英: dinitrogen monoxide、dinitrogen oxide

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出典(authority):フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』「2017/01/30 10:24:58」(JST)

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亜酸化窒素（あさんかちっそ、英: nitrous oxide）または、一酸化二窒素（いっさんかにちっそ）は、窒素酸化物の一種である。吸入すると陶酔効果があることから笑気ガス（しょうきガス、英: laughing gas）とも呼ばれる。医薬品医療機器法に基づく指定薬物^[1]（後述）

工業的には、燃料の発火促進に使われる。食材をムース状にする調理法のエスプーマに用いられる。医療的には笑気麻酔に用いられる。世界保健機関の必須医薬品の一覧に載せられている。

紫外線により分解されるなどして一酸化窒素を生成するため、亜酸化窒素の増加もオゾン層破壊につながる。

乱用の項にあるように、亜酸化窒素ガスの乱用が後を絶たない事から厚生労働省は2016年02月18日に医薬品医療機器法に基づき、「亜酸化窒素」を指定薬物に指定した。同月２８日から医療などの目的以外に製造や販売、所持、使用することなどが禁止されることになった。^[2]

歴史

笑気は1772年、イギリス人の化学者ジョゼフ・プリーストリーが発見した。亜酸化窒素を吸入すると軽く酔ったような感じになることから、当時はパーティーなどを盛り上げるために使用していた。ところが1795年、こちらもイギリス人化学者のハンフリー・デービーが亜酸化窒素に麻酔効果があることを証明し、これから笑気麻酔としての用途が開けることになった。

笑気の語源には亜酸化窒素を用いた手術中に麻酔によって弛緩した患者の表情が笑っているように見えたからという説が有力である。

特徴

硝酸アンモニウムを約250℃で注意深く融解させると、分解して一酸化二窒素が発生する。

{\rm {NH_{4}NO_{3}\longrightarrow N_{2}O+2H_{2}O}}

常温常圧で、無色で反磁性の気体。香気と甘味がある。麻酔作用がある。形式的には次亜硝酸の無水物に相当するが、常温において一酸化二窒素は反応性の低い気体であり水と反応することはない^[3]^[4]。またハロゲンとは反応しない。しかし高温では助燃性を発揮し、アルカリ金属および有機物などは一酸化二窒素中で燃焼する^[4]。窒素原子の酸化数は形式的には+1であるが、亜酸化窒素の構造を考慮すると、末端の窒素に酸化数0を、中央の窒素に酸化数+2を割り振ることができる。

大気中にわずかに含まれ、濃度は約 310 ppb である。主な発生源としては、燃焼、窒素肥料の使用、化学工業（硝酸などの製造）や有機物の微生物分解などがあげられる。

肥料の使用や化学物質の製造過程で出る亜酸化窒素が、2009年時点でオゾン層を最も破壊する物質であることを、アメリカ海洋大気局の研究チームが突き止め、2009年8月28日付のアメリカの科学誌『サイエンス』で発表した。

二酸化炭素の約300倍（100年GWP（100年間で発揮する温室効果））の温室効果ガスであり、京都議定書でも排出規制がかけられた。

日本では安全衛生に関する規制はないが、アメリカでは長期間の職業的暴露により自然流産率が高くなるとの報告に基づき、通常の日8時間・週40時間労働の場合の環境濃度の上限が50 ppmに定められている。^[5]

工業的用途

内燃機関のブースト用として

熱分解されると大気よりも酸素分圧が高く、気化熱による吸気温度低下による、水メタノール噴射装置と同様の原理による効果もある。第二次世界大戦中に軍用機に使用され、近年はレースカー等一般にも普及している。

詳細は「ナイトラス・オキサイド・システム」を参照

化学ロケットエンジンの燃料・推進剤

ヒドラジン系に変わる物質としてエタノールとの組み合わせが検討されている。自己着火（発火）性がないため点火装置が必要になるなど構造が複雑になるが、毒性が低いため安全性が高く扱いやすいこと、融点が低く宇宙空間でも凍結しないことが利点とされている。アマチュアロケット愛好家向けのハイブリッドロケットエンジンの、酸化剤としても用いられる。

さまざまな食材をムース状に加工するエスプーマ調理用のガスとして

医療用途

手術の際の全身麻酔に用いる。歯科治療時の鎮静用として酸素とともに吸入を行う。これにより麻酔注射やドリル研磨、抜歯などの恐怖心が緩和される。（詳しくは笑気麻酔の項を参照）

研究事例

2014年の治療抵抗性うつ病に対する二重盲検試験では、24時間後に40%の人が症状を半分以上軽減した^[6]。ケタミンと同じく、NMDA受容体を阻害することで、抗うつ作用を発揮しているとみなされている^[6]。

乱用

吸引すると多幸感、酩酊状態になることから2011年からイギリスで「風船ガス」「シバガス」として乱用されるようになり、日本でも2015年から規制の強まった脱法ドラッグに代わり乱用されるようになる。「自転車のパンク修理用」などと目的を偽り販売されており、和歌山県・鳥取県では県条例により販売規制されている^[7]^[8]。イギリスでは窒息事故に死亡事故も報告されている^[9]。

