Stickstoffmonoxid

Stickstoffmonoxid (NO) ist ein farbloses, geruchloses Gas mit der chemischen Formel NO. Es besteht aus einem Stickstoff- und einem Sauerstoffatom und besitzt ein ungepaartes Elektron, weshalb es paramagnetisch ist. NO ist hoch reaktiv und reagiert leicht mit Sauerstoff zu Stickstoffdioxid (NO2). Zwei NO-Moleküle können miteinander zu Dinitrogen-tetroxid (N2O2) dimerisieren; in Gegenwart von Luft bildet sich häufig NO2. Die molare Masse beträgt 30,01 g/mol.

Vorkommen, Herstellung und Einsatz: NO entsteht natürlich durch Verbrennung, Blitzentladungen und biologischen Stoffwechsel. Industriell wird es im Ostwald-Verfahren durch partielle Oxidation von Ammoniak hergestellt und anschließend weiter zu NO2 und anderen NOx-Verbindungen umgesetzt. NO dient als Zwischenstoff bei der Herstellung von Salpetersäure und in verschiedenen chemischen Prozessen. Als Gas wird es auch in der Umwelt als Bestandteil der NOx-Schadstoffe freigesetzt und trägt zur Atmosphärechemie bei.

Biologische Bedeutung: In Lebewesen wird NO als Signalmolekül (Gasotransmitter) produziert, hauptsächlich durch Enzyme der NO-Synthasen aus L-Arginin. Im Körper wirkt NO als Vasodilatator, indem es die lösliche Guanylatcylase stimuliert und den cGMP-Spiegel erhöht; dies erweitert Blutgefäße und beeinflusst Blutdruck. NO ist außerdem an der neuronalen Kommunikation beteiligt und spielt eine Rolle in der Immunabwehr durch Bildung reaktiver Stickstoffspezies.

Medizinische und sicherheitstechnische Aspekte: Medizinisch wird inhalatives NO therapeutisch eingesetzt, vor allem bei pulmonaler Hypertonie und bestimmten chirurgischen Indikationen. Hohe NO-Konzentrationen können toxisch sein, unter anderem durch Bildung von Nitrosylverbindungen mit Hämoglobinen und potenziell Methemoglobinämie. Lagerung erfolgt als komprimiertes Gas in Druckbehältern; es reagiert leicht mit Sauerstoff zu NO2.