一氧化氮是氮的化合物，化学式NO，相对分子质量30.01，氮的化合价为+2。无色无味气体，难溶于水的有毒气体。由于一氧化氮带有自由基，这使它的化学性质非常活泼。当它与氧气反应后，可形成具有腐蚀性的气体——二氧化氮（NO2），二氧化氮可与水反应生成硝酸。方程式为：3NO2+H2O==2HNO3+NO。
分子结构
一氧化氮为双原子分子，分子 构型为直线形。一氧化氮中，氮与氧之间形成一个σ键、一个2电子π键 与一个3电子π键。氮氧之间键级为2.5，氮与氧各有一对孤对电子。有11个价电子，是奇电子分子，具有顺磁性 。分子轨道 式：
反键轨道上(π2p*)1易失去生成亚硝酰阳离子NO+ ：
可以二聚生成(NO)2，在固态中少量存在：
理化性质
物理性质
分子键长：115.08pm
键解离能：941.69kJ/mol
磁性：顺磁性
禁配物：易燃或可燃物、铝、卤素、空气、氧
避免接触的条件：受热
聚合危害：与氧气聚合形成腐蚀性二氧化氮
分解产物：氮气，氧气，还有少量一氧化二氮
化学性质
还原性
一氧化氮易被氧化生成二氧化氮，处于空气中的一氧化氮很快会被空气中的氧气氧化生成红棕色二氧化氮。工业上可用此法生产硝酸 。
配位性
由于孤对电子的存在，一氧化氮易与金属离子形成配合物。可与血红蛋白结合，使人窒息中毒。
如一氧化氮可与Fe2+ 生成棕色亚硝酰亚铁离子，称为棕色环反应，为检验亚铁离子的反应之一：
生物活性
一氧化氮起着信使分子的作用。当内皮要向肌肉发出放松指令以促进血液流通时，它就会产生一氧化氮分子，这些分子很小，能很容易地穿过细胞膜。血管周围的平滑肌细胞接收信号后舒张，使血管扩张。在心血管中，一氧化氮对维持血管张力的恒定与调节血压稳定起着重要作用。硝酸甘油治疗心绞痛正是由于其在体内转化成NO，扩张血管 。
一氧化氮也能在神经系统的细胞中发挥作用，促进学习、记忆过程，并可调节脑血流。它对周围神经末梢所起的作用，正是西地那非功能的基础。大脑通过周围神经发出信息，向会阴部的血管提供相应的一氧化氮，引起血管的扩张，增加血流量，从而增强勃起功能。在一些情况下，勃起无力是由于神经末梢产生的一氧化氮较少所致。西地那非能扩大一氧化氮的效能，从而增强勃起功能。
免疫系统产生的一氧化氮分子，不仅能抗击侵入人体的微生物，而且还能够在一定程度上阻止癌细胞的繁殖，阻止肿瘤细胞扩散。NO起杀伤细菌、病毒、肿瘤细胞的作用。相关研究证明，当吸入性一氧化氮浓度达到100ppm至200ppm的剂量时，具有有效的抗菌作用，且没有明显的副作用。加拿大一些监管部门已经批准将其作为肺血管扩张剂用于治疗新生儿疾病。
制备方法
实验室用铜与稀硝酸共热制取一氧化氮：
工业上用氨气在铂（石棉载体）或铂铑合金网催化下氧化生成一氧化氮，这是工业上制硝酸的重要反应：
健康危害
一氧化氮不稳定，在空气中很快转变为二氧化氮产生刺激作用。氮氧化物主要损害呼吸道。吸入初期仅有轻微的眼及呼吸道刺激症状，如咽部不适、干咳等。常经数小时至十几小时或更长时间潜伏期后发生迟发性肺水肿、成人呼吸窘迫综合征，出现胸闷、呼吸窘迫、咳嗽、咯泡沫痰、紫绀等。可并发气胸及纵隔气肿。肺水肿消退后两周左右可出现迟发性阻塞性细支气管炎。一氧化氮浓度高可致高铁血红蛋白血症。
慢性影响：主要表现为神经衰弱综合征及慢性呼吸道炎症。个别病例出现肺纤维化。可引起牙齿酸蚀症。
应急处理
急救措施
吸入一氧化氮：应迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。
消防措施
危险特性：一氧化氮具有强氧化性。与易燃物、有机物接触易着火燃烧。遇到氢气爆炸性化合。接触空气会散发出棕色有氧化性的烟雾。一氧化氮较不活泼，但在空气中易被氧化成二氧化氮，而后者有强烈毒性。
有害燃烧产物：氧化氮。
灭火方法： 消防人员必须穿全身防火防毒服，在上风向灭火。切断气源。喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂：雾状水。
泄漏应急处理
迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并立即隔离150m，严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防毒服。尽可能切断泄漏源。合理通风，加速扩散。喷雾状水稀释、溶解。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。
消防措施
危险特性：具有强氧化性。与易燃物、有机物接触易着火燃烧。遇到氢气爆炸性化合。接触空气会散发出棕色有酸性氧化性的棕黄色雾。一氧化氮较不活泼，但在空气中易被氧化成二氧化氮，而后者有强烈腐蚀性和毒性。
有害燃烧产物：氧化氮。
灭火方法：消防人员必须穿全身防火防毒服，在上风向灭火。切断气源。喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂：雾状水。
接触控制
职业接触限值
中国MAC(mg/m3）：5NO2
前苏联MAC(mg/m3）：5
TLVTN：ACGIH 25ppm,31mg/m3
TLVWN：未制定标准
监测方法：盐酸萘乙二胺比色法
工程控制：严加密闭，提供充分的局部排风和全面通风。提供安全淋浴和洗眼设备。
呼吸系统防护：空气中浓度超标时，佩戴自吸过滤式防毒面具（半面罩）。紧急事态抢救或撤离时，建议佩戴空气呼吸器。
眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。
身体防护：穿透气型防毒服。
手防护：戴防化学品手套。
其他防护：工作现场禁止吸烟、进食和饮水。保持良好的卫生习惯。
理化特性
主要成分：纯品
外观与性状：无色气体。
pH：
熔点（℃）：-163.6
沸点（℃）：-151
相对密度（水=1）：1.27(-151℃）
溶解性：微溶于水。
主要用途：制硝酸、人造丝漂白剂、丙烯及二甲醚的安定剂。
其它理化性质：
一氧化氮是无色气体，工业制备他是在铂网催化剂上用空气将氨氧化的方法；实验室中则用金属铜与稀硝酸反应。
NO在水中的溶解度较小，而且不与水发生反应。常温下NO很容易氧化为二氧化氮，也能与卤素反应生成卤化亚硝酰（NOX）如2NO+Cl2=2NOCl
但NO与O2可与水反应，化学方程式为4NO+3O2+2H2O=4HNO3
根据NO的分子结构可见，他有未成对的电子，两个原子共有11个价电子，也就是个奇分子，大多数奇分子都有颜色，然而NO仅在液态或固态时才呈蓝色。NO分子在固态时会缔合成松弛的双聚分子(NO)2，这也是他具有单电子的必然结果。这里需要特别说明的是，NO可以被过氧化钠吸收3
Na2O2+2NO=2NaNO2
所以所有中学习题中关于含NO气体通过过氧化钠（而NO不被吸收）的内容都是错误的，是不负责任的出题者胡乱编造的。
操作储存
操作注意事项：严加密闭，提供充分的局部排风和全面通风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具（半面罩），戴化学安全防护眼镜，穿透气型防毒服，戴防化学品手套。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。远离易燃、可燃物。防止气体泄漏到工作场所空气中。避免与卤素接触。搬运时轻装轻卸，防止钢瓶及附件破损。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。
储存注意事项： 储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。应与易（可）燃物、卤素、食用化学品分开存放，切忌混储。储区应备有泄漏应急处理设备。
运输注意事项
铁路运输时须报铁路局进行试运，试运期为两年。试运结束后，写出试运报告，报铁道部正式公布运输条件。采用刚瓶运输时必须戴好钢瓶上的安全帽。钢瓶一般平放，并应将瓶口朝同一方向，不可交叉；高度不得超过车辆的防护栏板，并用三角木垫卡牢，防止滚动。严禁与易燃物或可燃物、卤素、食用化学品等混装混运。夏季应早晚运输，防止日光曝晒。公路运输时要按规定路线行驶，禁止在居民区和人口稠密区停留。铁路运输时要禁止溜放。
