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Stickstoffmonoxid gehört zu einer Klasse von hochreaktiven Molekülen, die als freie Radikale bezeichnet werden. Wie andere freie Radikale hat es ein ungepaartes Elektron; Folglich lebt es in den meisten Umgebungen sehr wenig Zeit. Bei der Verbrennung in Automobilmotoren reagiert es beispielsweise schnell mit Sauerstoff zu Stickstoffdioxid. Verschiedene Quellen erzeugen Stickstoffmonoxid in Natur und Industrie.
Ostwald-Prozess
Für industrielle Zwecke ist Stickoxid ein anderes unerwünschtes Nebenprodukt als ein gewünschtes Endprodukt. Eine der größten industriellen Anwendungen ist das Ostwald-Verfahren, bei dem Ammoniak verbrannt oder mit Sauerstoff zu Stickstoffoxid und Wasser kombiniert wird. Das Oxid wird dann zur Herstellung von Stickstoffdioxid verwendet, das mit Wasser zu Salpetersäure kombiniert wird. Salpetersäure wird in der chemischen Industrie vielfältig eingesetzt, insbesondere bei der Herstellung von Düngemitteln wie Ammoniumnitrat, die durch Kombination von Salpetersäure mit Ammoniak hergestellt werden.
Ray
Bei Raumtemperatur reagieren Stickstoff und Sauerstoff nicht. Es sind hohe Temperaturen erforderlich, um diese Reaktion zu ermöglichen (und hohe Temperaturen sind genau das, was sich in der Nähe eines Blitzeinschlags befindet). Wie im Ostwald-Prozess reagiert das durch den Radius gebildete Stickoxid schnell mit Sauerstoff zu Stickstoffdioxid. Aufgrund ihrer engen Verwandtschaft werden Stickoxid und Stickstoffdioxid manchmal gemeinsam als NOx oder Stickoxide bezeichnet.
Automotoren
Ein anderer Ort, an dem eine ähnliche Abfolge von Reaktionen abläuft, ist in den Zylindern eines Automobils, wo bei hohen Temperaturen Stickstoff und Sauerstoff reagieren, um Stickstoffoxid zu bilden. Stickstoffdioxid, das durch Automotoren und Kraftwerke erzeugt wird, ist der Hauptbestandteil der städtischen Umweltverschmutzung. Stickstoffdioxid kann mit Wasser reagieren und bildet sowohl Salpetersäure als auch Salpetersäure. Diese Säuren können den pH-Wert des Regenwassers senken und zu saurem Regen beitragen.
Dein Körper
Stickoxid ist eine reaktive Verbindung, die mit Sauerstoff einen hässlichen braunen Schadstoff bildet. Auf den ersten Blick erscheint es uninteressant, dass dieses unangenehme kleine Molekül in seiner Biologie eine Rolle spielen würde. Tatsächlich synthetisieren einige Zellen in Ihrem Körper jedoch Stickstoffmonoxid aus Arginin (einer Aminosäure) unter Verwendung eines Enzyms, das als NO-Synthase bezeichnet wird. Stickstoffmonoxid wirkt in erster Linie als Signalmolekül, das die Reaktionen in benachbarten Zellen aktiviert. Zu den verschiedenen Signalwegen, an denen Stickstoffmonoxid beteiligt ist, gehören Vasodilatation (Entspannung der Muskeln um Blutgefäße) und Erektion des Penis. Einige Blutzellen produzieren Stickstoffmonoxid, um Bakterien oder Viren zu zerstören.