imported>ChemoBot: Entferne Parameter „Suchfunktion“ aus {{Infobox Chemikalie}} und bereinige Leerzeilen

2026-01-23T22:47:16Z

Entferne Parameter „Suchfunktion“ aus {{Infobox Chemikalie}} und bereinige Leerzeilen

Neue Seite

{{Infobox Chemikalie
| Strukturformel = [[Datei:Peroxyacetyl nitrate Structural formula V1.svg|200px|Struktur von Peroxyacetylnitrat]]
| Andere Namen = * PAN
* Acetylpernitrat
| Summenformel = C2H3NO5
| CAS = {{CASRN|2278-22-0}}
| EG-Nummer = 218-905-6
| ECHA-ID = 100.017.187
| PubChem = 16782
| ChemSpider = 15907
| Beschreibung =
| Molare Masse = 121,05 g·[[mol]]−1
| Aggregat = flüssig<ref name="Hutzinger">{{Literatur |Autor=Otto Hutzinger |Titel=Air Pollution |Verlag=Springer |Ort=Berlin / Heidelberg |Datum=1989 |Seiten= |ISBN=978-3-540-46113-5 |Online={{Google Buch |BuchID=_VegBQAAQBAJ |SeitenID=PT24}}}}</ref>
| Dichte =
| Schmelzpunkt =
| Siedepunkt = 105 °C<ref name="Hutzinger" />
| Dampfdruck =
| Löslichkeit =
| Quelle GHS-Kz = NV
| GHS-Piktogramme = {{GHS-Piktogramme|/}}
| GHS-Signalwort =
| H = {{H-Sätze|/}}
| EUH = {{EUH-Sätze|/}}
| P = {{P-Sätze|/}}
| Quelle P =
| MAK =
| ToxDaten = * {{ToxDaten |Typ=LC50 |Organismus=Maus |Applikationsart=inhalativ |Wert=106 [[Parts per million|ppm]]·2 h |Bezeichnung= |Quelle=<ref>''Archives of Environmental Health''. Vol. 15, S. 739, '''1967'''.</ref> }}
* {{ToxDaten |Typ=LC50 |Organismus=Ratte |Applikationsart=inhalativ |Wert=95 [[Parts per million|ppm]]·4 h |Bezeichnung= |Quelle=<ref>''[[Toxicology]]'' Vol. 8, Pg. 231, '''1977'''.</ref> }}
}}

'''Peroxyacetylnitrat''' (PAN) ist ein [[Spurengase|Spurengas]] in der Atmosphäre und zugleich ein [[Luftschadstoff]].

== Entstehung ==
PAN entsteht in der Atmosphäre durch die photochemische Oxidation von [[Kohlenwasserstoff]]en zu [[Peressigsäure]]radikalen in Gegenwart von [[Stickstoffdioxid]] (NO2), ist also – da es nicht direkt in die Atmosphäre abgegeben wird – ein sekundärer Luftschadstoff. Es ist neben [[Ozon]] und [[Wasserstoffperoxid]] (H2O2) wichtigster Bestandteil des [[Smog|photochemischen Smogs]] und in seiner Konzentration eng an den Verlauf der Ozonkonzentration gekoppelt.

Neben PAN kommen Peroxypropionyl-, -butyrylnitrat sowie -benzoylnitrat (PPN, PBN, PBzN) vor (allgemein Peroxy-[[Acyl]]-Nitrat). Beobachtet wurden auch chlorierte Formen. PAN ist jedoch die wichtigste Verbindung dieser Gruppe. PAN und seine Homologe erreichen in Ballungsräumen etwa 5 bis 20 % der Konzentration von Ozon, typischerweise etwa 10 %. PAN zerfällt abhängig von der Temperatur wieder in NO2 und das Peroxyacetylradikal. Infolge dieser Stabilität kann es aber über weite Strecken verfrachtet werden und fungiert als Transporteur von Stickoxiden in Reinluftgebiete.