稳定性和反应活性
稳定性：较稳定
禁配物：易燃或可燃物、铝、卤素、空气、氧。
避免接触的条件：受热。
聚合危害：与氧气聚合形成腐蚀性二氧化氮
分解产物：氮气，氧气，还有少量一氧化二氮
毒理学资料
急性毒性：LD50：无资料
LC50：1068mg/m3，4小时（大鼠吸入）
亚急性和慢性毒性：
刺激性：中
致敏性：较高
致突变性：轻微
致畸性：轻微
致癌性：无
生态学资料
生态毒理毒性：
生物降解性：
非生物降解性：
生物富集或生物积累性：不明显
其它有害作用：该物质对环境有危害，应特别注意对地表水、土壤、大气和饮用水的污染。
废弃处置
废弃处置方法：根据国家和地方有关法规的要求处置。或与厂商或制造商联系，确定处置方法。
应用及使用安全
一氧化氮的应用及使用安全
一、化学工业
1901年开始用电弧法自空气中制取氮氧化物。在电弧的作用下，使氮和氧直接化合成一氧化氮，再进一步加工制成硝酸。根据佛山科的气体有限公司多年的经验，将其应用总结如下：一氧化氮是制造硝酸的重要的中间产物，在硝酸生产中，一氧化氮被氧化为二氧化氮，再与水反应生成硝酸。一氧化氮也可用于硝化生产工艺，它可与烯烃加成，生成二亚硝基化合物，后者可被氧化为硝基化合物。聚氯乙烯行业的聚合反应中止剂。一氧化氮二、电子工业一氧化氮
主要用于电子工业中的硅氧化膜形成、氧化、化学气相沉积。三、航天工业
一氧化氮可用于航天火箭和卫星的推进剂。四、计量标准气、校正气
标准气、校正气、大气检测混合气。
环保检测。五、生命科学和医疗
一氧化氮在生命科学与医疗界受到前所未有的重视。研究发现，一氧化氮在人体若干生理、病理过程中起着十分重要的作用，在免疫及神经等科学专家的努力下，其作用机制不断被阐明，并不断获得新的认识。近几年检验及药学专家也参与进来，使一氧化氮在临床实验辅助诊断及治疗方面发挥作用，并已逐步显示出其临床应用前景。初步研究表明，一氧化氮几乎在生命活动的每一步，例如血管和气管平滑肌的舒张、中枢和自律神经的传递、细菌的杀伤、肿瘤细胞的融解、内分泌激素的释放、机体免疫防御、吸收功能的调节等过程中，均发生功能作用。一氧化氮是生命体内重要的信使分子、效应分子和免疫调节分子的观点，已为学术界所广泛接受。一氧化氮在疾病治疗中的应用包括两个方面：一是直接输入气体一氧化氮（如吸入一氧化氮缓解肺动脉高压与呼吸窘迫），或利用一氧化氮供体产生一氧化氮作用于靶器官或组织（如冠心病、心肌缺血、内毒素性休克、肺动脉高压及阳痿等），从而起到缓解或治疗作用。一氧化氮供体目前主要有：硝酸酶类、呋喃恶烷类、亚硝基硫醇类、斯德硐亚胺类、硝普纳等。二是加入相关药物调节机体一氧化氮的生成速度，如L-精氨是合成一氧化氮的前体，对许多疾病（心血管疾病如高血压、高胆固醇血症、充血性心力衰竭等，肾脏疾病如急性肾衰、阻塞性肾病、慢性肾病及胃黏膜溃疡等）具有有益的治疗作用；一氧化氮抑制剂如L-单甲基-精氨酸（L-NMMA）、L-硝基-精氨酸（L-NNA）、L-硝基精氨酸甲醋（L-NAME）等可抑制体内一氧化氮的生成，对于由于一氧化氮生成过多而致的疾病具有治疗或缓解作用。已有研究表明，一氧化氮还参与了许多药物如血管紧张素转化酶抑制腺苷、硫酸镁、吗啡、Ca2+ATPase抑制剂，白血胞介素、肿瘤坏死因子、前列腺素类药物等的药理作用机制。 一氧化氮的使用安全急救措施：迅速离开污染区，送医院救治。泄漏应急处理：关闭污染源，用碱水或碱石砂吸收泄漏气体开将泄漏容器移人通风橱中。操作人员必须经专门培训。工作时应穿工作服，戴防护眼镜及手套。生产设备严加密闭，提供充分的局部和全部排风。当空气中浓度超标时，必须佩戴防毒面具，必要时佩戴正压自给式呼吸器。定期进行肺部检查。消防用干粉、二氧化碳灭火器扑救。法规信息化学危险物品安全管理条例（1987年2月17日国务院发布），化学危险物品安全管理条例实施细则 （化劳发1992 677号），工作场所安全使用化学品规定 (1996劳部发423号）等法规，针对化学危险品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定；常用危险化学品的分类及标志 (GB 13690-92）将该物质划为第2.3 类有毒气体；剧毒物品分级、分类与品名编号（GA 57-93）中，该物质的液化或压缩品被划为第一类 A级无机剧毒品。