Химия - Гидразин - Получение

01 марта 2011


Оглавление:
1. Гидразин
2. Получение
3. Токсичность



Гидразин получают окислением аммиака NH3 или мочевины CO2 гипохлоритом натрия NaClO:

NH3 + NaClO \to NH2Cl + NaOH
NH2Cl + NH3 \to N2H4 · HCl,

реакция проводится при температуре 160 °C и давлении 2,5−3,0 МПа.

Синтез гидразина окислением мочевины гипохлоритом по механизму аналогичен синтезу аминов из амидов по Гофману:

H2NCONH2 + NaOCl + 2 NaOH \to N2H4 + H2O + NaCl + Na2CO3,

реакция проводится при температуре ~100 °C и атмосферном давлении.

Гидразин как топливо

Гидразин и его производные, такие как НДМГ и Аэрозин широко распространены как ракетные горючие. Они могут быть использованы как в паре с окислителем, так и в качестве однокомпонентного топлива — в данном случае рабочим телом двигателя являются продукты разложения на катализаторе. Последнее удобно для маломощных двигателей.
Во время Второй мировой войны гидразин был применён в Германии на реактивных истребителях «Мессершмитт Ме-16З».

Теоретические характеристики различных видов ракетного топлива, образованных гидразином с различными окислителями.

Окислитель
Окислитель Удельная тяга Температура сгорания °С Плотность топлива г/см³ Прирост скорости, ΔVид,25, м/с Весовое содерж.горючего %
Фтор 364,4 с °С 1,314 5197 м/с 31 %
Тетрафторгидразин 334,7 с °С 1,105 4346 м/с 23,5 %
ClF3 294,6 с °С 1,507 4509 м/с 27 %
ClF5 312,0 с °С 1,458 4697 м/с 26,93 %
Перхлорилфторид 295,3 с °С 1,327 4233 м/с 40 %
Фторид кислорода 345,9 с °С 1,263 4830 м/с 40 %
Кислород 312,9 с °С 1,065 3980 м/с 52 %
Перекись водорода 286,9 с °С 1,261 4003 м/с 33 %
N2O4 291,1 с °С 1,217 3985 м/с 43 %
Азотная кислота 279,1 с °С 1,254 3883 м/с 40 %
  • Удельная тяга равна отношению тяги к весовому расходу топлива; в этом случае она измеряется в секундах. Для перевода весовой удельной тяги в массовую её надо умножить на ускорение свободного падения


Гидразин в топливных элементах

Гидразин широко применяется в качестве топлива в гидразин-воздушных низкотемпературных топливных элементах.

Гидразин в производстве взрывчатых веществ

Нитрат и перхлорат гидразина применяются в качестве очень мощных взрывчатых веществ — разных сортов астролита. Они обладают большой скоростью детонации. Жидкая смесь гидразина и нитрата аммония используется как мощное взрывчатое средство с нулевым кислородным балансом.



Просмотров: 6695


<<< Бороводороды
Селеновая кислота >>>