114 °C Химические свойства Растворимость в воде смешивается Классификация Рег. номер CAS Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа) , если не указано иного.

Гидрази́н (диамид) H 2 N-NH 2 - бесцветная, сильно гигроскопическая жидкость с неприятным запахом.

Молекула N 2 H 4 состоит из двух групп NH 2 , повёрнутых друг относительно друга, что обусловливает полярность молекулы гидразина, μ = 0,62·10 −29 Кл · м. Смешивается в любых соотношениях с водой , жидким аммиаком , этанолом ; в неполярных растворителях растворяется плохо. Образует органические производные: алкилгидразины и арилгидразины . Был открыт в 1887 году Теодором Курциусом .

Свойства

Термодинамически гидразин значительно менее устойчив, чем аммиак, так как связь N-N не очень прочна: разложение гидразина - экзотермическая реакция, протекающая в отсутствие катализаторов при 200-300 °С:

$\backslash mathsf\{3N\_2H\_4\; \backslash rightarrow\; 4NH\_3\; +\; N\_2\}$

Переходные металлы (Co, Ni, Cu, Ag) катализируют разложение гидразина, при катализе платиной, родием и палладием основными продуктами разложения являются азот и водород:

$\backslash mathsf\{N\_2H\_4\; \backslash rightarrow\; N\_2\; +\; 2H\_2\}$

Благодаря наличию двух неподелённых пар электронов у атомов азота, гидразин способен к присоединению одного или двух ионов водорода. При присоединении одного протона получаются соединения гидразиния с зарядом 1+, двух протонов - гидразония с зарядом 2+, содержащие соответственно ионы N 2 H 5 + и N 2 H 6 2+ . Водные растворы гидразина обладают основными свойствами, но его основность значительно меньше, чем у аммиака:

$\backslash mathsf\{N\_2H\_4\; +\; H\_2O\; \backslash rightarrow\; ^+\; +\; OH^-,\; \backslash \; \backslash \; K\_b=3,0\backslash cdot\; 10^\{-6\}\}$

(для аммиака K b = 1,78·10 −5)

Протонирование второй неподеленной пары электронов протекает ещё труднее:

$\backslash mathsf\{^+\; +\; H\_2O\; \backslash rightarrow\; ^\{2+\}\; +\; OH^-,\; \backslash \; \backslash \; K\_b=8,4\backslash cdot\; 10^\{-16\}\}$

Гидразина сульфат применяется в случае таких заболеваний, как неоперабельные прогрессирующие распространенные формы, рецидивы и метастазы злокачественных опухолей - рак легкого (особенно немелкоклеточный), молочных желез, желудка, поджелудочной железы, гортани, эндометрия , шейки матки, десмоидный рак , саркома мягких тканей, фибросаркома , нейробластома , лимфогранулематоз , лимфосаркома (монотерапия или в составе полихимиотерапии).

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

Жидкая смесь гидразина и нитрата аммония используется как мощное взрывчатое средство с нулевым кислородным балансом - астролита , который, однако, в настоящее время практического значения не имеет. Гидразин широко применяется в химической промышленности в качестве восстановителя кислорода, содержащегося в деминерализованной воде, применяемой для питания котлов (котельные установки, производства аммиака, слабой азотной кислоты и др.). При этом протекает следующая химическая реакция: N2H4 + O2 = N2 + 2H2O

Ракетное топливо

Во время Второй мировой войны гидразин применялся в Германии в качестве одного из компонентов топлива для реактивных истребителей «Мессершмитт Ме-163 » (C-Stoff , содержащий до 30 % гидрата гидразина) и ракет «Фау-2 » (B-Stoff, 75 % гидразина).

Гидразин и его производные (метилгидразин , несимметричный диметилгидразин и их смеси (аэрозин)) широко распространены как ракетное горючее. Они могут быть использованы в паре с самыми разными окислителями, а некоторые и в качестве однокомпонентного топлива , в этом случае рабочим телом двигателя являются продукты разложения на катализаторе. Последнее удобно для маломощных двигателей.

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

Окислитель	Удельная тяга (Р1, с*)	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 %
ClF 3	294,6 с	°С	1,507	4509 м/с	27 %
ClF 5	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 %
Пероксид водорода	286,9 с	°С	1,261	4003 м/с	33 %
N 2 O 4	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 (с = Н·с/Н = кгс·с/кгс). Для перевода весовой удельной тяги в массовую её надо умножить на ускорение свободного падения (примерно равное 9,81 м/с²)

Токсичность

Гидразин и большинство его производных очень токсичны. Небольшие концентрации гидразина вызывают раздражение глаз, дыхательных путей. При повышении концентрации начинается головокружение, головная боль и тошнота. Далее следуют судороги, токсический отёк лёгких, а за ними - кома и смерть. ПДК в воздухе рабочей зоны = 0,1 мг/м 3 . Относится к первому классу опасности .

