The infrared vibration-rotation spectrum of trans and cis nitrous acid

Infrared spectra of the trans and the cis isomers of nitrous acid, both HONO and DONO, have been observed in the gas phase using a Fourier transform interferometer with a resolution of about 0.05 cm−1 from 4000 to 500 cm−1. Rotational analyses are reported on eleven of the fundamentals and some overtones.

Vibrationally mediated photodissociation of nitrous acid

Hitherto unobserved overtone and combination bands of nitrous acid have been investigated by Fourier-transform infrared absorption spectroscopy and through the resonance enhancements they provide in the two-photon excition spectrum for forming OH(X) photofragments. Analysis of the band profiles associated with the second and third O—H stretching overtones of trans-HONO, and of the energy disposal into the OH(X) fragments resulting from two-photon dissociation mediated by these overtone levels, provide some clues as to the mechanism for intramolecular vibrational energy redistribution (IVR) within these vibrationally excited molecules. The work serves to highlight further the extreme sensitivity of vibrationally mediated photodissociation (VMP) as a means of revealing weak O—H stretching overtones, even in situations (as here) where the species of interest is but a minor constituent of an equilibrium mixture.

Nitrous acid: vibrational frequency shifts due to 15N substitution, and the harmonic force field

Vibration rotation spectra of HO15 NO and DO15 NO have been measured at a resolution of 0•04 cm-1 to determine the isotopic shifts in the vibrational band origins. These have been used together with recently determined data on the vibrational band origins, Coriolis constants, and centrifugal distorition constants, to determine the harmonic force field of both cis and trans nitrous acid in least squares refinement calculations. The results are discussed in relation to recent ab initio calculations, the inertia defects, and the torsional potential function.

Vibration-rotation spectra of nitrous acid, HONO

High-resolution Fourier-transform infrared spectra have been recorded and analyzed for the nu4, nu5, and nu6 fundamental bands of trans-HONO, and for the nu4 fundamental of cis-HONO. The spectral resolution was better than 0.01/cm, and the rotational structure has been analyzed to give improved ground-state and excited-state rotational constants, with a standard deviation of the fit to the observed line positions of around 0.0006/cm. Two Coriolis interactions have been analyzed between the nu5 and nu6 bands of trans-HONO.

Vibration-rotation spectra of deuterated nitrous acid, DONO

High-resolution Fourier transform infrared spectra have been recorded and analyzed for the ν3, ν4, ν5, and ν6 fundamental bands of trans-DONO, and for the ν4 fundamental of cis-DONO. The spectral resolution was better than 0.01 cm−1, and the bands have been fitted using an asymmetric top Hamiltonian with a standard deviation of around 0.0006 cm−1.

The reaction of flavanols with nitrous acid protects against N-nitrosamine formation and leads to the formation of nitroso derivatives which inhibit cancer cell growth

Studies have suggested that diets rich in polyphenols Such as flavonoids may lead to a reduced risk of gastrointestinal cancers. We demonstrate the ability of monomeric and dimeric flavanols to scavenge reactive nitrogen species derived from nitrous acid. Both epicatechin and dimer B2 (epicatechin dimer) inhibited nitrous acid-induced formation of 3-nitrotyrosine and the formation of the carcinogenic N-nitrosamine, N-nitrosodimethylamine. The reaction of monomeric and dimeric epicatechin with nitrous acid led to the formation of mono- and di-nitroso flavanols, whereas the reaction with hesperetin resulted primarily in the formation of nitrated products. Although, epicatechin was transferred across the jejunum of the small intestine yielding metabolites, its nitroso form was not absorbed. Dimer B2 but not epicatechin monomer inhibited the proliferation of, and triggered apoptosis in, Caco-2 cells. The latter was accompanied by caspase-3 activation and reductions in Akt phosphorylation, suggesting activation of apoptosis via inhibition of prosurvival signaling. Furthermore, the dinitroso derivative of dimer B2, and to a lesser extent the dinitroso-epicatechin, also induced significant toxic effects in Caco-2 cells. The inhibitory effects on cellular proliferation were paralleled by early inhibition of ERK 1/2 phosphorylation and later reductions in cyclin D I levels, indicating modulation of cell cycle regulation in Caco-2 cells. These effects highlight multiple routes in which dietary derived flavanols may exert beneficial effects in the gastrointestinal tract. (c) 2005 Elsevier Inc. All rights reserved.

