Protoxyde d'azote

Le protoxyde d'azote aussi nommé gaz hilarant, oxyde nitreux, a de nombreuses utilisations, autant en anesthésie que comme oxydant dans certains moteurs-fusées ou encore dans les bonbonnes de crème chantilly.

Catégories :

Produit chimique comburant - Tuning - Drogue anesthésique - Hypnotique - Analgésique - Métabolisme de l'azote - Composé de l'azote - Oxyde - Gaz inorganique - Gaz à effet de serre - Hallucinogène - Sédatif - Saveur sucrée

Protoxyde d'azote
Général
Nom IUPAC Protoxyde d'azote
Synonymes
  • Oxyde nitreux
  • Oxyde de diazote
  • FEMA 2779
  • E942
N° CAS 10024-97-2
N° EINECS 233-032-0
Code ATC N01AX13
PubChem 948
SMILES
InChI
Apparence Gaz incolore et inodore
Propriétés chimiques
Formule brute N2O  [Isomères]
Masse molaire 44, 012891 g∙mol-1
N 63, 65%, O 36, 35%,
Propriétés physiques
T° fusion 182, 29 K (-90, 86 °C)
T° ébullition 184, 67 K (-88, 48 °C).
Décomposition à 300 °C
Solubilité 1, 4 g/100mL
0, 112 g dans 100 g d'eau.
Soluble dans H2SO4,
alcool, éther, huiles.
Masse volumique 1, 23 g∙cm-3 (Liquide, -89 °C)
0, 0018 (Gaz)
Pression de vapeur saturante 51, 7 mmHg à 21 °C
Thermochimie
S0gaz, 1 bar 219, 96 J∙mol-1∙K-1
ΔfH0gaz 82, 05 kJ∙mol-1
Précautions
Signalisation CE
Comburant
O
Phrases R 8,
Phrases S 38,
Transport
25
   1070   

225
   2201   
NFPA 704

Symbole NFPA 704

 
Inhalation Asphyxiant si inhalé pur
Peau Toxique si cryogénique
ou compressé
Yeux Toxique si cryogénique
ou compressé
Classe thérapeutique
Anesthésique général, analgésique
Données pharmacocinétiques
CAM 105 % vol.
Métabolisme Nul
Considérations thérapeutiques
Voie d'administration Inhalatoire
Caractère psychotrope
Catégorie Hallucinogène
Mode de consommation Inhalatoire
Autres appellations Gaz hilarant
Oxyde nitreux
Monoxyde de diazote
Protox, Proto
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le protoxyde d'azote (N2O) aussi nommé gaz hilarant, oxyde nitreux, a de nombreuses utilisations, autant en anesthésie que comme oxydant dans certains moteurs-fusées ou encore dans les bonbonnes de crème chantilly.

Il peut aussi servir comme comburant de l'acétylène pour certains appareils d'analyses (spectrométrie d'absorption atomique[1]) et comme comburant de l'essence dans les moteurs à combustion interne.

Il est classifié comme polluant par le protocole de Kyoto. C'est le quatrième plus important gaz à effet de serre à contribuer au réchauffement de la planète après la vapeur d'eau (H2O), le dioxyde de carbone (CO2) et le méthane (CH4). Son pouvoir réchauffant correspond à 310 fois celui du CO2.

Il a été découvert en 1776 par Joseph Priestley. [2] Le protoxyde d'azote a été utilisé dès la fin du XVIIIe siècle comme «gaz hilarant» dans les foires (effet euphorisant). Ses effets anesthésiants ont été découverts en 1844 par le dentiste Horace Wells qui l'expérimenta sur lui-même, ce qui a permis à la chirurgie de faire un bond (la douleur était une des deux grandes limites de la chirurgie, avec l'infection).

Le principal risque, l'asphyxie par manque de dioxygène, a mené à l'élaboration du mélange équimolaire avec du dioxygène (MEOPA). Quoiqu'il ait été utilisé régulièrement sous cette forme durant le XXe siècle, il n'a obtenu en France son autorisation de mise sur le marché (AMM) qu'en novembre 2001. Jusque là il a été distribué (en dehors de la classification médicament comme les autres gaz médicaux) dans la majorité des blocs opératoires et a constitué l'un des agents de l'anesthésie générale durant le XXe siècle ; sa faible puissance anesthésique le reléguant au rôle d'adjuvant de médicaments plus puissants, dont il sert à diminuer les doses et par là les effets indésirables.

Le protoxyde d'azote exerce un effet antalgique (apaise la douleur) et potentialise (augmente) l'effet des médicaments anesthésiques administrés en même temps. On l'utilise donc :

  • en anesthésie, comme composante courante de l'anesthésie générale combinée, en association avec des anesthésiques injectables (hypnotiques, morphiniques, curares) ou inhalés.
  • en médecine d'urgence (réductions de fractures ou luxations), pédiatrie ou en salle d'accouchement, sous forme de mélange équimoléculaire avec du dioxygène (MEOPA).

Le protoxyde d'azote est utilisé comme gaz propulseur, surtout dans les bonbonnes de crème chantilly ou de gaz dépoussiérant pour les ordinateurs. Son code européen est le E942[3].

