گاز بیهوشی N2O
گاز بیهوشی N2O یا اکسید نیتریک (NO) که آن را مونوکسید نیتروژن نیز می‌نامند به عنوان گاز بیهوشی شناخته شده است. گازی سمی، بی رنگ و بی بوکه در اثر اکسیداسیون نیتروژن تشکیل می‌شود. اکسید نیتریک عملکردهای مهم شیمیایی را در انسان و سایر حیوانات انجام می‌دهد. این گاز در صنعت کاربد کمی دارد؛ ولی در پزشکی دارای کاربردهای مختلفی است. اکسید نیتریک آلاینده‌ای برای هوا است که توسط موتورهای خودرو و نیروگاه‌های حرارتی تولید می‌شود.
ین نوع گاز لقب گاز خنده را دارد. حالا چرا؟ کارایی و عملکرد این گاز چگونه است؟ مزایا و معایب آن در چیست؟ برای رسیدن به پاسخ این سوال‌ها با پترو تامین آرشام که یکی از تهیه و تامین‌کنندگان گازهای طبی است، همراه باشید که شما را با دنیای گازهای بیهوشی آشنا کند.
گازهای بیهوشی N2O یا اکسید نیتروژن چیست؟
اکسید نیتریک NO که نیتروژن مونوکسید نامیده می‌شود گازی بی‌رنگ و سمی است. که در اثر اکسیداسیون نیتروژن ایجاد می‌شود. این اکسید عملکردهای سیگنالینگ در سایر حیوانات و انسان‌ها انجام می‌دهد. علاوه بر کاربردهای مختلفی که در پزشکی داشته در صنعت نیز دارای کارایی کمی است. این گازتوسط موتورهای خودرو و نیروگاهای حرارتی تولید شده و یک آلاینده هوا محسوب می شود.
اکسید نیتریک در 151.8- درجه سانتی‌گراد و 241.2- فارنهایت مایع می‌شود و در درجه 163.6- درجه سانتی گراد و 262.5- درجه فارنهایت جامد است. این اکسید، چه در حالت مایع و چه در حالت گاز باشد، آبی رنگ است. این گاز تقریبا در آب نا محلول است، اما در محلول سولفیت سدیم که قلیایی کمی دارد حل می‌شود و ترکیب دینیترو سولفیت را تشکیل می‌دهد. همچنین با اکسیژن به سرعت واکنش داده و دی اکسید نیتروژن را تشکیل می‌دهد.
اکسید نیتریک مولکولی نسبتا ناپایدار دیاتومیکی بوده و رادیکال آزاد یعنی یک الکترون جفت نشده دارد.
این مولکول می‌تواند یک الکترون بدست آورد یا از دست بدهد که یون‌های -NO یا NO + را تشکیل دهد.
اکسید نیتروژه از زمانی که به عنوان داروئی برای بیهوشی کشف شد به عنوان یکی از ایمن‌ترین، محبوب‌ترین و مفیدترین مکمل ها برای جراحی محسوب شد. استفاده از N2O به دلیل چندین ویژگی مفید که داشت برای ارائه‌کنندگان بیهوشی جذاب بود.
این دارو همانند مسکن عمل می‌کند و آستانه درد را مخصوصا برای جراحی بالا می‌برد. این گاز به طور گسترده‌ای استفاده می‌شود و ممکن است اثرات نا مطلوب بالقوه‌ای مخصوصا برای کارکنان مراقبت‌های بهداشتی و محیط زیست داشته باشد.
تاریخچه گازهای N2O را بدانید
اکسید نیتریک از نیتروژن و اکسیژن در اثر جرقه های الکتریکی یا در دمای بالا ایجاد می‌شود. البته این گاز به روشی راحت تر یعنی از طریق عمل اسید نیتریک رقیق روی مس یا جیوه نیز تشکیل می‌شود.
اولین بار در سال 1620 توسط دانشمند بلژیکی “یان باپتیستا ون هلمونت” این گاز تهیه شد. بعدها توسط شیمیدان انگیلیسی به نام “جوزف پریستلی” این گاز مطالعه شد و آن را “هوای نیتروژن” نامید. این گاز به دلیل توهم‌آور بودن برای اولین بار در مجالس برای تفریح و بعدها به عنوان ضد درد در دندان پزشکی استفاده شد. امروزه با گذشت زمان و بررسی تحقیقاتی که روی گاز بیهوشی N2O انجام شده از این گاز در پزشکی برای ادامه بیهوشی و القا استفاده می شود.
اکسید نیتروژن از چه ساختاری برخوردار است؟
همانطور که در بالا اشاره شد اکسید نیتریک در 151.8- درجه سانتی گراد و 241.2- درجه فارنهایت به شکل مایع شده و در 3.163.6 درجه سانتی گراد و 262.5 – درجه فارنهایت جامد می‌شود. این گاز تقریبا قابلیت حل شدن در آب را ندارد، اما در محلول هایی که کمی قلیایی سولفیت سدیم هستند، حل می‌شود و ترکیب سدیم را تشکیل می‌دهد.