与人体功能一氧化氮（nitric oxide，NO）广泛分布于生物体内各组织中，特别是神经组织中。它是一种新型生物信使分子，1992年被美国Science杂志评选为明星分子。NO是一种极不稳定的生物自由基，分子小，结构简单，常温下为气体，微溶于水，具有脂溶性，可快速透过生物膜扩散，生物半衰期只有3－5s，其生成依赖于一氧化化氮合成酶（nitric oxide synthase,NOS）并在心、脑血管调节、神经、免疫调节等方面有着十分重要的生物学作用。因此，受到人们的普遍重视。NO生物活性的发现医学知识告诉我们，有两种重要的物质作用于血管平滑肌，它们分别是去甲肾上腺素和乙酰胆碱。去甲肾上腺素通过作用于血管平滑肌细胞受体而使其收缩。对于乙酰胆碱是如何作用于血管平滑肌使之舒张，其途径尚不清楚，医学界一起在致力于研究。1980年，美国科学家Furchgott 在一项研究中发现了一种小分子物质，具有使血管平滑肌松弛的作用，后来被命名为血管内皮细胞舒张因子（endothelium-derived relaxing factor,EDRF）是一种不稳定的生物自由基。并进入相邻平滑肌细胞，在平滑肌细胞内，EDRF激活鸟苷酸环化酶，导致cAMP水平升高，cAMP激活PKG，使平滑肌松弛，然而，EDRF被确认为是NO。众所周知，硝酸甘油是治疗心胶痛的药物，多年来人们一直希望从分子水平上弄清楚其治疗机理。近年的研究发现，硝酸甘油和其它有机硝酸盐本身并无活性，它们在体内首先被转化为NO，是NO刺激血管平滑肌内cGMP形成而使血管扩张，这种作用恰好同EDRF具有相似性。1987年，Moncada等在观察EDRF对血管平滑肌舒张作用的同时，用化学方法测定了内皮细胞释放的物质为NO，并据其含量，解释了其对血管平滑肌舒张的程度。1988年，Polmer等人证明，L-精氨酸（L-argi-nine,L-Arg）是血管内皮细胞合成NO的前体，产物是瓜氨酸和NO，过程由NO合酶（nitric oxide synthase，NOS）催化4，从而确立了哺乳动物体内可以合成NO的概念。NO的生物学作用⑴在心血管系统中的作用NO在维持血管张力的恒定和调节血压的稳定性中起着重要作用。在生理状态下，当血管受到血流冲击、灌注压突然升高时，NO作为平衡使者维持其器官血流量相对稳定，使血管具有自身调节作用。能够降低全身平均动脉血压，控制全身各种血管床的静息张力，增加局部血流，是血压的主要调节因子。NO在心血管系统中发挥作用的可能机制是通过提高细胞中鸟苷酸环化酶（guanylate cyclase,GC）的活性，促进磷酸鸟苷环化产生环一磷酸鸟苷（guanosine 3′，5′–cyclic monophosphate cGMP），使细胞内cGMP水平增高，继而激活依赖cGMP的蛋白激酶对心肌肌钙蛋白Ⅰ的磷酸化作用加强，肌钙蛋白c对Ca2+的亲合性下降，肌细胞膜上K+通道活性也下降，cGMP的蛋白激酶增强，从而导致血管舒张。⑵在免疫系统中的作用研究结果表明，NO可以产生于人体内多种细胞。如当体内内毒素或T细胞激活巨噬细胞和多形核白细胞时，能产生大量的诱导型NOS和超氧化物阴离子自由基，从而合成大量的NO和H2O2，这在杀伤入侵的细菌、真菌等微生物和肿瘤细胞、有机异物及在炎症损伤方面起着十分重要的作用。当前认为，经激活的巨噬细胞释放的NO可以通过抑制靶细胞线粒体中三羧酸循环、电子传递细胞DNA合成等途径，发挥杀伤靶细胞的效应。免疫反应所产生的NO对邻近组织和能够产生NOS 的细胞也有毒性作用。某些与免疫系统有关的局部或系统组织损伤，血管和淋巴管的异常扩张及通透性等，可能都与NO在局部的含量有着密切的关系。⑶在神经系统中的作用有关L-Arg → NO途径在中枢神经系统(CNS）方面的研究认为，NO通过扩散，作用于相邻的周围神经元如突出前神经末梢和星状胶质细胞，再激活GC从而提高水平cGMP水平而产生生理效应。