氮氧化物

概念定义

氮氧化物（nitrogen oxides，常写作NOx）是只由氮、氧两种元素组成的一类化合物。在空气污染与车辆排放语境中，NOx通常主要指一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO₂），并与非甲烷有机气体（NMOG）、一氧化碳（CO）等一同列为有害排放污染物。

氮氧化物不是单一物质，而是一组具有不同化学式与性质的化合物。常见成员包括一氧化二氮（N₂O）、一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO₂）、三氧化氮自由基（NO₃）、三氧化二氮（N₂O₃）、四氧化二氮（N₂O₄）、五氧化二氮（N₂O₅）、叠氮化亚硝酰（N₄O）及三硝基胺〔N(NO₂)₃〕等。

这些化合物的常温状态和外观并不相同。五氧化二氮在常态下为白色固体；三氧化二氮和二氧化氮可呈红棕色气体，三氧化二氮在低温下可形成蓝色液体或固体；其他多种氮氧化物通常为无色。除一氧化氮外，其他氮氧化物可溶于水。

氮氧化物本身属于非可燃物，但具有助燃性。一氧化二氮、二氧化氮和五氧化二氮等在接触高温或可燃物质时可能引发爆炸，因此其储存、输送和作业环境需要避免不相容的热源及可燃物。

多种氮氧化物属于酸酐，与水接触后可生成硝酸、亚硝酸等酸类。部分氮氧化物稳定性较低，遇光、湿气或受热时会转变成二氧化氮及一氧化氮，而一氧化氮又可进一步转变为二氧化氮。这些转化使实际环境中的氮氧化物经常以混合物形式存在，而不是保持为单一化合物。

在汽车技术领域，NOx是排放控制所针对的污染物类别之一。车辆排放描述中的NOx主要围绕NO和NO₂展开，并与NMOG、CO等污染物分别识别和管理。由于NOx是化合物类别名称，排放语境中的数值或控制对象不应理解为某一种单独的氮氧化物。

在职业环境中，相关接触物可能是由数种气体组成的混合物，常称为硝烟或硝烟气，其中主要涉及一氧化氮和二氧化氮，并可由二氧化氮占较大比例。不同氮氧化物具有不同程度的毒性；一氧化氮还可与血红蛋白结合，引起高铁血红蛋白血症。二氧化氮等物质对人体神经系统具有危害，大量或长期吸入可造成严重健康损害。

NOx这一统称便于在排放、环境监测及职业安全场景中归纳相关化合物，但各成员在物态、颜色、水溶性、稳定性和毒性方面存在差异。涉及具体化学反应、储存条件或人员防护时，需要区分实际存在的氮氧化物种类，而不能仅以NOx统称代替其具体性质。