Напишите отзыв о статье "Гидразин"

Примечания

Литература

• Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия. - 4-е изд., испр. - М .: Высшая школа, 2003. - 743 с. - ISBN 5-06-003363-5 .
• Карапетьянц М. Х. , Дракин С. И. Общая и неорганическая химия. Учебное пособие для вузов. - 4-е изд., стер. - М .: Химия, 2000. - 592 с., ил. - ISBN 5-7245-1130-4 ; ББК 540 К 21; УДК 546(075.8).
• Третьяков Ю. Д. и др. 15.3.3.1. Водородные соединения азота и их производные. Гидразин. Гидроксиламин. // Неорганическая химия. Химия элементов: Учебник для вузов. В 2 книгах. Кн. II / Ю. Д. Третьяков, Л. И. Мартыненко, А. Н. Григорьев, А. Ю. Цивадзе. - М .: Химия, 2001. - С. 869-872. - 583 с., ил. - ISBN 5-7245-1214-9 ; ББК 24.1 (я 7); УДК 546 Т 66.
• Одрит Л., Огг Б. Химия гидразина = The Chemistry of Hydrazine. - М .: ИИЛ , 1954. - 238 с., ил.

Отрывок, характеризующий Гидразин

Соня ничего не видала, она только что хотела замигать глазами и встать, когда услыхала голос Наташи, сказавшей «непременно»… Ей не хотелось обмануть ни Дуняшу, ни Наташу, и тяжело было сидеть. Она сама не знала, как и вследствие чего у нее вырвался крик, когда она закрыла глаза рукою.
– Его видела? – спросила Наташа, хватая ее за руку.
– Да. Постой… я… видела его, – невольно сказала Соня, еще не зная, кого разумела Наташа под словом его: его – Николая или его – Андрея.
«Но отчего же мне не сказать, что я видела? Ведь видят же другие! И кто же может уличить меня в том, что я видела или не видала?» мелькнуло в голове Сони.
– Да, я его видела, – сказала она.
– Как же? Как же? Стоит или лежит?
– Нет, я видела… То ничего не было, вдруг вижу, что он лежит.
– Андрей лежит? Он болен? – испуганно остановившимися глазами глядя на подругу, спрашивала Наташа.
– Нет, напротив, – напротив, веселое лицо, и он обернулся ко мне, – и в ту минуту как она говорила, ей самой казалось, что она видела то, что говорила.
– Ну а потом, Соня?…
– Тут я не рассмотрела, что то синее и красное…
– Соня! когда он вернется? Когда я увижу его! Боже мой, как я боюсь за него и за себя, и за всё мне страшно… – заговорила Наташа, и не отвечая ни слова на утешения Сони, легла в постель и долго после того, как потушили свечу, с открытыми глазами, неподвижно лежала на постели и смотрела на морозный, лунный свет сквозь замерзшие окна.

