El término óxido de nitrógeno es un término colectivo para los compuestos gaseosos de nitrógeno y oxígeno. Estos gases altamente reactivos tienen diferentes proporciones de nitrógeno y oxígeno y a menudo se designan por su fórmula química general NOx. La ortografía químicamente correcta sería en realidad NxOy, ya que numerosas moléculas de óxido de nitrógeno contienen varios átomos de nitrógeno. No obstante, este término no se utiliza comúnmente. Ejemplos de óxidos de nitrógeno típicos son el monóxido de nitrógeno (NO), el dióxido de nitrógeno (NO2) o el óxido nitroso (N2O), que también se conoce como gas hilarante.
Los óxidos de nitrógeno suelen formarse como subproductos no deseados de la combustión de combustibles fósiles como el carbón o el petróleo. Los motores decombustión, las centrales térmicas y la industria química son particularmente responsables de la formación de óxidos de nitrógeno. La mayoría de los óxidos de nitrógeno se forman normalmente a partir del nitrógeno contenido en el aire, que reacciona con el oxígeno atmosférico a temperaturas superiores a unos 1.200 °C. El óxido de nitrógeno así formado se llama NOx térmico. Además, pequeñas cantidades de nitrógeno y oxígeno, que están contenidas en las propias fuentes de energía, también pueden reaccionar entre sí durante la combustión. El óxido de nitrógeno que se forma de esta manera se llama NOx de combustible y ya puede formarse a temperaturas superiores a unos 800 °C. En los motores de combustión, la formación de NOx térmico suele ser una prioridad, mientras que la proporción de NOx del combustible es casi insignificante. Esto se debe a que los combustiblesutilizados actualmente casi no contienen nitrógeno. En la mayoría de los casos de formación de óxido de nitrógeno, se produce la oxidación del nitrógeno en monóxido de nitrógeno. Después de un largo período de tiempo en la atmósfera, esto puede ser casi completamente convertido en dióxido de nitrógeno.
Sin embargo, el dióxido de nitrógeno es un gas con un fuerte efecto irritante, que puede atacar y dañar el tracto respiratorio de los humanos. Los efectos son, por ejemplo, el aumento de la resistencia a la respiración, la falta de aliento o la neumonía. Además, numerosos óxidos de nitrógeno forman ácidos al entrar en contacto con el agua, lo que puede dar lugar a la formación de la llamada lluvia ácida. La lluvia ácida es una precipitación con un valor de pH inferior a unos 5,5, que es responsable de la acidificación de los suelos y los lagos. Por lo tanto, estas precipitaciones tienen efectos negativos en los ecosistemas y son una de las principales razones de la muerte de los bosques. Además de estas cargas ambientales, la lluvia ácida también es responsable del aumento de la erosión de los ladrillos silicocalcáreos o, en parte, del hormigón. Numerosos monumentos culturales, por ejemplo, se ven afectados por estas deficiencias.
Hay varias medidas para reducir la formación de óxidos de nitrógeno en los motores de combustión. Entre ellas figuran, por ejemplo, el control selectivo del suministro de aire de combustión, el diseño de la cámara de combustión, el descenso de la temperatura de combustión, la recirculación parcial de los gases de escape en la cámara de combustión, el tratamiento de los gases de escape o incluso el postratamiento de los gases de escape.
Óxido de nitrógeno, NOx
nitrogen oxid