一氧化二氮，通常稱為笑氣或亞氮，是一種化合物，是一種氮氧化物，化學式為 N2O。
它的名字「笑氣」是因為吸入它後會產生欣快感，這種特性導致其作為解離麻醉劑被娛樂性地使用。
常溫下為無色不可燃氣體，具有輕微的金屬氣味和味道。
在高溫下，一氧化二氮是一種類似分子氧的強氧化劑。
它在任何溫度下都不溶於水。
一氧化二氮具有重要的醫療用途，特別是在外科和牙科領域，因為它具有麻醉和減輕疼痛的作用。
它被列入世界衛生組織的基本藥物清單，是衛生系統所需的最有效和最安全的藥物。
它也用作火箭推進劑和賽車中的氧化劑，以增加引擎的功率輸出。
一氧化二氮在大氣中含量很少，但最近被發現是平流層臭氧的主要清除劑，影響與氟氯化碳相當。 據估計，大氣中 30% 的 N2O 是人類活動（主要是農業活動）的結果。
一氧化二氮在食品中的用途
作為食品保鮮氣體
一氧化二氮在工業中用作食品防腐劑，在冷藏前取代包裝肉類和其他產品中的氧氣。 去除氧氣是必要的，因為它會導致食物氧化並促進微生物生長。 蔬菜、魚和肥肉等對氧氣敏感的食物受益於一氧化二氮，因為它可以保存它們而不影響味道或質地。 這種氣體透過稱為氣體閃蒸的過程引入，在該過程中它取代了未密封包裝中的氧氣和濕氣。 然後將包裝密封以保留內部的氣體。
作為生奶油的成分
生奶油在烹飪業用途廣泛，可用於派、蛋糕、甜點等。 一氧化二氮對於攪打奶油很重要，因為它可以推動奶油並防止其變質。 它可以溶解在液體和油中，是乳化霜的理想選擇。
作為增味劑
一氧化二氮是最古老的商業化生產的食品調味劑，可增強冰淇淋甜點的味道。 它具有濃鬱的金屬味。 最近，它已被用來在沒有高脂肪和糖含量的情況下獲得豐富的鮮奶油風味。 一氧化二氮經 FDA 批准用於攪打產品，並在乳製品加工中越來越受歡迎。 它還可以增強充氣巧克力和某些番茄製品的味道。 一些釀酒商用來賦予啤酒獨特的風味，但這並不常見。
賦予肉誘人的顏色
一氧化二氮可以增強肉的紅色，但沒有任何有害影響。 它改變了食物的化學結構，但不會使肉變成人造肉。 一氧化二氮起到氧化劑的作用，透過減緩腐爛來保存肉類。 這可確保肉在較長時間內保持其自然顏色和迷人外觀。
作為烘焙劑
一氧化二氮是烘焙的關鍵部分，因為它可以減少乳酸等化合物，而乳酸使麵包產生酸味。 透過將一氧化二氮混合到麵團中，麵團會變得更緻密，更容易加工。 此外，一氧化二氮可作為推進劑，使麵團膨脹並增加尺寸。 它還可以增強烘焙食品的香氣並抑制黴菌生長。 然而，缺乏關於食品中一氧化二氮可接受含量的法規令人擔憂。
作為麵粉漂白劑
一氧化二氮是美國工廠用來漂白麵粉的添加劑，使其更軟、更白並增加體積。 其酸度中和特性使麵粉變得更輕、更白。 此外，一氧化二氮可以與麵粉反應，將其變成白色粉末。 然而，過度反應會導致麵粉變質。 使用一氧化二氮的好處包括延長保質期、提高烘焙品質和使麵粉更白。
有助於冷凍和冷藏
一氧化二氮是冷凍和冷藏食品、延長其保質期並保留天然風味的有效工具。 液態壓縮氮氣可以快速冷凍，同時抑制細菌生長和化學反應。 它可用於多種食品，也可用於冷藏酒和運輸冷藏貨物。