Вскоре после святок Николай объявил матери о своей любви к Соне и о твердом решении жениться на ней. Графиня, давно замечавшая то, что происходило между Соней и Николаем, и ожидавшая этого объяснения, молча выслушала его слова и сказала сыну, что он может жениться на ком хочет; но что ни она, ни отец не дадут ему благословения на такой брак. В первый раз Николай почувствовал, что мать недовольна им, что несмотря на всю свою любовь к нему, она не уступит ему. Она, холодно и не глядя на сына, послала за мужем; и, когда он пришел, графиня хотела коротко и холодно в присутствии Николая сообщить ему в чем дело, но не выдержала: заплакала слезами досады и вышла из комнаты. Старый граф стал нерешительно усовещивать Николая и просить его отказаться от своего намерения. Николай отвечал, что он не может изменить своему слову, и отец, вздохнув и очевидно смущенный, весьма скоро перервал свою речь и пошел к графине. При всех столкновениях с сыном, графа не оставляло сознание своей виноватости перед ним за расстройство дел, и потому он не мог сердиться на сына за отказ жениться на богатой невесте и за выбор бесприданной Сони, – он только при этом случае живее вспоминал то, что, ежели бы дела не были расстроены, нельзя было для Николая желать лучшей жены, чем Соня; и что виновен в расстройстве дел только один он с своим Митенькой и с своими непреодолимыми привычками.
Отец с матерью больше не говорили об этом деле с сыном; но несколько дней после этого, графиня позвала к себе Соню и с жестокостью, которой не ожидали ни та, ни другая, графиня упрекала племянницу в заманивании сына и в неблагодарности. Соня, молча с опущенными глазами, слушала жестокие слова графини и не понимала, чего от нее требуют. Она всем готова была пожертвовать для своих благодетелей. Мысль о самопожертвовании была любимой ее мыслью; но в этом случае она не могла понять, кому и чем ей надо жертвовать. Она не могла не любить графиню и всю семью Ростовых, но и не могла не любить Николая и не знать, что его счастие зависело от этой любви. Она была молчалива и грустна, и не отвечала. Николай не мог, как ему казалось, перенести долее этого положения и пошел объясниться с матерью. Николай то умолял мать простить его и Соню и согласиться на их брак, то угрожал матери тем, что, ежели Соню будут преследовать, то он сейчас же женится на ней тайно.
Графиня с холодностью, которой никогда не видал сын, отвечала ему, что он совершеннолетний, что князь Андрей женится без согласия отца, и что он может то же сделать, но что никогда она не признает эту интригантку своей дочерью.
Взорванный словом интригантка, Николай, возвысив голос, сказал матери, что он никогда не думал, чтобы она заставляла его продавать свои чувства, и что ежели это так, то он последний раз говорит… Но он не успел сказать того решительного слова, которого, судя по выражению его лица, с ужасом ждала мать и которое может быть навсегда бы осталось жестоким воспоминанием между ними. Он не успел договорить, потому что Наташа с бледным и серьезным лицом вошла в комнату от двери, у которой она подслушивала.
– Николинька, ты говоришь пустяки, замолчи, замолчи! Я тебе говорю, замолчи!.. – почти кричала она, чтобы заглушить его голос.
– Мама, голубчик, это совсем не оттого… душечка моя, бедная, – обращалась она к матери, которая, чувствуя себя на краю разрыва, с ужасом смотрела на сына, но, вследствие упрямства и увлечения борьбы, не хотела и не могла сдаться.
– Николинька, я тебе растолкую, ты уйди – вы послушайте, мама голубушка, – говорила она матери.
Слова ее были бессмысленны; но они достигли того результата, к которому она стремилась.
Графиня тяжело захлипав спрятала лицо на груди дочери, а Николай встал, схватился за голову и вышел из комнаты.
Наташа взялась за дело примирения и довела его до того, что Николай получил обещание от матери в том, что Соню не будут притеснять, и сам дал обещание, что он ничего не предпримет тайно от родителей.
С твердым намерением, устроив в полку свои дела, выйти в отставку, приехать и жениться на Соне, Николай, грустный и серьезный, в разладе с родными, но как ему казалось, страстно влюбленный, в начале января уехал в полк.
После отъезда Николая в доме Ростовых стало грустнее чем когда нибудь. Графиня от душевного расстройства сделалась больна.
Соня была печальна и от разлуки с Николаем и еще более от того враждебного тона, с которым не могла не обращаться с ней графиня. Граф более чем когда нибудь был озабочен дурным положением дел, требовавших каких нибудь решительных мер. Необходимо было продать московский дом и подмосковную, а для продажи дома нужно было ехать в Москву. Но здоровье графини заставляло со дня на день откладывать отъезд.
Наташа, легко и даже весело переносившая первое время разлуки с своим женихом, теперь с каждым днем становилась взволнованнее и нетерпеливее. Мысль о том, что так, даром, ни для кого пропадает ее лучшее время, которое бы она употребила на любовь к нему, неотступно мучила ее. Письма его большей частью сердили ее. Ей оскорбительно было думать, что тогда как она живет только мыслью о нем, он живет настоящею жизнью, видит новые места, новых людей, которые для него интересны. Чем занимательнее были его письма, тем ей было досаднее. Ее же письма к нему не только не доставляли ей утешения, но представлялись скучной и фальшивой обязанностью. Она не умела писать, потому что не могла постигнуть возможности выразить в письме правдиво хоть одну тысячную долю того, что она привыкла выражать голосом, улыбкой и взглядом. Она писала ему классически однообразные, сухие письма, которым сама не приписывала никакого значения и в которых, по брульонам, графиня поправляла ей орфографические ошибки.
Здоровье графини все не поправлялось; но откладывать поездку в Москву уже не было возможности. Нужно было делать приданое, нужно было продать дом, и притом князя Андрея ждали сперва в Москву, где в эту зиму жил князь Николай Андреич, и Наташа была уверена, что он уже приехал.
Графиня осталась в деревне, а граф, взяв с собой Соню и Наташу, в конце января поехал в Москву.

Пьер после сватовства князя Андрея и Наташи, без всякой очевидной причины, вдруг почувствовал невозможность продолжать прежнюю жизнь. Как ни твердо он был убежден в истинах, открытых ему его благодетелем, как ни радостно ему было то первое время увлечения внутренней работой самосовершенствования, которой он предался с таким жаром, после помолвки князя Андрея с Наташей и после смерти Иосифа Алексеевича, о которой он получил известие почти в то же время, – вся прелесть этой прежней жизни вдруг пропала для него. Остался один остов жизни: его дом с блестящею женой, пользовавшеюся теперь милостями одного важного лица, знакомство со всем Петербургом и служба с скучными формальностями. И эта прежняя жизнь вдруг с неожиданной мерзостью представилась Пьеру. Он перестал писать свой дневник, избегал общества братьев, стал опять ездить в клуб, стал опять много пить, опять сблизился с холостыми компаниями и начал вести такую жизнь, что графиня Елена Васильевна сочла нужным сделать ему строгое замечание. Пьер почувствовав, что она была права, и чтобы не компрометировать свою жену, уехал в Москву.
В Москве, как только он въехал в свой огромный дом с засохшими и засыхающими княжнами, с громадной дворней, как только он увидал – проехав по городу – эту Иверскую часовню с бесчисленными огнями свеч перед золотыми ризами, эту Кремлевскую площадь с незаезженным снегом, этих извозчиков и лачужки Сивцева Вражка, увидал стариков московских, ничего не желающих и никуда не спеша доживающих свой век, увидал старушек, московских барынь, московские балы и Московский Английский клуб, – он почувствовал себя дома, в тихом пристанище. Ему стало в Москве покойно, тепло, привычно и грязно, как в старом халате.

Гидразин

Гидразин
Общие
Систематическое наименование	гидразин
Химическая формула	N 2 H 4
Физические свойства
Состояние (ст. усл.)	бесцветная жидкость
Отн. молек. масса	32.05 а. е. м.
Молярная масса	32.05 г/моль
Плотность	1.01 г/см³
Термические свойства
Температура плавления	1 °C
Температура кипения	114 °C
Химические свойства
Растворимость в воде	смешивается г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS

Гидрази́н (диамид) H 2 N-NH 2 - бесцветная, сильно гигроскопическая жидкость с неприятным запахом.

