Nitrous oxide

O óxido nitroso, também chamado de óxido de dinitrogênio ou monóxido de dinitrogênio e comumente conhecido como gás hilariante ou simplesmente nitroso, é um óxido de nitrogênio com a fórmula química N₂O. À temperatura ambiente, é um gás incolor, não inflamável, com um odor e sabor ligeiramente adocicados. Quando aquecido, torna-se um forte oxidante, semelhante ao oxigênio molecular. Na medicina, é usado como anestésico e analgésico, particularmente em cirurgias e odontologia, e está incluído na Lista de Medicamentos Essenciais da Organização Mundial da Saúde. Seu apelido "gás hilariante" foi cunhado por Humphry Davy, referindo-se ao estado eufórico e breve que produz quando inalado, o que também o torna uma droga recreativa com efeitos dissociativos. O abuso crônico pode causar danos neurológicos ao inativar a vitamina B12. Além da medicina, o óxido nitroso serve como oxidante em propelentes de foguetes e combustíveis de corrida automotiva, e como propelente para chantilly. Ambientalmente, é um poluente: em 2020, os níveis atmosféricos atingiram 333 partes por bilhão, aumentando cerca de 1 ppb a cada ano. É um grande destruidor do ozônio estratosférico, comparável aos CFCs, e é o terceiro gás de efeito estufa mais importante, contribuindo significativamente para o aquecimento global. Cerca de 40% das emissões causadas pelo homem vêm da agricultura, onde microrganismos do solo decompõem fertilizantes nitrogenados em óxido nitroso. Reduzir essas emissões é uma meta fundamental na política de mudanças climáticas.

O gás foi sintetizado pela primeira vez em 1772 pelo filósofo natural e químico inglês Joseph Priestley, que o chamou de ar nitroso desflogisticado ou ar nitroso inflamável. Ele descreveu sua produção — aquecendo limalha de ferro umedecida com ácido nítrico — em seu livro de 1775, Experiments and Observations on Different Kinds of Air. A primeira grande aplicação médica veio através de Thomas Beddoes e James Watt, que co-escreveram Considerations on the Medical Use and on the Production of Factitious Airs (1794). Este trabalho foi significativo por duas razões: Watt havia inventado uma máquina para produzir "ares factícios" (incluindo óxido nitroso) e um aparelho respiratório para inalá-los, e Beddoes propôs que a tuberculose e outras doenças pulmonares poderiam ser tratadas pela inalação desses gases. A máquina tinha três partes: uma fornalha para queimar material, um recipiente de água com um tubo espiralado para lavar as impurezas do gás e um cilindro equipado com gasômetro de onde o gás podia ser transferido para bolsas de seda herméticas portáteis. O aparelho respiratório conectava uma dessas bolsas através de um tubo a uma boquilha. Em 1794, este equipamento estava pronto, abrindo caminho para ensaios clínicos. Estes começaram em 1798, quando Beddoes fundou a Instituição Pneumática em Hotwells, Bristol. No seu porão, uma máquina de grande escala produzia gases sob a supervisão do jovem Humphry Davy, que foi incentivado a experimentar novos gases para pacientes. O primeiro grande trabalho de Davy foi o estudo do óxido nitroso, publicado em Researches, Chemical and Philosophical (1800). Nesse livro, ele observou o efeito analgésico do gás (página 465) e seu potencial para uso cirúrgico (página 556). Ele também cunhou o nome "gás hilariante". Apesar da descoberta de Davy de que inalar óxido nitroso poderia aliviar a dor em pessoas conscientes, mais 44 anos se passaram antes que os médicos o experimentassem como anestésico. Enquanto isso, o uso recreativo em "festas do gás hilariante" para a classe alta britânica tornou-se popular a partir de 1799. O gás geralmente faz os usuários se sentirem entorpecidos, sonhadores e sedados, embora alguns experimentem euforia e risos incontroláveis. Um dos primeiros produtores comerciais nos EUA foi George Poe, primo do poeta Edgar Allan Poe, que também liquefez o gás pela primeira vez. O primeiro uso do óxido nitroso como anestésico em um paciente ocorreu em 11 de dezembro de 1844, quando o dentista Horace Wells, com a ajuda de Gardner Quincy Colton e John Mankey Riggs, demonstrou insensibilidade à dor durante uma extração dentária. Nas semanas seguintes, Wells tratou 12 a 15 pacientes em Hartford, Connecticut, falhando em apenas dois casos. Apesar de relatar esses resultados à sociedade médica de Boston em dezembro de 1844, o método não foi imediatamente adotado — provavelmente porque a primeira demonstração pública de Wells em janeiro de 1845 foi parcialmente malsucedida, deixando colegas duvidosos. Não entrou em uso geral até 1863, quando Colton começou a usá-lo em suas clínicas da "Colton Dental Association" em New Haven e Nova York. Nos três anos seguintes, Colton e seus associados o administraram com sucesso a mais de 25.000 pacientes. Hoje, o óxido nitroso é usado em odontologia como ansiolítico e adjuvante ao anestésico local. Não foi considerado forte o suficiente para grandes cirurgias em hospitais, onde o éter dietílico se tornou o agente preferido.