NOx

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NOx è una sigla generica che identifica collettivamente tutti gli ossidi di azoto e le loro miscele.

Gli ossidi[modifica | modifica wikitesto]

L'azoto è in grado di formare diversi ossidi:

Produzione durante la combustione[modifica | modifica wikitesto]

La sigla (NOx) identifica in modo generico gli ossidi di azoto che si producono come sottoprodotti durante una combustione che avvenga utilizzando aria (dal camino a legna, al motore delle automobili, alle centrali termoelettriche).

La quantità e la qualità della miscela di NOx dipende dalla sostanza combusta e dalle condizioni in cui la combustione avviene.

Meccanismi di produzione[modifica | modifica wikitesto]

Gli NOx si formano in generale secondo tre meccanismi:

  • Prompt: NOx si forma nella parte iniziale della combustione, dove si è in forte presenza di sostanze intermedie molto aggressive che quindi attaccano anche l'azoto. In linea generale la quantità di produzione di prompt NOx è nettamente inferiore rispetto a thermal o fuel
  • Thermal: NOx si forma a partire dall'azoto presente in atmosfera in presenza di elevate temperature e di una grossa quantità di ossigeno, specialmente nei motori a combustione interna. Va precisato che, in caso di combustione ideale, tra i prodotti della stessa non ci sarebbero gli ossidi di azoto, visto che quest'ultimo, come noto, è inerte a temperature contenute. Pertanto è proprio a causa delle elevate temperature raggiunte durante le fasi intermedie della combustione che le molecole di azoto (N2) si dissociano in azoto atomico che risulta invece estremamente reattivo a contatto con ossigeno, a sua volta atomicamente dissociato, portando alla formazione di NO. Il successivo drastico abbassamento di temperatura, riscontrabile nella fase terminale della combustione nei motori alternativi o lontano dalla fiamma nei bruciatori di caldaie, congela la reazione sopra descritta impedendo la riassociazione dell'azoto e dell'ossigeno, scaricando quindi a valle il sottoprodotto NO.
  • Fuel: Si chiamano fuel NOx gli ossidi di azoto prodotti a partire dall'azoto presente nel combustibile. Combustibili solidi (carbone) possono avere una percentuale di azoto che varia 0,5-2%

Accorgimenti[modifica | modifica wikitesto]

Per limitare e controllare le emissioni di NOx è dunque fondamentale che:

  • La carburazione avvenga nel modo più uniforme possibile, evitando picchi di temperatura. Una combustione "magra" sarà caratterizzata da elevati livelli di NOx, riconoscibili anche visivamente dal tipico colore giallastro dei fumi. Il compromesso fondamentale da fare è con il monossido di carbonio (CO) che si forma a basse temperature di combustione. Se ne deduce che la finestra stechiometrica di esercizio della combustione può essere alquanto ristretta fra i limiti di emissioni di NOx e di CO.
  • Sia utilizzato un dispositivo EGR che immettendo in camera di combustione gas combusti (inerti) riduce le temperature massime di combustione.
  • Sia installata una Marmitta catalitica, componente che favorisce la reazione molecolare.
  • Si utilizzino catalizzatori (SCR - Selective Catalytic Reduction) o metodi di iniezione di reagenti direttamente in camera di combustione (SNCR - Selective Non-Catalytic Reduction). Entrambi utilizzano come reagenti ammoniaca in soluzione acquosa, oppure urea.

Produzione[modifica | modifica wikitesto]

Una delle principali fonti è il motore a combustione interna diesel dei mezzi di trasporto; gli ossidi di azoto si formano in virtù della temperatura che viene raggiunta durante la combustione del carburante.

Altra fonte di produzione sono i fornelli del gas delle cucine e le caldaie di riscaldamento per acqua e/o ambiente.

Effetti nocivi[modifica | modifica wikitesto]

Gli ossidi di azoto, in particolar modo il biossido di azoto sono sostanze inquinanti dell'atmosfera e aggravano le condizioni dei malati di asma, bambini e chi soffre di malattie respiratorie croniche o di malattie cardiache, in ogni caso superata la soglia di 100 ppm insorgono problemi nella respirazione polmonare ed edemi polmonari, mentre già con soli 15 ppm si ha irritazione delle mucose e degli occhi, mentre la presenza nell'aria è avvertibile a 3 ppm con un odore pungente. Tra gli effetti a lungo termine si possono annoverare le alterazioni polmonari a livello tessutale e cellulare, aumento della suscettibilità alle infezioni polmonari sia di tipo batteriche che virali, mentre si sospettano possibili danni sull'apparato cardio-vascolare quali l'induzione di ischemiche del miocardio, scompenso cardiaco e aritmie cardiache[1]. Alcuni di essi in presenza di radiazione solare possono reagire con l'ossigeno formando ozono e altri composti del cosiddetto smog fotochimico se in presenza anche di idrocarburi incombusti (HC). Il triossido ed il pentossido di diazoto sono solubili in acqua e con l'umidità atmosferica possono formare acido nitroso e acido nitrico, entrambi presenti nelle cosiddette "piogge acide".

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

Note[modifica | modifica wikitesto]

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