Молекула N 2 H 4 состоит из двух групп NH 2 , повёрнутых друг относительно друга, что обусловливает полярность молекулы гидразина, μ = 0,62·10 −29 Кл · м. Смешивается в любых соотношениях с водой , жидким аммиаком , этанолом ; в неполярных растворителях растворяется плохо. Гидразин и большинство его производных токсичны.

Свойства

Термодинамически гидразин значительно менее устойчив, чем аммиак, так как связь N-N не очень прочна: разложение гидразина - экзотермическая реакция, протекающая в отсутствие катализаторов при 200-300 °С:

3 N 2 H 4 → 4 NH 3 + N 2

Переходные металлы (Co, Ni, Cu, Ag) катализируют разложение гидразина, при катализе платиной, родием и палладием основными продуктами разложения являются азот и водород:

N 2 H 4 → N 2 + 2 H 2

Благодаря наличию двух неподелённых пар электронов у атомов азота, гидразин способен к присоединению одного или двух ионов водорода. При присоединении одного протона получаются соединения гидразиния с зарядом 1+, двух протонов - гидразиния 2+, содержащие соответственно ионы N 2 H 5 + и N 2 H 6 2+ . Водные растворы гидразина обладают основными свойствами, но его основность значительно меньше, чем у аммиака:

N 2 H 4 + H 2 O → + + OH − (K b = 3,0·10 −6)

(для аммиака K b = 1,78·10 −5) Протонирование второй неподеленной пары электронов протекает ещё труднее:

H 2 O → 2+ + OH − (K b = 8,4·10 −16)

Известны соли гидразина - хлорид N 2 H 5 Cl, сульфат N 2 H 6 SO 4 и т. д. Иногда их формулы записывают N 2 H 4 · HCl, N 2 H 4 · H 2 SO 4 и т. д. и называют гидрохлорид гидразина, сульфат гидразина и т. д. Большинство таких солей растворимо в воде.

NH 3 + NaClO NH 2 Cl + NaOH NH 2 Cl + NH 3 N 2 H 4 · 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:

H 2 NCONH 2 + NaOCl + 2 NaOH N 2 H 4 + H 2 O + NaCl + Na 2 CO 3 ,

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

Применение

Гидразина сульфат применяется в случае таких заболеваний, как неоперабельные прогрессирующие распространенные формы, рецидивы и метастазы злокачественных опухолей - рак легкого (особенно немелкоклеточный), молочных желез, желудка, поджелудочной железы, гортани, эндометрия, шейки матки, десмоидный рак, саркома мягких тканей, фибросаркома, нейробластома, лимфогранулематоз, лимфосаркома (монотерапия или в составе полихимиотерапии).

Гидразин и его производные, такие как метилгидразин , несимметричный диметилгидразин и их смеси (аэрозин) широко распространены как ракетное горючее. Они могут быть использованы в паре с самыми разными окислителями, а некоторые и в качестве однокомпонентного топлива, в этом 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 (Р1, с*)	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 %
ClF 3	294,6 с	°С	1,507	4509 м/с	27 %
ClF 5	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 %
N 2 O 4	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 (с = Н·с/Н = кгс·с/кгс). Для перевода весовой удельной тяги в массовую её надо умножить на ускорение свободного падения (примерно равное 9,81 м/с²)

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

Продажа

АО «Реахим» предлагает самые низкие цены на реагенты из каталога. У нас вы можете купить гидразин гидрат по цене производителя и получить в кратчайшие сроки. Мы гарантируем чистоту гидразин гидрата не ниже 98%, действующий срок гарантии, точную доставку в оговоренные сроки. Чтобы оформить заказ на гидразин гидрат (1:1) используйте форму заказа на сайте.

Общее определение

Гидразин Гидрат (1:1) с регистрационным номером CAS: 7803-57-8 представляет собой бесцветную дымящуюся жидкость со слабым запахом аммиака. Имеет и другие регистрационные номера: 65209-65-6, 65492-74-2, 79785-97-0. Химически стабильное вещество, имеет целый ряд несовместимостей.

Применение

Вещество гидразин гидрат применяется в производстве и используется в лабораторных условиях:

• в качестве восстановителя для гидрата гидразина;
• в медицине;
• входит в состав пестицидов, красителей, пенообразователей;
• служит антиоксидантом материалов;
• для производства металлов высокой чистоты;
• для изготовления синтетических волокон;
• редко – для изготовления ракет и взрывчатых веществ.

Получение

Есть несколько способов получения гидрата гидразина. Например, его можно приготовить с помощью мочевины: смешать гипохлорит натрия и гидроксид натрия в определенном соотношении, добавить смесь мочевины и небольшое количество перманганата калия при перемешивании. Затем пропустить пар в реакторе при 103-104°С. После начала реакции окисления 40% реактива получается путем фракционной перегонки, 80% путем дегидратации с каустической содой – в вакууме.