Der Abbau von PAN in der Atmosphäre ist primär thermisch; somit erfolgt der Langstreckentransport von PAN durch kalte Zonen der Atmosphäre, während der Abbau in wärmeren Schichten erfolgt. Ebenfalls erfolgt Abbau durch UV-Photolyse. PAN stellt so zugleich eine Quelle und eine Senke von ROx- und NOx-Radikalen dar und wird deshalb auch als Reservoirgas bezeichnet.<ref>J. S. Gaffney et al.: ''Peroxyacyl Nitrates''. In: ''The Handbook of Environmental Chemistry.'' Vol. 4, Part B, S. 1–38; Hrsg.: Hutzinger, O., Springer, '''1989'''.</ref>

== Synthese ==

PAN kann in einem lipophilen Solvens aus [[Peressigsäure]] hergestellt werden.<ref name="talukdar">R. K. Talukdar, J. B. Burkholder, A.-M. Schmoltner, J. M. Roberts, R. R. Wilson, A. R. Ravishankara: ''Investigation of the loss processes for peroxyacetyl nitrate in the atmosphere: UV photolysis and reaction with OH''. In: ''[[Journal of Geophysical Research]].'' Band 100, Nr. D7, 1995, S. 14163–14173, [[doi:10.1029/95JD00545]].</ref><ref name="nielsen">T. Nielsen, A.M. Hansen, E. L. Thomsen: ''A convenient method for preparation of pure standards of peroxyacetyl nitrate for atmospheric analyses.'' In: ''[[Atmospheric Environment]].'' Band 16, Nr. 10, 1982, S. 2447–2450, [[doi:10.1016/0004-6981(82)90134-2]].</ref><ref name="gaffney">J. S. Gaffney, R. Fajer, G. I. Senum: ''An improved procedure for high purity gaseous peroxyacyl nitrate production: Use of heavy lipid solvents.'' In: ''Atmospheric Environment.'' Band 18, Nr. 1, 1984, S. 215–218, [[doi:10.1016/0004-6981(84)90245-2]].</ref><ref name="fry">J. L. Fry ''Spectroscopy and kinetics of atmospheric reservoir species: HOONO, CH3C(O)OONO2, CH3OOH and HOCH2OOH''. ''Ph.D. Thesis'', 2006.</ref> Dazu werden entgastes ''n''-[[Tridecan]] und Peressigsäure im durch ein Eisbad gekühlten Rundkolben vorgelegt und vorsichtig mit 98%iger [[Schwefelsäure]] versetzt. Anschließend wird tropfenweise konzentrierte [[Salpetersäure]] hinzugegeben. Nach abgeschlossener Reaktion wird vier Mal mit Eiswasser gewaschen, die wässrige, stark saure Phase verworfen und die organische Phase mit wasserfreiem [[Natriumsulfat]] getrocknet.
Bei diesem Vorgehen entsteht in ''n''-Tridecan gelöstes PAN, welches durch Austreiben mit einem Inertgas (z. B. [[Helium]] oder [[Stickstoff]]) und Auffangen in [[Kühlfalle]]n weiterverwendet werden kann.
Bei dieser Synthese muss mit großer Vorsicht und Sorgfalt vorgegangen werden, da Explosionsgefahr besteht.

Alternativ hierzu kann PAN auch durch Synthese in der Gasphase gewonnen werden.<ref name="warneck">P. Warneck, T. Zerbach: ''Synthesis of Peroxyacetyl Nitrate in Air by Acetone Photolysis''. In: ''[[Environmental Science & Technology]]'', 1992, 26, S. 74, [[doi:10.1021/es00025a005]].</ref> Dafür wird ein Gasgemisch von [[Aceton]] und [[Stickstoffdioxid]] (NO2) mittels einer [[Quecksilberdampflampe]] photolysiert. Als Nebenprodukt entsteht [[Methylnitrat]] (CH3ONO2).

== Messwerte ==
Die natürliche Konzentration von PAN in der Atmosphäre liegt unter 0,1 µg/m³. In westdeutschen Städten ergaben Messungen Halbstundenwerte bis zu etwa 25 µg/m³, bekannte Spitzenwerte (z. B. gemessen in [[Los Angeles]] in der 2. Hälfte des 20. Jahrhunderts) liegen teils über 200 µg/m³ (bei PAN entspricht 1 ppm 4370 µg/m³). Wegen der aufwendigen Messmethodik liegen zu PAN meist nur punktuelle Messungen vor, also keine mit Ozon vergleichbaren Messreihen.