出典

^ 一酸化二窒素（別名：亜酸化窒素）を指定薬物に指定します厚生労働省ホームページ
^ 亜酸化窒素を指定薬物に指定2016年2月18日Yahoo!ニュース
^ 『化学大辞典』　共立出版、1993年
^ ^a ^b FA.コットン, G.ウィルキンソン著、中原勝儼訳　『コットン・ウィルキンソン無機化学』　培風館、1987年
^ 参考：1994-1995 Threshold limit values for chemical substances and physical agents and biological exposure indices. Cincinnati, OH: American Conference of Governmental Industrial Hygienists
^ ^a ^b Nagele, Peter; Duma, Andreas; Kopec, Michael; Gebara, Marie Anne; Parsoei, Alireza; Walker, Marie; Janski, Alvin; Panagopoulos, Vassilis N. et al. (2015). “Nitrous Oxide for Treatment-Resistant Major Depression: A Proof-of-Concept Trial”. Biological Psychiatry 78 (1): 10–18. doi:10.1016/j.biopsych.2014.11.016. PMID 25577164.
^ 亜酸化窒素の乱用（吸引）は危険です栃木県ホームページ
^ 「シバガス」取り締まり強化へ　目的偽り吸引用に販売か朝日新聞デジタル |2015年11月7日閲覧
^ スターリングがまたキメた!?　またもやトリップ中の写真が流出 SoccerMagazine 2015年6月19日

外部リンク

Nitrous oxide / 'Laughing Gas' （英語）薬物に関する独立科学評議会

UpToDate Contents

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1. 成人における確定診断を得られていない低血圧やショックの評価および初期アプローチ evaluation of and initial approach to the adult patient with undifferentiated hypotension and shock
2. 頸動脈内膜剥離術および頸動脈ステント留置術の麻酔 anesthesia for carotid endarterectomy and carotid stenting
3. メソアメリカ腎症 mesoamerican nephropathy
4. 胸部子宮内膜症：病因、疫学、および病理 thoracic endometriosis pathogenesis epidemiology and pathology
5. 米国外の緩和ケアとホスピス palliative care and hospice outside of the united states

Japanese Journal

作物による窒素吸収が施肥由来の一酸化二窒素発生量低減に果たす役割

日本土壌肥料学雑誌 = Japanese journal of soil science and plant nutrition 87(3), 193-196, 2016-06
NAID 40020884705

積雪寒冷地低地土稲わらすき込み水田における耕起法の違いが翌年のメタン,一酸化二窒素発生量に及ぼす影響

日本土壌肥料学雑誌 = Japanese journal of soil science and plant nutrition 87(2), 101-109, 2016-04
NAID 40020844952

日本の農地における土壌の炭素貯留と温室効果ガスの緩和策 (特集農業における気候変動対策研究の現状と成果)

JATAFFジャーナル = JATAFF journal : 農林水産技術 4(2), 4-9, 2016-02
NAID 40020733909

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★リンクテーブル★

リンク元	「dinitrogen oxide」「dinitrogen monoxide」
関連記事	「窒素」「酸化二窒素」「一酸化」

「dinitrogen oxide」

亜酸化窒素
	IUPAC名亜酸化窒素
	別称笑気ガス
融点	-90.86
沸点	-88.48
識別情報
CAS登録番号	10024-97-2
KEGG	D00102
ATC分類	N01AX13
	SMILES N#[N+][O-];
特性
化学式	N2O
モル質量	44.0128
外観	無色の気体
密度	1.977 g/L (gas)
融点	-90.86 ℃ (182.29 K)
沸点	-88.48 ℃ (184.67 K)
水への溶解度	60.82 mL /100 mL ( 24°C)
	特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。

　　[★]

一酸化二窒素

関: dinitrogen monoxide

「dinitrogen monoxide」

　　[★]

一酸化二窒素

関: dinitrogen oxide

「窒素」

　　[★]

英: nitrogen、N、N2、nitric
関: アスパラギン、ヌクレオシド、規定濃度

原子番号：7
原子量：約14

「酸化二窒素」

　　[★]

英: nitrous oxide
関: 亜酸化窒素、笑気

「一酸化」

　　[★]

英: monoxide
関: 一酸化物

[1] 一酸化二窒素（別名：亜酸化窒素）を指定薬物に指定します厚生労働省ホームページ

[2] 亜酸化窒素を指定薬物に指定2016年2月18日Yahoo!ニュース

[3] 『化学大辞典』　共立出版、1993年

[Cotton-4] FA.コットン, G.ウィルキンソン著、中原勝儼訳　『コットン・ウィルキンソン無機化学』　培風館、1987年

[5] 参考：1994-1995 Threshold limit values for chemical substances and physical agents and biological exposure indices. Cincinnati, OH: American Conference of Governmental Industrial Hygienists

[pmid25577164-6] Nagele, Peter; Duma, Andreas; Kopec, Michael; Gebara, Marie Anne; Parsoei, Alireza; Walker, Marie; Janski, Alvin; Panagopoulos, Vassilis N. et al. (2015). “Nitrous Oxide for Treatment-Resistant Major Depression: A Proof-of-Concept Trial”. Biological Psychiatry 78 (1): 10–18. doi:10.1016/j.biopsych.2014.11.016. PMID 25577164.

[7] 亜酸化窒素の乱用（吸引）は危険です栃木県ホームページ

[8] 「シバガス」取り締まり強化へ　目的偽り吸引用に販売か朝日新聞デジタル |2015年11月7日閲覧

[9] スターリングがまたキメた!?　またもやトリップ中の写真が流出 SoccerMagazine 2015年6月19日

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