NH 2 ONH 2 + NaClO + 2NaOH → N 2 H 4 ·H 2 O + NaCl + Na 2 CO 3

Идентификация

Название: Гидразин Гидрат / Hydrazine hydrate
Синонимы: Гидразин диамид / Nitrogen hydride; Hydrazine hydroxid; Hydrazine, monohydrate; Hydrazinium hydroxide.
Формула: H 4 N 2 ·H 2 O / H 6 N 2 O
ГОСТ 5832-76 (не действует)
CAS: 7803-57-8

Физические данные

Физическое состояние: дымящаяся жидкость
Цвет: белый, бесцветный
Форма: кристаллы
Запах: слабый аммиачный
Молекулярная масса: 50.06
Температура кипения: 113.5°C при 760 мм рт.ст.
Температура плавления: 51.5°C
Давление пара: 20,7 мм рт.ст. при 25°С
Плотность: 1.032 г/см 3
Растворимость: смешивается со спиртами, немного с углеводородами, не растворим в хлороформе и эфире
Чистота: не ниже 98%

Пожар и взрыв

Температура вспышки: 75ºС

Материал не горит и сгорает с трудом. Для тушения пожара, рядом или в эпицентре которого расположен гидразин гидрат, используется вода.

Может воспламеняться от тепла, искр или пламенны. Пары могут образовывать с воздухом взрывоопасные смеси.

Влияние на организм

Опасное вещество – гидразин гидрат оказывает негативное влияние на организм: вызывает ожоги, рак, аллергию при контакте с кожей. Пары реагента раздражают слизистые оболочки, носовую полость, горло, верхние дыхательные пути.

Стабильность

Стабильная жидкость.

Несовместимость: окислители, оксиды тяжелых металлов, обезвоживающие агенты, щелочные металлы, ржавчина, соли серебра.

Остаток от обезвоженного гидразина с барием или оксидом кальция разлагается с выделением тепла в дневное время и, наконец, взрывается.

Разлив и очищение

Крайне токсично для водных организмов, может вызывать долгосрочные неблагоприятные изменения в водной среде.

Удалять гидразин со сточных вод можно с помощью активированного угля и меди ионных катализаторов.

В случае разлива удалить источники возгорания, накрыть место разлива абсорбирующий материалом, собрать в контейнер для утилизации.

Утилизировать необходимо по протоколу утилизации опасных отходов.

Профилактика

Избегать попадания на кожу и в глаза, не вдыхать пары, избегать прямого контакта, не трогать сломанные контейнера. Смывать водой или мылом с водой, но не в канализацию.

Безопасность

Символ опасности: T, N.

Коды риска:

• 20/21/22 – Опасно при вдыхании, попадании на кожу и проглатывании;
• 45 – Может вызвать рак;
• 34 – Вызывает ожоги;
• 43 – Может вызвать сенсибилизацию при попадании на кожу;
• 51/53 – Токсично для водных организмов, может вызывать продолжительные неблагоприятные изменения в водной среде;
• 50/53 – Очень токсично для водных организмов, может вызывать продолжительные неблагоприятные изменения в водной среде;
• 23/24/25 – Токсично при вдыхании, попадании на кожу и проглатывании;
• 10 – Огнеопасно.

Коды безопасности:

• 45 – В случае аварии или при плохом самочувствии немедленно обратиться за медицинской помощью (по возможности предъявить этикетку материала);
• 53 – Избегать контакта - перед использованием получить специальные инструкции;
• 60 – Данный материал и его тару следует утилизировать как опасные отходы;
• 61 – Не допускать попадания в окружающую среду. Смотрите специальные инструкции/паспорт безопасности материала.

Защитное оборудование и одежда

Защита включает респиратор, химическую защиту, рекомендованную производителем.

Хранение

Закрытые контейнера могут взрываться, поэтому их следует держать удаленно от источников света и тепла.

Упаковка и транспортировка

Ограничений на транспортировку виноградной кислоты по морю, воздуху или суше нет. Требует обязательной маркировки: класс опасности – 8.

Группа упаковки: II. Упаковка: 5 г / 100 г / 500 г / 2 кг в стеклянной бутыли / 200 кг в бочках.

Завод по производству гидразина в России построен в рамках организации производства стратегических, дефицитных и импортозамещающих материалов. Он расположен в Нижегородской области, проектная мощность — 15 т в год. В настоящее время идут комплексные испытания оборудования.

Производство гидразина и гептила (несимметричный диметилгидразин) в России было свернуто в 1990-е годы. С тех пор гидразин закупался за рубежом, в основном в Германии. В 2014 году, после обострения отношений со странами западного блока, поставки гидразина в РФ прекратились.

В октябре 2014 года санкции были частично ослаблены: совет Европейского союза разрешил поставлять в Россию гидразин и гептил в тех случаях, когда топливо приобретается для реализации совместных с Европейским космическим агентством программ либо для запусков европейских космических аппаратов. Продавцам указали следить за тем, чтобы российские компании покупали строго необходимое количество топлива под конкретный проект.

Эмбарго никак не сказалось на космических программах. Точнее, сказаться пока не успело: в РФ были накоплены запасы тех марок топлива, которые попали под санкции. Главным образом, о создании запасов позаботились в Минобороны, уточнил собеседник в Роскосмосе.

