Mixed Oxides of Nitrogen

Der Begriff Mixed Oxides of Nitrogen (meistens abgekürzt zu MON) kommt aus dem Englischen und bedeutet „Gemischte Stickstoffoxide“.

Es handelt sich um Lösungen von Stickstoffmonoxid (NO) in Distickstofftetroxid/Stickstoffdioxid (N₂O₄ / NO₂). Sie können als Oxidator, beispielsweise in Raketentriebwerken, verwendet werden. Eine Vielzahl von Mischungsverhältnissen ist in Gebrauch, die oftmals als MONi bezeichnet werden. Hierbei gibt i den prozentualen Anteil des Stickstoffmonoxids in dem Gemisch an. MON1 enthält beispielsweise 1 % Stickstoffmonoxid und MON3 3 % Stickstoffmonoxid.

Bei der Verwendung als lagerfähiger Oxidator für Raketentriebwerke wird das Stickstoffmonoxid in Distickstofftetroxid gelöst und die Menge des gelösten Stickstoffmonoxids ist vergleichsweise gering. In Europa wird für Raketenantriebe üblicherweise MON 1 oder 3 benutzt, in den USA hingegen meistens MON 3.

Der Schmelzpunkt des Gemisches (MON) aus Stickstoffmonoxid und Distickstofftetroxid ist wesentlich geringer als der des reinen Distickstofftetroxids von −11 °C (Gefrierpunktserniedrigung). Auch führt eine Erhöhung des NO-Anteils zu einer geringeren Korrosivität des Treibstoffes. Es zeigte sich, dass diese Mischung die in der Raumfahrt üblichen Titantanks nicht angreift, während reines Distickstofftetroxid zur Spannungsrisskorrosion neigt. In den Anfangsjahren der Raumfahrt war dieser Zusammenhang unbekannt, da das verwendete Distickstofftetroxid bereits produktionsbedingt Spuren von NO als Verunreinigung enthielt.

Mit steigendem Anteil steigen die Herstellungskosten stark an und die Oxidationskraft nimmt ab.

Gefahren

MON ist wie seine Bestandteile Stickstoffmonoxid und Distickstofftetroxid bzw. Stickstoffdioxid sehr giftig, brandfördernd und wie Stickstoffmonoxid auch ätzend.

Weblinks

• unbekannt: LPM Unit 29, Mixed Oxides of Nitrogen. Hrsg.: rocketprops.readthedocs.io. (readthedocs.io [PDF]). 
• Andrew Head: Nitrogen Tetroxide to Mixed Oxides of Nitrogen: History, Usage, Synthesis, and Composition Determination. Hrsg.: Purdue University, School of Aeronautics and Astronautics. West Lafayette, Indiana Dezember 2021 (purdue.edu). 
• NASA Information zur geplanten Verwendung von MON-3 bei Planetary Flight Vehicles für den Einsatz auf dem Mars
• A. G. Whittaker, R. W. Sprague, S. Skolnik, G. B. L. Smith: Vapor Pressures and Freezing Points of the System Nitrogen Tetroxide—Nitric Oxide. In: Journal of the American Chemical Society. Band 74, Nr. 19, Oktober 1952, S. 4794–4797, doi:10.1021/ja01139a021.