اگرچه گاز بیهوشی در غلظت بالا گازی سمی محسوب می‌شود، اما اکسید نیتریک به عنوان مولکولی سیگنالینگ مهم در حیوانات عمل می‌کند.این ماده نقش ملکول پیام رسان را دارد و سیگنالهایی که به سلولهای سیتم قلبی عروقی، عصبی و ایمنی منتقل می‌کند. رادیکال آزادی که در مولکول اکسید نیتریک وجود دارد آن را بسیار واکنش پذیرتر از سایر مولکول های سگنالینگ می کند.
اندازه کوچک این رادیکال ها باعث می شوند که بتوانند از طریق غشاهای سولی و دیواره ها پخش شود و طیف وسعی از عملکردهای سیگنالینگ را در سیستم های مختلف بدن انجام دهد.
گاز بیهوشی یا اکسید نیتروژن در چه صنایعی کاربرد دارد؟
اکسید نیتروژن در پزشکی مخصوصا در جراحی و دندان پزشکی برای اثرات بیهوشی و کاهش درد کاربردهای چشم گیری دارد. همانطور که گفتیم این گاز به ” گاز خنده” معروف است؛ زیرا اثرات سرخوشی هنگام مصرف در فرد ایجاد می‌کند به همین دلیل موجب استفاده تفریحی از این ماده شده بود. همانطور که گفته شد این گاز در صنعت کاربرد زیادی ندارد و فقط در صنعت خودروسازی و ساخت موشک مورد استفاده قرار می گیرد، اما عمده مصرف این گاز در پزشکی است که کاربردهای مختلفی نیز دارد.
پزشکی
نیتروژن یک گاز بیهوشی و ضد درد با سابقه طولانی در پزشکی کاربرد دارد. این گاز به عنوان یکی از اساسی ترین داروها در فهرست داروهای اساسی سازمان بهداشت جهانی قرار گرفته است. این دارو یکی از ایمن ترین و موثر ترین داروهای مورد نیاز در یک سیستم بهداشتی است. این نوع گاز بر روی چندین هدف فوق نخاعی و ستون فقرات بهترین شکل عمل می‌کند. از این گاز برای بیهوش نگه داشتن بیماران در حین جراحی استفاده می‌شود.
گاز بیهوشی به عنوان بیهوشی های استنشاقی نیز استفاده می شود که به عنوان درمان اولیه برای آرام سازی قبل از عمل و نگه داری بیهوشی اضافی به عوامل بیهوشی وریدی در مرحله قبل از عمل استفاده می‌شود.
ساخت موشک
گاهی از اکسید نیتروژن به عنوان اکسیدکننده در موتور موشک استفاده می‌شود و از نظر سمی بودن مزایایی نسبت به سایر اکسیدکننده ها دارد. اکسید نیتروژن در دمای اتاق ثابت است این امر باعث شده ذخیره آن راحت تر و حمل ایمن تری داشته باشندیکی از مزیت های این گاز تجزیه راحت آن است که باعث ایجاد هوای تنفسی می شود. این اکسید به دلیل چگالی زیاد و فشار ذخیره کمی که دارد این امکان را فراهم می‌کند که با سیستم‌های ذخیره شده بسیار رقابت کند.
موتور احتراق داخلی
اکسید نیتروژن در مسابقات اتومبیل رانی به موتور اجازه می‌دهد که با تامین اکسیژن بیشتر در زمان احتراق سوخت بیشتری بسوزاند. افزایش اکسیژن امکان افزایش تزریق سوخت را فراهم می‌کند و به موتور اجازه می‌دهد که موتور قدرت بیشتری را تولید کند. این گاز دمای پایین قابل اشتعال نیست، اما با تجزیه در دمای بالا حدود 570 درجه فارنهایت اکسیژن بیشتری نسبت به هوای جوی ارائه می دهد.
بنابراین اکسید نیتروژن اغلب با سوخت دیگری مخلوط می‌شود که تخلیه هوا راحت‌تر باشد. اکسید نیتروژن یک ماده اکسیدکننده قوی که تقریبا معادل پراکسید هیدروژن و بسیار قوی تر از گاز اکسیژن است.
آیا گاز بیهوشی فرار هستند؟
گاز بیهوشی یا همان اکسید نیتروژن جزء گازهای غیر فرار است. تفاوت اصلی بین گازهای فرار و غیر فرار در اصل از خواص شیمیایی خاص آنها ناشی می‌شود. داروهای بیهوشی غیر فرار دارای فشار بخار بالا و نقطه جوش کم بوده؛ یعنی در دمای اتاق به شکل گاز هستند، ولی بیهوشی‌های فرار فشار بخار کم و نفطه جوش زیادی دارند؛ یعنی در دمای اتاق به شکل مایع خواهند بود و برای تجویز به دستگاه بخور نیاز دارند. گازهای غیر فرار باعث افزایش سیگنالینگ می شوند.
حرف آخر..
در این مقاله به شما نشان دادیم که اکسید نیتروژن علاوه بر استفاده دارویی در صنعت نیز کاربرد دارد. گازهای بیهوشی کمک بزرگی به پزشکی مخصوصا در بخش جراحی کرده اند. شرکت پترو تامین آرشام یکی از تامین کنندگان گازهای صنعتی با ارائه بهترین مخازن در بخش حمل این گازها نیز فعالیت دارد. برای کسب اطلاعات بیشتر جهت خرید یا حمل مواد گازی با کارشناسان ما تماس بگیرید.
منابع :