— Основного ракетного топлива — несимметричного диметилгидразина, на котором работают первые ступени «Протонов» и ряд других ракет, у нас накоплено на десятилетие вперед, так что дефицита не предвидится, — заверил Иван Моисеев, научный руководитель Института космической политики. — А вот с особо чистыми гидразинами, такими как амидол, возникают проблемы. Поэтому Роскосмос и решил этот вопрос оперативно.

Вещество с очень простой формулой и очень непростой историей, в которой были и взлеты (в прямом смысле этого слова), и падения (к счастью, в основном в переносном). Это гидразин — H 2 N—NH 2 .

История с предысторией

В том, что гидразин был открыт в самом конце XIX века, сомневаться не приходится. В менделеевских «Основах химии», равно как и в «Истории химии» Микеле Джуа, первооткрывателем гидразина назван Теодор Курциус (1857—1928) — известный в свое время химик, профессор в Киле и Гейдельберге.

Однако во французских книгах по истории химии утверждается, что чистый безводный гидразин был получен лишь через семь лет после опытов Курциуса, в 1894 году, французским химиком Лобре де Брином. Курциус же получил лишь сульфат гидразина — соль состава N 2 H 4 -H 2 SO 4 .

Как он есть

Не слишком привлекательно выглядело новое вещество. Бесцветная довольно вязкая жидкость, дымящаяся на воздухе, с запахом нашатырного спирта, не очень стойкая к окислителям (склонная к самовоспламенению) и гигроскопичная. Но были у гидразина свойства, заинтересовавшие химиков. Например, он оказался восстановителем, причем очень активным. Окислы многих металлов — железа, хрома, меди — при контакте с ним восстанавливались столь бурно, что избыток гидразина воспламенялся и горел фиолетовым пламенем.

Позже выяснили, что под действием этих окислов происходит каталитическое разложение гидразина на газообразные азот и аммиак. Таким образом, он оказался пригоден в качестве ракетного топлива. Но с этой точки зрения гидразином заинтересовались спустя много лет. Пока же его изучали как достаточно своеобразный химический феномен.

Тепла при горении гидразина выделяется сравнительно мало—намного меньше, чем при горении углеводородов. Гидразингидрат в этом смысле еще хуже. Но оба они хорошо горят при малых затратах окислителя (последним могут быть воздух и кислород, перекись водорода, азотная кислота и фтор; кроме того, как мы уже знаем, гидразин может создавать реактивную тягу и без помощи реакции окисления, разлагаясь на катализаторах). Это обстоятельство, а также большое количество образующихся при горении газов сделали гидразин и его производные незаменимыми веществами ракетных полигонов.

Макро и микро

Двигателем второй ступени ракет «Космос», посредством которых в 1962— 1967 гг. на космические орбиты выведено около 200 искусственных спутников Земли, был жидкостной реактивный двигатель РД-119. Горючим для него служило вещество, обозначаемое в справочниках четырьмя буквами: НДМГ. Расшифровываются они так: несимметричный диметилгидразин. Еще одно важное для ракетной техники производное гидразина! Его формула: (CH 3) 2 NNH 2 .

В отличие от безводного гидразина и гидразингидрата это вещество легко, в любых соотношениях, смешивается не только с водой, но и с нефтепродуктами. НДМГ входит в состав многих жидких ракетных топлив. Известное американское горючее для ЖРД «Аэрозин-50» это смесь гидразина и НДМГ.

НДМГ от гидразина отличается не сильно: то же агрегатное состояние, близкие химические и физические свойства, тот же малоприятный запах.

Одна существенная частность. Несимметричный диметилгидразин — хороший растворитель. Поэтому в нем набухают, утрачивая прочность и плотность, большинство известных прокладочных материалов. Исключение составляют лишь некоторые специальные резины, полиэтилен и, конечно, «пластмассовая платина» — фторопласт-4.

Пределы взрывоопасных концентраций для смесей НДМГ с воздухом чрезвычайно широки: от 2 до 99% НДМГ по объему. Уже поэтому лучше не допускать его контакта с воздухом. Но есть и другие причины. Во-первых, он окисляется кислородом; во-вторых, взаимодействует с двуокисью углерода, содержащейся в воздухе (при этом образуются твердые соли); в-третьих, как и гидразин, НДМГ поглощает из воздуха влагу. Все три процесса приводят к порче достаточно дорогого НДМГ. Потому эту непростую жидкость рекомендуют хранить под азотной «подушкой».

Выше рассказано о наиболее известных примерах использования гидразина и его производных в ракетной технике. Однако это был, если хотите, итог, высшая точка взлета. А предшествовали ей события менее знаменательные.

Многим знакомо имя немецкого инженера и изобретателя Хельмута Вальтера. До начала второй мировой войны он был техническим руководителем небольшой приборостроительной фирмы, а к концу войны стал одним из самых почитаемых (и глубоко засекреченных) деятелей науки и техники в фашистской Германии. Как и Вернер фон Браун, он разрабатывал «оружие возмездия», на которое так рассчитывали гитлеровцы и которое им почти ничего не дало.

Вся карьера Вальтера связана с концентрированными растворами перекиси водорода. Их он использовал и в двигателях для подводной лодки новой конструкции, и в реактивном двигателе собственной конструкции. Восьмидесяти процентная перекись водорода работала в этом двигателе как окислитель, горючим же для него служила смесь почти равных количеств метилового спирта и гидразингидрата. Гидразингидрат в составе топлива обеспечивал его легкое и безотказное самовоспламенение.

