độ NO2 khoảng 1 ppm và thời gian tác động trong khoảng 1 ngày Nếu nồng độ thấp hơn, chỉ 0,35 ppm thì tác động khoảng một tháng mới có tác dụng tác hại rõ

3 Triệu chứng ngộ độc.

* Ngộ độc cấp:

– Triệu chứng tức thời: ho, khó thở mệt mỏi, buồn nôn, khản tiếng, nhức đầu, đau bụng…trước khi chuyển sang phù phổi Nếu qua khỏi vẫn có thể tắc cuống phổi sau vài tuần

– Hô hấp:

+ Nồng độ thấp gây kích ứng nhẹ, thở hơi nhanh, ho, tiến triển sang viêm phổi (ho dữ dội, thở nhanh, giảm oxy huyết, co thắt phế quản, phù phổi)

+ Nồng độ cao gây kích ứng mạnh đường hô hấp

+ Ở hô hấp dưới gây bỏng, co thắt, phù mô cuống họng

+ Bệnh nhân khó chịu, yếu, sốt, ớn lạnh, thở gấp, ho kèm đau ngực, chảy máu phổi, PQ, da xanh, trụy hô hấp, tắc nghẽn đường hô hấp

– Tim mạch: mạch yếu, nhanh, ngực sung huyết, trụy tim mạch

– Tiêu hóa: uống phải NOx dạng lỏng gây kích ứng, đót cháy đường tiêu hóa – Máu: NO gây Met Hb ; giảm khả năng vận chuyển oxy

– Da:

+ Ở nồng độ cao gây kích ứng và hoại tử

+ Da ẩm tiếp xúc với NO2 lỏng hay hơi có nồng độ cao ; bỏng da, vàng da do hình thành HNO3.

– Thị giác:

+ Dạng khí nồng độ cao gây kích ứng mắt và viêm, tiếp xúc lâu gây mờ, mù mắt

+ Dạng lỏng gây bỏng mắt

* Ngộ độc mãn tính

– Có nguy cơ nhiễm trùng hô hấp ở trẻ em

– Bệnh phổi tác nghẽ mãn tính có thể xảy ra do phế quản bị huỷ hoại ( COPD

do PQ bị hủy hoại )

4 Liều độc.

Theo ACGIH ( American Cofnerence of Grovermental Industry Hygienists)

 Nồng độ tiếp xúc giới hạn tại nơi làm việc:

NO 25 ppm NO2 3 ppm

 Nồng độ nguy hiểm ngay

NO 100ppm, NO2 20 ppm

III Cơ chế gây độc.

1 NO huỷ hoại phổi theo 3 cơ chế:

 Biến sẽ dổi thành NO biến đổi kết hợp với Oxi tạo thành NO2 kết hợp với nước trong phổi tạo thành HNO3, và HNO2 Thì những axit này HNO3 là axit mạnh, HNO2 là axit yếu nó làm phá huỷ tế bào chức năng và cấu trúc của phổi

 Khởi đầu quá trình tạo thành gốc tự do, gây oxi hoá protein và peroxide hoá lipit

 Làm giảm đề kháng với sự nhiễm trùng do thay đổi chức năng miễn dịch của đại thực bào

IV Biện pháp điều trị và phòng tránh ngộ độc.

1 Biện pháp điều trị.

– Hiện tại không có thuốc giải độc cho ngộ độc NOx, điều trị chủ yếu là hỗ trợ

hô hấp và tim mạch

– Cung cấp oxy, dùng thuốc để hô hấp được dễ dàng hơn

– Xanh methylen sử dụng khi nạn nhân có dấu hiệu thiếu oxy mô hay nồng độ

MetHb trên 30%, nhưng lưu ý chất này không có tác dụng với người thiếu men G6PD và có thể gây tán huyết Liều dùng 1-2mg/kg IV, liều khởi đầu < 7mg/kg – Rửa ngay mắt, vùng da bị nhiễm với nước hay nước muối liên tục trong ít nhất

20 phút, để loại bỏ các axit như HNO3, HNO2

– Nếu nạn nhân uống phải NOx thì tuyệt đối không gây nôn, không uống than hoạt (để nội soi kiểm tra đường tiêu hóa), cho uống nhiều nước, sữa Nếu mà gây nôn thì sẽ bỏng nguyên đường tiêu hoá luôn và lúc đấy sẽ nặng hơn Nên uống nhiều sữa để loãng nồng độ axit Trong sữa có nhiều protein nó sẽ phản úng HNO3, nitro hoá cái ruộng thơm, làm giảm nông độ axit

– Theo dõi chặt chẽ dấu hiệu của sự tắc nghẽn đường hô hấp trên, đặt nội khí quản và thông khí nếu cần, cung cấp oxy bổ sung và theo dõi trong ít nhất 24h – Cung cấp Oxy bổ sung, điều trị viêm phổi, phù phổi nếu có bằng corticoid

2 Biện pháp phòng tránh.

 Tránh xa khu vực có khí độc, khí thải nhà máy, xe cộ

 Nhười lao động phải bảo vệ cơ thể bằng cách đeo mặt lạ phòng độc, kiểm tra sức khoẻ hệ hô hấp và tim mạch thường xuyên

 Ngành công nghiệp sản xuất phải có hệ thống xử lý khí độc, giảm lượng khí thải ra môi trường

Tài liệu tham khảo.