חמצן דו-חנקני

חמצן דו־חנקני (Nitrous oxide נייטרוס אוקסיד, קרוי גם גז צחוק או גז קצפות) הוא גז לא דליק שנוסחתו הכימית N2O, בעל קשר קוולנטי כפול בין האטום המרכזי (חנקן) לבין חמצן, וקשר קוולנטי כפול בין החנקן לבין החנקן השני. משמש בחדרי ניתוח להרדמה כללית וכן ברפואת שיניים ורפואת ילדים הוא משמש כסם הרגעה (הגורם להרגשת אופוריה). חמצן דו חנקני מוכר כחומר הרדמה בעולם הרפואה מאז 1868 ונעשה בו שימוש ברפואת שיניים, חדרי ניתוח, חדרי לידה ועוד. "גז הצחוק" הוא תערובת של חמצן נקי וחמצן דו חנקני נשאף מתוך מסכה המונחת על אפו של המטופל ובמינונים נמוכים הוא בטוח לשימוש. השפעתו של N2O מרגיעה את הכאב באופן מיידי והגז מתנדף במהירות מהגוף וממחזור הדם, ועל כן הוא נחשב לפתרון מיטבי, לעומת האופציות החלופיות, כאמצעי הרגעה בעת הטיפול, במיוחד עבור ילדים. גז צחוק הוא חומר מסוכן, שאמור להיצרך בפיקוח רופא בלבד. בכמויות גדולות, הסם גורם לנזק מוחי ואף למוות. שימוש לרעה בגז תפס תאוצה באירופה מ-2010. בחול המועד סוכות 2010, מתו בישראל שני בני נוער משאיפת גז צחוק בכמויות גדולות. מינואר 2006 קובעות תקנות הרוקחים בישראל כי אין לייצר, לייבא או לשווק את החומר ללא היתר מראש ממשרד הבריאות; עונשו המקסימלי של העובר על תקנות אלה הוא קנס ומאסר של עד 6 חודשים. למרות זאת, הסם מופץ לעיתים לצריכה, במסיבות, בתוך בלונים. חמצן דו־חנקני משמש גם כחומר משפר בעירה במנועי מכוניות מרוץ ואופנועים, שם היא מכונה NOS - Nitro Oxygen System (מערכת חנקן וחמצן) או "נייטרוס". הוספתה לחלל השריפה משחררת כמות חמצן גדולה המשפרת את הבעירה במנועי בעירה פנימית ומעלה את תפוקתם באופן רגעי. שימוש זה בחמצן דו־חנקני מופיע באופן תדיר בסדרת סרטי מהיר ועצבני. כמו כן הוא משמש כחומר עזר להקצפה במאפיות ובתרסיסי קצפת מוכנה. מספר E של החומר כתוסף מזון הוא E942. חמצן דו-חנקני נמצא באופן טבעי באטמוספירה, אך האדם גורם לתפוצה רחבה יותר של הגז, בעיקר בעקבות שימוש בדשנים מבוססי חנקן לצורכי חקלאות וכן בעקבות שריפה של סוגי דלק מסוימים ותהליך הייצור של חומצה חנקתית. לפי הערכות משנת 2010, כ-40% מכלל הפליטות של חמצן דו-חנקתי מגיעות מפעילות אנושית. חמצן דו־חנקני הוא גז חממה, ועל פי הערכות של הפאנל הבין-ממשלתי לשינוי האקלים משנת 2021, לכל מולקולה שלו יש פוטנציאל תרומה לאפקט החממה השווה לפוטנציאל של 273 מולקולות של פחמן דו-חמצני בחישוב למאה שנה. עם זאת, הריכוז של החמצן הדו-חנקני באטמוספירה נמוך מזה של פחמן דו-חמצני ומתאן, ולכן תרומתו הכוללת להתחממות העולמית נמוכה משלהם, ונחשבת לשלישית בחשיבותה (לא כולל התרומה של אדי מים). החמצן הדו-חנקני משתתף גם במחזור צ'פמן (מעגל אוזון-חמצן). בטרופוספרה (השכבה הנמוכה ביותר של האטמוספירה), חמצן דו-חנקני הוא בעיקרו אינרטי. עם זאת, כשהוא מגיע לסטרטוספרה, מתרחשת פוטוליזה – תגובה שבה אנרגיית האור גורמת לפירוק של חמצן דו חנקני וליצירה של אטומי חמצן בודדים. בנוסף, בסטרטוספרה, כשמולקולות של חמצן דו-חנקני באות במגע עם אטומים בודדים של חמצן (O), נוצר חנקן חמצני (NO), שבתורו יוצר תגובה עם אוזון (O3) ומביא לפירוקו. מחקרים הראו שהעלייה של כמות החמצן הדו-חנקני באטמוספירה, בעקבות פעילות האדם, עשויה להיות גורם מרכזי להידלדלות שכבת האוזון. מדיה וקבצים בנושא חמצן דו-חנקני בוויקישיתוף גז צחוק (נייטרוז), באתר הרשות למלחמה בסמים אילן מרסיאנו, הצעת חוק: גז הצחוק יוכרז כסם מסוכן, באתר ynet, 1 בנובמבר 2004 עודד פוירשטיין, המדענים חיפשו סם הרדמה וגילו את החומר הממסטל הכי כיפי של המאה ה-19, באתר הארץ, 3 במאי 2017 חמצן דו-חנקני, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית) הניו יורק טיימס, נזקי התמכרות - הוא נהג לרוץ שלוש פעמים בשבוע. כעת הוא בקושי מסוגל ללכת, באתר הארץ, 24 בינואר 2022 נעם גרינברג, ‏רקע לדיון בנושא שימוש לרעה בגז קצפות, באתר מרכז המחקר והמידע (ממ"מ) של הכנסת Recreational use of nitrous oxide: A growing concern for Europe, EMCDDA טובה דדון ואלי סניור, עומר ואבישי חגגו עם גז צחוק בריכוז גבוה - ומתו, באתר ynet, 25 בספטמבר 2010 United States Environmental Protection Agency, "Overview of Greenhouse Gases: Nitrous Oxide Emissions" IPCC 2021 Rreport, Chapter 7 (Supplemental Material), Table 7.SM.7 Rolf Müller, "The impact of the rise in atmospheric nitrous oxide on stratospheric ozone", Ambio 50, 35–39 (2021). https://doi.org/10.1007/s13280-020-01428-3