使糖果產品變硬
一氧化二氮通常用於糖果製造業，用於在糖果中產生氣泡。 它溶解在水中並添加到巧克力、焦糖和硬糖中以保持穩定的溫度並防止融化。 一氧化二氮的濃度依糖果的種類而變化，濃度越高，糖果的充氣程度越高。 添加一氧化二氮的方法會根據糖果的脂肪含量而有所不同。 然而，雖然它增強了氣泡的形成，但它也會影響風味和氣味。 此外，一氧化二氮有助於降低生產成本並促進更清潔的環境。
抑制果實成熟和腐爛
人們研究了一氧化二氮對果實成熟和腐爛的影響，發現它可以抑制這兩個過程。 這種氣體有利於長期儲存新鮮農產品並減少採後儲存腐爛。 有一種稱為水果窒息的技術，利用一氧化二氮來減緩成熟和腐爛，該技術在業界常用來防止腐爛。 一氧化二氮已被證明具有防止採後腐爛的保護作用，使其成為窒息的有效替代方案。 這是一種簡單且經濟高效的延長保質期和提高水果品質的方法。 此外，與其他常用化學物質相比，一氧化二氮對人類和動物的毒性較小。 它對成熟和乙烯產生的抑製作用對於經常用一氧化二氮處理或儲存的香蕉和酪梨來說尤其顯著。這種氣體會加速乙烯的產生，但減少乙烯的產生可以防止水果腐爛。 這對柑橘類水果最有效，可以在腐爛發生前保存更長時間，通常長達 30 天，20 天後會出現明顯腐爛。
其他用途
醫療和牙科用途
一氧化二氮在醫療領域的應用已有 200 多年的歷史。它既可以用作麻醉劑，也可以用作鎮靜劑。 因此，除了睡眠之外，一氧化二氮還可以緩解疼痛。一氧化二氮因其鎮痛和抗焦慮特性而被廣泛用作醫療和牙科環境中的吸入麻醉劑。 當以受控濃度給藥時，它會引起清醒鎮靜狀態，使患者保持清醒和反應靈敏，同時減少手術過程中的不適和焦慮。
烹飪用途
一氧化二氮也用於烹飪行業中生奶油分配器中的推進劑。 當裝有一氧化二氮筒時，這些分配器利用氣體對液體奶油進行充氣和加壓，從而生產出輕盈蓬鬆的鮮奶油。
工業應用
除了在醫學、牙科和烹飪藝術中的用途之外，一氧化二氮還具有多種工業應用。 它用作氣溶膠噴霧罐中的推進劑、火箭推進系統中的組件以及高性能汽車引擎中的燃料氧化劑。
休閒用途
在醫療環境之外，一氧化二氮因其欣快作用而具有娛樂用途的歷史。 它通常是從小金屬罐或充滿一氧化二氮的氣球吸入的。 雖然吸入一氧化二氮可以產生欣快感和放鬆感，但娛樂用途也存在風險，包括缺氧、窒息和潛在的長期神經系統影響。
對環境造成的影響
一氧化二氮被認為是一種強效溫室氣體，會導致全球暖化和氣候變遷。 雖然它作為土壤和水中微生物過程的副產品自然存在於大氣中，但農業實踐、工業過程和化石燃料燃燒等人類活動已顯著增加了大氣中一氧化二氮的濃度。
安全考慮
雖然一氧化二氮在醫療和牙科環境中由訓練有素的專業人員管理時通常被認為是安全的，但娛樂用途具有固有的風險，並可能導致嚴重的健康後果，包括缺氧、失去意識，甚至死亡。 此外，在職業環境中長期暴露於一氧化二氮可能會對工人造成健康風險，包括神經和生殖影響。
概括
總之，雖然一氧化二氮在醫學、牙科和工業中發揮重要作用，但其娛樂用途和環境影響凸顯了負責任的使用和監管監督的重要性，以減輕潛在風險和環境後果。