Formation and surface exchange of nitrous acid

Die salpetrige Säure (HONO) ist eine der reaktiven Stickstoffkomponenten der Atmosphäre und Pedosphäre. Die genauen Bildungswege von HONO, sowie der gegenseitige Austausch von HONO zwischen Atmosphäre und Pedosphäre sind noch nicht vollständig aufgedeckt. Bei der HONO-Photolyse entsteht das Hydroxylradikal (OH) und Stickstoffmonooxid (NO), was die Bedeutsamkeit von HONO für die atmosphärische Photochemie widerspiegelt.rnUm die genannte Bildung von HONO im Boden und dessen anschließenden Austausch mit der Atmosphäre zu untersuchen, wurden Messungen von Bodenproben mit dynamischen Kammern durchgeführt. Im Labor gemessene Emissionsflüsse von Wasser, NO und HONO zeigen, dass die Emission von HONO in vergleichbarem Umfang und im gleichen Bodenfeuchtebereich wie die für NO (von 6.5 bis 56.0 % WHC) stattfindet. Die Höhe der HONO-Emissionsflüsse bei neutralen bis basischen pH-Werten und die Aktivierungsenergie der HONO-Emissionsflüsse führen zu der Annahme, dass die mikrobielle Nitrifikation die Hauptquelle für die HONO-Emission darstellt. Inhibierungsexperimente mit einer Bodenprobe und die Messung einer Reinkultur von Nitrosomonas europaea bestärkten diese Theorie. Als Schlussfolgerung wurde das konzeptionelle Model der Bodenemission verschiedener Stickstoffkomponenten in Abhängigkeit von dem Wasserhaushalt des Bodens für HONO erweitert.rnIn einem weiteren Versuch wurde zum Spülen der dynamischen Kammer Luft mit erhöhtem Mischungsverhältnis von HONO verwendet. Die Messung einer hervorragend charakterisierten Bodenprobe zeigte bidirektionale Flüsse von HONO. Somit können Böden nicht nur als HONO-Quelle, sondern auch je nach Bedingungen als effektive Senke dienen. rnAußerdem konnte gezeigt werden, dass das Verhältnis von HONO- zu NO-Emissionen mit dem pH-Wert des Bodens korreliert. Grund könnte die erhöhte Reaktivität von HONO bei niedrigem pH-Wert und die längere Aufenthaltsdauer von HONO verursacht durch reduzierte Gasdiffusion im Bodenporenraum sein, da ein niedriger pH-Wert mit erhöhter Bodenfeuchte am Maximum der Emission einhergeht. Es konnte gezeigt werden, dass die effektive Diffusion von Gasen im Bodenporenraum und die effektive Diffusion von Ionen in der Bodenlösung die HONO-Produktion und den Austausch von HONO mit der Atmosphäre begrenzen. rnErgänzend zu den Messungen im Labor wurde HONO während der Messkampagne HUMPPA-COPEC 2010 im borealen Nadelwald simultan in der Höhe von 1 m über dem Boden und 2 bis 3 m über dem Blätterdach gemessen. Die Budgetberechnungen für HONO zeigen, dass für HONO sämtliche bekannte Quellen und Senken in Bezug auf die übermächtige HONO-Photolyserate tagsüber vernachlässigbar sind (< 20%). Weder Bodenemissionen von HONO, noch die Photolyse von an Oberflächen adsorbierter Salpetersäure können die fehlende Quelle erklären. Die lichtinduzierte Reduktion von Stickstoffdioxid (NO2) an Oberflächen konnte nicht ausgeschlossen werden. Es zeigte sich jedoch, dass die fehlende Quelle stärker mit der HONO-Photolyserate korreliert als mit der entsprechenden Photolysefrequenz, die proportional zur Photolysefrequenz von NO2 ist. Somit lässt sich schlussfolgern, dass entweder die Photolyserate von HONO überschätzt wird oder dass immer noch eine unbekannte, HONO-Quelle existiert, die mit der Photolyserate sehr stark korreliert. rn rn