== Schadwirkungen ==
PAN besitzt eine höhere [[Toxizität]] als Ozon. Die beim photochemischen Smog auftretenden Augenreizungen sind weniger durch das nur schwer wasserlösliche Ozon, als durch PAN und begleitende Spurengase verursacht. Zudem wird PAN als Faktor bei der [[Hautkrebs]]entstehung diskutiert: insbesondere chlorierte Derivate, jedoch auch PAN selbst, gelten als [[mutagen]].

Schadwirkungen bei Pflanzen durch PAN sind gleichfalls belegt: Es schädigt besonders das Schwammgewebe von Blättern, ausgehend von den Spaltöffnungen. Daher werden Symptome reiner PAN-Schädigung oft zunächst auf der Unterseite von Blättern beobachtet (Silber- bis Bronzefärbung mit anschließender [[Nekrose]]). Bestimmte sensible Pflanzenarten können daher zur [[Bioindikation]] von PAN eingesetzt werden, z. B. [[Buschbohne]]nsorten oder die [[Kleine Brennnessel]] (''Urtica urens'').<ref>S. Gilge: [https://www.dwd.de/DE/forschung/atmosphaerenbeob/zusammensetzung_atmosphaere/hohenpeissenberg/download/gaw_briefe/gaw_brief_034_de_pdf.pdf?__blob=publicationFile&v=2 ''Peroxyacetylnitrat – ein wichtiger troposphärischer Spurenstoff''] (PDF-Datei; 42 kB), GAW-Brief Nr. 34 des Deutschen Wetterdienstes, Mai '''2006'''.</ref>

Bei dem thermischen sowie beim photolytischen Abbau von Peroxyacetylnitrat werden Stickoxide gebildet, die in der unteren [[Troposphäre]] die Ozon-Produktion fördern.

PAN wirkt in der Atmosphäre als [[Treibhausgas]].

== Akute und chronische Toxizität ==
PAN verursacht akute Augenreizungen beim Menschen. Dazu genügte in einer Freiwilligen-Studie 1961 eine Konzentration von 4,95 mg/m³ für 10 bis 15 Minuten. Eine aktuellere Untersuchung aus dem Jahr 1987 zeigte dieselben Symptome schon bei 0,64 mg/m³ (0,13 ppm). Personen mit [[Chronisch obstruktive Lungenerkrankung|COPD]] berichteten über eine Verstärkung der Krankheitssymptome, wenn sie 0,059 mg/m³ PAN ausgesetzt waren. Mäuse zeigten eine höhere Anfälligkeit gegen Infektionen durch ''[[Streptococcus pyogenes]]'' mit Todesfolge, nachdem sie drei Stunden lang einer Dosis von 14,8 bis 28,4 mg/m³ PAN ausgesetzt waren. Bei Langzeitversuchen mit [[Ratten]] über 4 Wochen bis 6 Monaten ergaben Mengen ab 11,8 ppm (4 Wochen) beziehungsweise 74 mg/m³ (6 Monate) eine erhöhte Sterblichkeit und verschiedenste Symptome wie erhöhter [[Thrombozyt]]enanzahl, Vergrößerung der Lunge, abnormalem Verhalten, Stocken des Wachstums und schweren Entzündungen bis zu [[Metaplasie]]n und [[Hyperplasie]]n der Atemwege. Bei Bakterien (''[[Salmonellen|Salmonella]] typhimurium'') und [[Lymphozyt]]en aus Mäusen wirkte PAN [[Genotoxizität|genotoxisch]] und bei höheren Konzentrationen [[Zytotoxizität|zytotoxisch]].<ref name="erd">{{Internetquelle |url=https://oehha.ca.gov/media/downloads/crnr/etohappa.pdf |titel=Draft OEHHA Report On Ethanol in Gasoline: Toxicity Summaries |hrsg=California Office of Environmental Health Hazard Assessment |seiten=A30 |sprache=en |format=PDF; 579 kB |datum=2002-02-01 |zugriff=2017-12-04}}</ref>

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Salpetersäureester]]
[[Kategorie:Essigsäureester]]
[[Kategorie:Peroxid]]
[[Kategorie:Umweltschutz]]

Peroxyacetylnitrat - Versionsgeschichte

imported>ChemoBot: Entferne Parameter „Suchfunktion“ aus {{Infobox Chemikalie}} und bereinige Leerzeilen