Typpioksidi

Typpioksidi eli typpimonoksidi (NO) on typen (N) ja hapen (O) muodostama kaasumainen yhdiste. Se on yksi typen oksideista, joilla tarkoitetaan kaikkia typen ja hapen yhdisteitä.  

Typpioksidia esiintyy kaikkialla elimistössä, jossa sen tärkeimmät tehtävät ovat mikroverenkierron säätely, neurotransmissio ja immuunipuolustus. Oksidatiivisen stressin kokonaismäärästä riippuen typpioksidi voi suojella soluja antioksidanttina tai lisätä solutuhoa pro-oksidanttina.

Ihminen käyttää typpioksidia muun muassa lääketieteellisissä yhteyksissä ja hitsauksessa. Typpioksidia  esiintyy myös haitallisena ilmansaasteena.

Ominaisuudet 

Typpioksidi on pariton molekyyli eli siinä on pariton määrä elektroneja. Useimmista muista parittomista molekyyleistä poiketen typpioksidi ei kuitenkaan sanottavasti dimeroidu. Se kestää kuumennusta 1 000 °C:n lämpötilaan. Hapen läsnä ollessa se kuitenkin helposti hapettuu typpidioksidiksi:

 2 NO + O2 → 2 NO2

Koska typpioksidi on pariton molekyyli, se on paramagneettinen aine. Kaasuna se on väritön, mutta esiintyessään matalissa lämpötiloissa kiinteänä tai nesteenä se on sinistä.

Typpioksidin moolimassa on 30,01 g/mol ja CAS-numero 10102-43-9.

Valmistus ja käyttö 

Typpioksidia valmistetaan polttamalla ammoniakkia noin 500 °C:n lämpötilassa platinan toimiessa katalyyttinä:
 4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O.

Laboratoriotarkoituksiin sitä voidaan valmistaa myös pelkistämällä typpihappoa kuparilla:

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

Elimistössä typpioksidi  on merkittävä signaalimolekyyli. Niinpä sitä käytetään lääketieteessä, inhalaattorilla hengitettynä muun muassa sirppisoluanemian hoidossa, ja se helpottaa äkillistä hengitysvajausta eli ARDS-oireyhtymää, samoin se auttaa vastasyntyneitä hengitysvaikeuksissa ja myös estää ohitusleikkauksessa siirretyn suonen tukkeutumisen.

Typpioksidia käytetään muun muassa kaasukaarihitsauksessa suojakaasuun lisättynä. Typpioksidi reagoi hitsauksessa muodostaen otsonin kanssa typpidioksidia (NO + O3 ⇒ NO2 + O2).

Typpioksidi ympäristöongelmana 

Muiden typen oksidien tavoin myös typpioksidi on haitallinen luonnon ja maaperän happamoitumista aiheuttava kaasu. Varsinkin teollisuudesta ja liikenteestä aiheutuu paljon typen oksidien päästöjä. Typen oksidien päästöt ovat ongelma, koska niitä syntyy teollisuuden palamisreaktioissa (kuten kivihiiltä poltettaessa) aina, vaikka palava aine ei sisältäisikään typpeä, sillä ilmassa on typpeä.

Ilmakehässä typpioksidi reagoi herkästi hapen kanssa muodostaen typpidioksidia. Se taas reagoi veden kanssa, jolloin syntyy muun muassa typpihappoa. Kun tämä typpihappo sataa maaperään, se aiheuttaa luonnon happamoitumista.

Lähteet 
 WSOY: Aine ja Energia: Kemian tietokirja

Viitteet

Katso myös
Typpioksidi elimistössä

Aiheesta muualla

PubChem: Nitric Oxide 
DrugBank: Nitric Oxide 
Human Metabolome Database: Nitric oxide 
KEGG: Nitric oxide 

Oksidit
Typpiyhdisteet
Pakkauskaasut
Seulonnan keskeiset artikkelit