Microbial formation of nitrous acid and its exchange processes between soils and atmosphere

Salpetrige Säure (HONO) ist eine wichtige Form von reaktivem Stickstoff, die aufgrund ihrer Photolyse zu Stickstoffmonoxid (NO) und dem Hydroxylradikal (OH), sehr kurzlebig ist. Ein genaues Verständnis der Quellen und Senken von HONO ist eine grundlegende Voraussetzung, um dessen Einfluss auf die Umwelt zu beurteilen. Allerdings wird immer noch nach einer starken HONO-Quelle am Tag gesucht und nächtliche HONO-Deposition auf den Boden wurde bisher stets nur postuliert. Diese Dissertation folgt der Zielsetzung die Prozesse der HONO-Aufnahme und Freisetzung von Böden aufzudecken und die zugrunde liegenden Mechanismen zu verstehen.rnUm die Rolle von HONO-Bodenemissionen zu quantifizieren, wurden 17 Böden in einem dynamischen Kammersystem untersucht. Es konnten HONO-Emissionen derselben Größenordnung wie die bereits gut untersuchten NO-Emissionen festgestellt werden. Unerwarteter Weise wurden die stärksten Emissionen bei Böden mit neutralem pH aus ariden und landwirt¬schaftlichen Gebieten beobachtet. Die Temperaturabhängigkeit der Bodenemissionen von HONO und NO führten zu der Annahme einer mikrobiellen Freisetzung von HONO, welche durch Reinkulturexperimente mit dem ammoniumoxidierenden Bakterium Nitrosomonas europaea bestätigt werden konnte. Ein konzeptionelles Model für die Freisetzung reaktiver Stickstoffverbindungen aus Böden in Abhängigkeit des Bodenwassergehaltes wurde um HONO-Emissionen erweitert.rnDurch Nachweise mittels Reinkultur- und Inhibitionsexperimenten konnten weitere Untersuchungen der bakteriellen Freisetzung von HONO aus Böden zeigen, dass innerhalb der bakteriellen Nitrifikation nur ammoniumoxidierende Bakterien zur Emission von HONO fähig sind. Durch kontrolliert initiierte Zelllyse konnte gezeigt werden, dass intrazellulär akkumuliertes Hydroxylamin (NH2OH) für die HONO-Freisetzung verantwortlich sind. Zum ersten Mal wurde NH2OH in der Gasphase nachgewiesen und dass dieses über den gesamten Bodenfeuchtebereich von ammoniumoxidierenden Bakterien freigesetzt wird. Es wurde gezeigt, dass die heterogene Reaktion von NH2OH mit Wasserdampf auf einer Glasperlenoberfläche HONO bildet. Diese Reaktion erklärt die beobachtete Freisetzung von HONO bei niedrigen Bodenfeuchten, da nur dann die Oberfläche zur Reaktion zur Verfügung steht und nicht von Wasser bedeckt ist.rnEine 15N Isotopenmarkierungsmethode wurde entwickelt um isotopenmarkiertes gasförmiges HONO zu messen, was die Untersuchung der Bildungsprozesse von HONO und dessen Rolle in biogeochemischen Zyklen ermöglicht. Die Anwendung dieser neuen Methode auf eine Bodenprobe die mit 15N Harnstoff angereichert und in einem dynamischen Kammersystem untersucht wurde, bestätigt die obigen Ergebnisse einer starken mikrobiellen Beteiligung von Bodenbakterien zur HONO Freisetzung.rnBidirektionale Flüsse von HONO wurden für sechs untersuchte Bodenproben gefunden. Die Richtung der Flüsse hängt dabei vom Umgebungsmischungsverhältnis von HONO und dem Bodenwassergehalt ab. Eine wichtige Größe, die die bidirektionalen Flüsse von HONO beschreibt, ist das „Ökosystem spezifische Kompensationsmischungsverhältnis von HONO“, χcomp. Dieser neue Begriff wurde definiert und eingeführt, da die verschiedenen in den Bodenaustausch von HONO involvierten Prozesse nicht mit dem klassischen Kompensationspunktkonzept kompatibel sind. Die Untersuchungen bestätigen neueste Feldbeobachtungen, dass HONO, welches bei hohen Umgebungsmischungsverhältnissen vom Boden adsorbiert wird, bei niedrigen Mischungsverhält-nissen wieder vom Boden desorbiert wird. Folglich wird nächtlich akkumuliertes HONO tagsüber in eine Quelle für HONO umgewandelt. Vier Prozesse - Verteilung von HONO zwischen Gas- und Flüssigphase nach Henrys Gesetz, bakterielle HONO Bildung aus NH2OH, Adsorption und Desorption von HONO - und deren Dominanz in speziellen Bodenfeuchtebereichen wurden identifiziert. Dadurch wurde ein konzeptionelles Model für die Prozesse, die in Aufnahme und Freisetzung von HONO aus Böden involviert sind, als Funktion der Bodenfeuchte entwickelt.rnZusammenfassend hat diese Dissertation die entscheidenden Prozesse im Austausch von HONO zwischen Boden und Atmosphäre aufgeklärt und den der bakteriellen HONO Bildung zugrunde liegenden Mechanismus aufgedeckt. Es konnte gezeigt werden, dass Böden sowohl eine wichtige Quelle als auch eine Senke für HONO sind und sollten folglich in zukünftigen Feldmessungen stärker berücksichtigt werden.rn