Двигатели Вальтера устанавливали на истребителях Мессершмитта «Ме-163» и на пилотируемом самолете-снаряде «Наттер». Последний предназначался для борьбы с бомбардировочной авиацией. Примитивная деревянная конструкция самолета несла мощный заряд из 24 твердотопливных реактивных снарядов. После залпа летчик и дорогостоящий двигатель спасались на парашютах, а «Наттер» самоуничтожался в воздухе.

Дальше испытаний (сентябрь 1944 г.) затея с «Наттером» не пошла. Она не повлияла на исход войны, как, впрочем, и другие начинания Хельмута Вальтера. Однако работы по использованию гидразина и его производных в качестве реактивного топлива были продолжены в разных странах. В частности, в США вскоре после войны построены ракеты «Бомарк», «Авангард», «Тор-Эйбл», «Найк-Аякс», работающие на смеси, несимметричного диметилгидразина и керосина. Позже НДМГ вошел в состав топлива двигателей второй ступени ракет «Тор-Дельта», «Торад-Дельта», «Тор-Аджена», «Торад-Аджена». Он же входил в состав горючего первой и второй ступеней мощных ракет-носителей «Титан-М», «Титан-Ill». А в реактивном двигателе французского истребителя- бомбардировщика «Мираж-111» НДМГ используют как активизирующую добавку к традиционному топливу.

Современной космической технике нужны не только гигантские двигатели ракет первой и второй ступени. В последнее время все больше внимания уделяют разработке микрореактивных двигателей, с помощью которых корабли и спутники перемещаются в открытом космосе в условиях невесомости — меняют орбиты, маневрируют. В этих микродвигателях гидразину тоже отводят важную роль.

В условиях орбитального полета одним из самых главных требований к ракетному топливу становятся простота и надежность его воспламенения (или начала реакции самопроизвольного разложения с выделением газообразных продуктов). С этой точки зрения гидразин и его производные не имеют равных. Они воспламеняются очень легко, а разложение гидразина на азот и аммиак возможно как под действием нагрева, так и под влиянием катализаторов. В итоге микродвигатели с гидразином и его производными изготавливают в нескольких странах.

Но не только в космосе, не только для космической техники нужен нам гидразин. Сегодня химии гидразина посвящено много исследований и книг. Производных его получены сотни тысяч, и некоторые из них оказались практически значимыми.

В терапевтической практике используют многие биологически активные вещества — производные гидразина. Известна, в частности, группа лекарств от туберкулеза, в которых действующим началом стал гидразид изоникотиновой кислоты — производное гидразина. Другие его производные используют как средство против нервных депрессий.

А гидразид малеиновой кислоты — стимулятор роста картофеля, сахарной свеклы, винограда, табака.

Конечно, далеко не все производные гидразина применимы для подобных целей. Давно известно, что и сам гидразин, и его простейшие производные, применяемые в ракетной технике, токсичны. Сообщения о токсичности многих производных гидразина, появившиеся в медицинской литературе в последние годы, заставляют относиться к этим веществам с еще большей настороженностью и вниманием. Однако от их вредностей научились защищаться достаточно надежно.

Разработаны и кое-где уже используются на практике высокоэффективные и надежные гидразин-воздушные и гидразин-кислородные топливные элементы — химические источники тока. Они работали, в частности, вместо аккумуляторов на борту канадской одноместной научно-исследовательской подводной лодки «Стар».

При работе в топливном элементе из сравнительно ядовитого гидразина (или гидразингидрата) образуются лишь совершенно безвредные вода и азот. Электрическая энергия вырабатывается благодаря протекающей на аноде реакции:

Экологическая безвредность — главное достоинство таких источников тока.

Гидразин-воздушные топливные элементы прошли успешные испытания на микромотоцикле и грузовом электромобиле, развивавшем скорость больше 70 километров в час.

Одним словом, гидразину нашлось дело и в космосе, и под водой, и на земле.

Позволила применять его для высокотемпературной консервации поверхностей стальных аппаратов без дополнительных потерь реагента. 

Хотя приведенные в 2 общие уравнения в случае одноступенчатых реакций значительно упрощаются (М = 1) , тем не менее даже в этом простом случае невозможно получить точное аналитическое решение . Следовательно, чтобы проверить справедливость упрощенных моделей и приближенных формул, имеет смысл получить численные решения этих уравнений. В работе приводятся расчеты для одноступенчатых реакций первого порядка ниже излагаются более детальные результаты работы Р] для одноступенчатых реакций второго порядка . В работе содержатся расчеты для реакции разложения гидразина, рассматриваемой как цепная реакция , и используется (необоснованно , см. 5 главы 5) для активных центров. 

Выход относится к тиосемикарбазону. в В условиях разложения гидразина альдегид нестоек. 

Очевидно, что при разработке гидразиновых ЭХГ необходимо стремиться к созданию таких катодов, где реакция разложения гидразина протекала бы с минимальной скоростью , чему способствует понижение температуры и концентрации гидразина в топливной смеси. 