如NO可诱导与学习、记忆有关的长时程增强效应（Long-term potentiation,LTP），并在其LTP中起逆信使作用。连续刺激小脑的上行纤维和平行纤维可引起平行纤维细胞的神经传导产生长时程抑制（Long-term depression,LTD），被认为是小脑运动学习体系中的一种机制，NO参与了该机制。在外周神经系统也存在L-Arg → NO途径。NO被认为是非胆碱能、非肾上腺素能神经的递质或介质，参与痛觉传入与感觉传递过程。NO在胃肠神经介导胃肠平滑肌松弛中起着重要的中介作用，在胃肠间神经丛中，NOS和血管活性肠肽共存并能引起非肾上腺素能非胆碱能（nonadrenergic-non-cholinerrgic,NANC）舒张，但血管活性肠肽的抗体只能部分消除NANC的舒张，其余的舒张反应则能被N-甲基精氨酸消除。⑷在泌尿及生殖系统中的作用一氧化氮作为NANC 神经元递质，在泌尿生殖系统中起着重要作用，成为排尿节制等生理功能的调节物质，这为药物治疗泌尿生殖系统疾病提供了理论依据。现已证明在人体内广泛存在着以NO为递质的神经系统，它与肾上腺素能、胆碱能神经和肽类神经一样重要。若其功能异常就可能引起一系列疾病。NO的化学行为NO在常温下为气体，具有脂溶性是使它在人体内成为信使分子的可能因素之一。它不需要任何中介机制就可快速扩散通过生物膜，将一个细胞产生的信息传递到它周围的细胞中，主要影响因素是它的生物半寿期。具有多种生物功能的特点在于它是自由基，极易参与与传递电子反应，加入机体的氧化还原过程中。分子的配位性又使它与血红素铁和非血红素铁具有很高的亲合力，以取代O2和CO2的位置。据研究报道，血红蛋白-NO可以失去它附近的碱基而变成自由的原血红素-NO，这就意味着自由的碱基可以自由地参与催化反应，自由的蛋白质可以自由地改变构象，自由的血红素可以自由地从蛋白中扩散出去，这三种变化中的任何一个或它们的组合，将在鸟苷酸环化酶的活化过程中起重要作用。NO的生物学作用和其作用机制研究方兴未艾，它的发现提示着无机分子在医学领域中研究的前景。笔者相信还会有更多的无机分子在人体内被发现、被研究、被应用于促进人类健康的研究领域中。一氧化氮是宇航员晕厥发作的元凶一氧化氮的过量产生会使血管扩张，这样就可以解释为什么宇航员在太空飞行之后会产生晕厥，以及可以解释许多陆地上发生的类似现象。这种太空中宇航员经历的微重力现象，很象太空中的宇航员或长期久卧在床的病人马上要起来时的感觉，这时人们会产生过多的血管扩张剂--一氧化氮，从而导致血压降低，流往头部的血液减少，出现晕厥。在对大鼠的试验中，加州大学的研究人员发现，低重力环境下，大鼠产生一氧化氮的两种酶增多，而且，给予大鼠药物抑制其中一种酶时，它们的血压升高，这给研究人员一个提示：抑制一氧化氮对宇航员和长期卧床患者的晕厥是一种有效的治疗。这份研究报告发表在7月份出版的《实用生理学》杂志上。在我们正常的直立的生活中，重力使血液流往下肢，因此身体下部的血管收缩以确保有足够的血液流往相反的方向。在低重力环境下，人全身的血压一样，当宇航员返回地球时，他们身体下部过度舒张的血管使头部血压急剧下降，于是在站立时，不可避免地要晕倒。人们看到宇航员登陆后轻松地大步行走，是因为他们穿着加压的衣服，能保持健康的血压。但是，他们的衣服只能穿这么久，而适应重力需要一段时间。长期卧床的患者其情况与宇航员相似，好像不受重力的影响。因此，在试图站立时会晕倒。" 实验室制法一氧化氮1.制备方法5实验室用铜与稀硝酸反应来制取一氧化氮。2.化学方程式3Cu + 8HNO3（稀） ==== 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O3.收集方法排水法。（由于一氧化氮易与空气中氧气发生反应，从而被氧化成二氧化氮，所以一氧化氮不可采用向上排空气法收集，必须采用排水法来收集。）
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