A description of the jail distemper as it appeared amongst the Spanish prisoners, at Winchester in the year 1780 : to which is added an appendix containing an account of the experiment ... on board the Union Hospital Ship, in 1795, &c. to determine the effect of the nitrous acid in destroying contagion /

Mode of access: Internet.

Note on the appearance of nitrous acid during the evaporation of water : A report of experiments made in the Rothamsted laboratory /

Reprinted from the Journal of the Chemical Society, May, 1881.

Effect of free ammonia and free nitrous acid concentration on the anabolic and catabolic processes of an enriched Nitrosomonas culture

The effects of free ammonia (FA; NH3) and free nitrous acid (FNA; HNO2) concentrations on the metabolisms of an enriched ammonia oxidizing bacteria (AOB) culture were investigated using a method allowing the decoupling of growth and energy generation processes. A lab-scale sequencing batch reactor (SBR) was operated for the enrichment of an AOB culture. Fluorescent in-situ hybridization (FISH) analysis showed that 82% of the bacterial population in the SBR bound to the NEU probe specifically designed for Nitrosomonas europaea. Batch tests were carried out to measure the oxygen and ammonium consumption rates by the culture at various FA and FNA levels, in the presence or absence of inorganic carbon (CO2, HCO3, and CO32-). It was revealed that FA of up to 16.0 mgNH(3)-N (.) L-1, which was the highest concentration used in this study, did not have any inhibitory effect on either the catabolic or anabolic processes of the Nitrosomonas culture. In contrast, FNA inhibited both the growth and energy production capabilities of the Nitrosomonas culture. The inhibition on growth initiated at approximately 0.10 mgHNO(2)-(NL-1)-L-., and the data suggested that the biosynthesis was completely stopped at an FNA concentration of 0.40 mgHNO(2)-N (.) L-1. The inhibition on energy generation initiated at a slightly lower level but the Nitrosomonas culture was still oxidizing ammonia at half of the maximum rate at an FNA concentration of 0.50-0.63 mgHNO(2)-N (.) L-1. The affinity constant of the Nitrosomonas culture with respect to ammonia was determined to be 0.36 mgNH3-N (.) L-1, independent of the presence or absence of inorganic carbon. (c) 2006 Wiley Periodicals, Inc.