Dissous dans l'eau, le protoxyde d'azote a un goût sucré. [4]

Le protoxyde d'azote peut-être détourné à titre récréatif du fait de ses propriétés psychodysleptiques, il est alors le plus fréquemment inhalé via des ballons afin d'éviter des gélures lors de la détente du gaz (provenant d'une bombe de gaz dépoussiérant).

Le détournement du protoxyde d'azote est avéré aux États-Unis et au Royaume-Uni depuis le début des années 1980 et en France depuis 1998. [2]

Les effets sont rapides et fugaces. Ils débutent de 15 à 30 secondes après l'absorption et se terminent au bout de 2 à 3 minutes.

À forte dose, il devient narcotique et est classé au tableau des stupéfiants.

  • Euphorie, sensation de bien-être et fous rires;
  • Désinhibition;
  • Effet de flottement;
  • Distorsions visuelles et auditives;
  • Sensation d'alourdissement des membres.
  • Modification de la voix, qui devient particulièrement grave (précisément l'inverse de l'hélium)

Un usage intense et régulier du protoxyde d'azote peut provoquer :

Le protoxyde d'azote a déjà génèré des morts par asphyxies dûes à un manque d'oxygène.

L'usage détourné et prolongé de protoxyde d'azote présente des risques de complications médicales pour le nouveau-né en cas d'usage durant une grossesse. [6]

Usage dans les moteurs à combustion interne

Du fait de sa teneur en oxygène plus élevée que l'air, le protoxyde d'azote est quelquefois utilisé comme appoint ou en substitution à ce dernier dans les moteurs à combustion interne. Il permet d'augmenter la charge comburant/carburant dans le cylindre, de faciliter la combustion, et ainsi d'augmenter fortement la puissance du moteur (de 30% à 100% à peu près).

L'injection de protoxyde d'azote fut utilisée durant la Deuxième Guerre mondiale dans certains avions de combat allemands (système "GM-1"). À cette époque, ce dispositif visait à compenser la diminution du dioxygène de l'air en altitude (gaz prélevé dans l'air, utilisé comme comburant par les moteurs à pistons), ce qui avait comme conséquence de diminuer le niveau de comburant dans le moteur comparé au carburant, et entraînait, ainsi, une baisse de la puissance délivrée par le moteur. L'injection de protoxyde d'azote visait par conséquent à pallier le manque de comburant dans le moteur de façon à permettre à ce dernier de fonctionner à haute altitude avec un rendement semblable à un fonctionnement à basse ou moyenne altitude. Le pilote disposait ainsi d'une réserve de puissance qu'il pouvait utiliser jusqu'à l'épuisement de la bonbonne contenant le protoxyde d'azote sous forme liquide, soit une dizaine de minutes.
À l'époque, ces dispositifs étaient mal maîtrisés et requéraient une grande précaution d'emploi, en particulier sur les particulièrement compliqués moteurs allemands. Un pilote souhaitant utiliser le GM-1 devait le faire à une altitude où l'air était déjà raréfié (à partir d'environ 6000m d'altitude) et devait diminuer les gaz avant de relancer ceux-ci une fois le système mis en route, sous peine de casse moteur ou, pire, d'explosion pure et simple de l'avion.

Plus tard ainsi qu'à l'instar des autres procédés de sur-alimentation tels que le compresseur et le turbo, le principe de l'injection de protoxyde d'azote fut repris en compétition automobile, puis par le particulier puisque on trouve sur le marché des kits NOS (Nitrous Oxide System) qu'on peut adapter sur environ n'importe quelle voiture. Quoique ces kits soient particulièrement prisés des amateurs de tuning automobile, leur installation sur des véhicules de série reste illégale dans de nombreux pays.

Fabriqué en chauffant du nitrate d'ammonium au-dessus de 210 °C

\mathrm{\ NH_4NO_3 \to 2\ H_2O +\ N_2O}

  1. ↑ La spectrométrie d'absorption atomique
  2. ↑ a  b  Denis Richard, Jean-Louis Senon, Marc Valleur, Dictionnaire des drogues et des dépendances, Larousse, 2004 (ISBN 2-03-505431-1)
  3. ↑ Parlement Européen et Conseil de l'europe, «La directive 95/2/CE concernant les additifs alimentaires autres que les colorants et les édulcorants. », dans Journal officiel, no L 61, 1995 [résumé, texte intégral (pages consultées le 24/07/2008. ) ]
  4. ↑ J Cutayar, J-L PEAN Utilisation du protoxyde d'azote (N2O) ou d'un mélange de gaz comportant du protoxyde d'azote comme agent édulcorant de produits agroalimentaires. World Patent WO/2007/090939
  5. ↑ Michel Hautefeuille, Dan Véléa, Les drogues de synthèse, Presses Universitaires de France, coll.  «Que sais-je ?», 2002 (ISBN 2-13-052059-6)
  6. ↑ Protoxyde d'azote, brochure éditée et distribuée par l'association spiritek en partenariat avec les villes de Lille et de Tourcoing, la communauté urbaine Lille-Métropole et le conseil général du département Nord.


Agents anesthésiques : Anesthésiques volatils

Chloroforme • Desflurane • Enflurane • Éther • Halothane • Isoflurane • Méthoxyflurane • Protoxyde d'azote • Sévoflurane • Xénon

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La version présentée ici à été extraite depuis cette source le 11/11/2009.
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