Второе из приведенных выше объяснений взаимосвязи к. а. с величиной АП можно, по-видимому, принять для изученной нами каталитической реакции разложения гидразина . Суммарная константа скорости реакции является в этом случае произведением частных констант , некоторые из которых пропорциональны концентрации электронов /г, а другие - концентрации дырок п. Если в суммарную константу входит произведение 

    Разложение гидразина по второму направлению (686) характеризуется высокими стехиометрическими коэффициентами. Для 

На рис. 3 представлены зависимости логарифма времени достижения 25%-НОГО разложения гидразина от обратной абсолютной температуры для трех высокоомных образцов Ое. Образец 1 получен дроблением монокристалла р-типа (легированного индием), образец 2-дроблением монокристалла п-типа (легированного сурьмой), образец 3 получен из поликристаллического Ое я-типа. 

Наклон всех трех прямых дает для энергии активации разложения гидразина на Ое величину 20 3 ккал моль. Сдвиг прямых относительно друг друга хорошо согласуется с измерениями поверхности порошков Ое по адсорбции криптона . Таким образом , в случае высокоомных образцов Ое имеет место полная тождественность каталитических свойств образцов п- и р-типа. 

В период монтажа наиболее технологичным способом защиты внутренних поверхностей оборудования из перлитных сталей зарекомендовал себя так называемый мокрый способ хранения с использованием водного раствора гидразина и аммиака с концентрацией 600-100 мг/л канГидразин-гидрат (М2Н4-Н20) - бесцветная жидкость, легко поглощающая из воздуха воду , углекислоту и кислород. Гидразин-гидрат хорошо растворим в воде. Температура кипения его 118° С, температура замерзания -51,7° С, относительная молекулярная масса -50, плотность-1,03г/см, теплота парообразования 125 ккал/кг, теплоемкость 0,05 ккал/(кг-° С), температура вспышки 73° С. Водные растворы его не огнеопасны, они легко разлагаются кислородом воздуха . Чтобы предотвратить разложение гидразина , его растворы хранят в атмосфере азота . Приготовленный водный раствор гидразина н аммиака заливается в емкости так, чтобы не оставалось воздушных мешков. 

Тогда уравнение (92) при г = г имеет интеграл = О, так как начальная (так же как и конечная) концентрация радикалов равна нулю. Так как функции скорости реакции Юг являются функциями т и молярных долей Х, уравнения, подобные уравнению (95), позволяют явно выразить величину Хг через х и остальные Х. Следовательно, если уравнение (95) справедливо для каждого радикала, то молярные доли всех этих продуктов промежуточных реакций могут быть исключены из уравнений пламени, уравнений (92) и (93), и потоки долей всех этих веществ равны нулю. Так как оставшиеся доли потоков , е, связаны между собой стехиометрическими соотношениями , среди уравнений (92) лишь одно оказывается независимым (в то же время несколько соотношений, конечно, по-прежнему определяются уравнением (93)), и задача сводится к задаче с одноступенчатой реакцией . В этом случае уравнения пламени могут быть решены точно и все молярные доли , включая Х, могут быть выражены через т. Такое обобщенное стационарное приближение хорошо оправдалось в случае пламени разложения озона оказалось сомнительным для пламени разложения гидразина и привело к очень плохому описанию)аспределения атомов брома в бромо-водородпом пламени) 

Уменьшение к. а. с ростом ширины запрещенной зоны имеет место при хемосорбции Оз и в реакциях обмена с обмена водородом С2Н4 с ВзО, гомомолекулярного обмена 0 , обмена 0 с поверхностью окислов , рекомбинации Н-атомов, рекомбинации 0-атомов, гидрирования этилена, гидрирования СО в СН4, гидрирования нитробензола в анилин, дегидрирования циклогексана , дегидрирования этилового , изопропилового, н-бути-лового спиртов, дегидрирования НСООН, разложения гидразина, KN8, 

Влияние К изучалось на полихелатах различной структуры . Замена радикалов алифатического ряда - гексаметилена или диметилена - на радикал ароматического строения - фенилен или дифенилен - в медных полихелатах, полученных на основе бисдитиокарбаматов, снижает скорость разложения гидразина и повышает скорость разложения перекиси водорода. Аналогичное влияние наблюдается и для других металлов . Полихелаты кобальта с радикалом К2 - гексаметиленом - активны в реакции разложения перекиси водорода, а с радикалом Ка-дифенил ом - неактивны. 

Несмотря на трудность измерения каталитической активности пере-кристаллизованпых мономеров, можно проследить тегщенцию к снижению каталитической активности в реакции разложения гидразина при введении замещающих водород донорных групп (рис. 4). При этом выяснилось, что изменение положения замещающей водород группы из пара-в орто- оказывает сильное влияние на активность (рис. 5). 

NHa (газ). Шварц исследовал кинетику термического разложения гидразина в токе толуола и нашел Dq (HaN - NlTg) = 60 + 3 ккалЫоль. Это значение было подтверждено Фонером и Хадсоном , которые измерили потенциал появления иона NHg" из N2H4 и потенциал ионизации NHg и нашли Do (HgN - NHj) = 58 + 9 ккалЫоль. Найденному Шварцем значению Dq (HgN - NH.j) соответствует значение 

Здесь А представляет собой исходное вещество (в случае разложения гидразина - N2H4), В - активное промежуточное вещество (NHa или Н) и С продукт реакции (N , На или NHs). Обозначим концентрации веществ А и В через д и Лв константы скорости процессов (I), (II) 

Общий ход