The inhibitory effects of free nitrous acid on the energy generation and growth processes of an enriched Nitrobacter culture

The inhibitory effects of nitrite (NO2-)/free nitrous acid (HNO2-FNA) on the metabolism of Nitrobacter were investigated using a method allowing the decoupling of the growth and energy generation processes. A lab-scale sequencing batch reactor was operated for the enrichment of a Nitrobacter culture. Fluorescent in situ hybridization (FISH) analysis showed that 73% of the bacterial population was Nitrobacter. Batch tests were carried out to assess the oxygen and nitrite consumption rates of the enriched culture at low and high nitrite levels, in the presence or absence of inorganic carbon. It was observed that in the absence of CO2, the Nitrobacter culture was able to oxidize nitrite at a rate that is 76% of that in the presence of CO2, with an oxygen consumption rate that is 85% of that measured in the presence of CO2. This enabled the impacts of nitrite/FNA on the catabolic and anabolic processes of Nitrobacter to be assessed separately. FNA rather than nitrite was likely the actual inhibitor to the Nitrobacter metabolism. It was revealed that FNA of up to 0.05 mg HNO2-N center dot L-1 (3.4 mu M), which was the highest FNA concentration used in this study, did not have any inhibitory effect on the catabolic processes of Nitrobacter. However, FNA initiated its inhibition to the anabolic processes of Nitrobacter at approximately 0.011 mg HNO2-N center dot L-1 (0.8 mu M), and completely stopped biomass synthesis at a concentration of approximately 0.023 mg HNO2-N center dot L-1 (1.6 mu M). The inhibitory effect could be described by an empirical inhibitory model proposed in this paper, but the underlying mechanisms remain to be revealed.

UV-induced NOy emissions in gas-exchange chambers enclosing Scots pine shoots: an analysis on their origin and significance

It is essential to have a thorough understanding of the sources and sinks of oxidized nitrogen (NOy) in the atmosphere, since it has a strong influence on the tropospheric chemistry and the eutrophication of ecosystems. One unknown component in the balance of gaseous oxidized nitrogen is vegetation. Plants absorb nitrogenous species from the air via the stomata, but it is not clear whether plants can also emit them at low ambient concentrations. The possible emissions are small and difficult to measure. The aim of this thesis was to analyse an observation made in southern Finland at the SMEAR II station: solar ultraviolet radiation (UV) induced NOy emissions in chambers measuring the gas exchange of Scots pine (Pinus sylvestris L.) shoots. Both measuring and modelling approaches were used in the study. The measurements were performed under noncontrolled field conditions at low ambient NOy concentrations. The chamber blank i.e. artefact NOy emissions from the chamber walls, was dependent on the UV irradiance and increased with time after renewing the Teflon film on chamber surfaces. The contribution of each pine shoot to the total NOy emissions in the chambers was determined by testing whether the emissions decrease when the shoots are removed from their chambers. Emissions did decrease, but only when the chamber interior was exposed to UV radiation. It was concluded that also the pine shoots emit NOy. The possible effects of transpiration on the chamber blank are discussed in the summary part of the thesis, based on previously unpublished data. The possible processes underlying the UV-induced NOy emissions were reviewed. Surface reactions were more likely than metabolic processes. Photolysis of nitrate deposited on the needles may have generated the NOy emissions; the measurements supported this hypothesis. In that case, the emissions apparently would consist mainly of nitrogen dioxide (NO2), nitric oxide (NO) and nitrous acid (HONO). Within studies on NOy exchange of plants, the gases most frequently studied are NO2 and NO (=NOx). In the present work, the implications of the emissions for the NOx exchange of pine were analysed with a model including both NOy emissions and NOy absorption. The model suggested that if the emissions exist, pines can act as an NOx source rather than a sink, even under relatively high ambient concentrations.

Ultrasonic studies in chemically active liquid media (1) aqueous solution of N2O4

Using a pulse method the ultrasonic absorption has been studied in the frequency range of 2 to 10 Mc/s in dilute aqueous solutions of nitrogen tetroxide gas at room temperature. The absorption peaks (αλ vs frequency) observed in this study are attributed to the ionic dissociation reaction of the nitrous acid into its constituent ions. The rate constants of the forward and backward reactions are calculated using the theory of Tabuchi. The variation of the logarithm of the rate constant of the bimolecular ionic reaction, namely, log10 kb, with the square root of ionic strength qualitatively follows Brönsted's theory for ionic reactions in solutions.