1,1-диметилхидразин

От Уикипедия, свободната енциклопедия
Отидете на навигация Отидете на търсене
1,1- Диметилхидразин
Изображение на химическата структура Изображение на молекулен модел
Общ
Систематично
име
1,1-диметилхидразин
Традиционни имена Несиметричен диметилхидразин (UDMH), "хептил"
Chem. формула C 2 H 8 N 2
плъх. формула (CH 3 ) 2 NNH 2
Физически свойства
състояние течност
Моларна маса 60,1 g/ mol
Плътност 0,79 ± 0,01 g / cm³[2]
Йонизационна енергия 8,05 ± 0,01 eV[2]
Топлинни свойства
температура
топене 216 К, -57 °С
кипене 336 К, +63 °С
огнища 258 К, -15 °С
Граници на експлозия 2 ± 1 об.%[2]
Налягане на парата 103 ± 1 mm Hg[2]
Класификация
рег. CAS номер 57-14-7
Pubchem
рег. EINECS номер 200-316-0
УСМИВКИ
InChI
RTECS MV2450000
ЧЕБИ 18853
ООН номер 1163 г
ChemSpider
Сигурност
LD 50 122 mg / kg (плъхове, орално)
100 mg / m 3 4 часа (морски свинчета, при експозиция) [1]
токсичност силно токсичен
NFPA 704
Огнеопасность 3: Жидкости и твёрдые вещества, способные воспламеняться почти при температуре внешней среды. Температура вспышки между 23 °C (73 °F) и 38 °C (100 °F)Опасность для здоровья 4: Очень кратковременное воздействие может вызвать смерть или крупные остаточные повреждения (например, ртуть, синильная кислота, фосфин)Реакционноспособность 1: Обычно стабильное, но может стать неустойчивым при повышенных температуре и давлении (например, пероксид водорода, гидрокарбонат натрия)Специальный код: отсутствуетNFPA 704 четирицветен диамант
3
4
1
Данните се базират на стандартни условия (25 °C, 100 kPa), освен ако не е посочено друго.
Лого на Wikimedia Commons Медийни файлове в Wikimedia Commons

Несиметричният диметилхидразин ( UDMH , 1,1-диметилхидразин , с кодово име "хептил" [a] ) е химическо производно на хидразин , компонент на висококипящо (точка на кипене над 0 °C ) ракетно гориво . Диазотният тетроксид (AT), чист или смесен с азотна киселина , често се използва като окислител в тандем с UDMH; известни са случаи на използване на чиста киселина и течен кислород . За подобряване на свойствата може да се използва в смес с хидразин , известен като аерозин [3] .

Основна информация

UDMH е безцветна или леко жълтеникава прозрачна течност с остра неприятна миризма, характерна за амините (миризмата на развалена риба, подобна на миризмата на амоняк, много подобна на миризмата на цаца ) [4] , летливо вещество, точка на кипене +63,1 °C[5] ...

Температурата на кристализация е -57,78 ° C, плътността е 790 kg / [6] . Смесва се добре с вода , етанол , повечето петролни продукти и много органични разтворители . Той е хигроскопичен, абсорбира влагата от въздуха, което води до намаляване на специфичната тяга на двигателите (100 m/s за всеки 0,5 % вода в сместа). [ източник не е посочен 423 дни ]

Запалва се спонтанно при контакт с окислители на базата на азотна киселина и диазотен тетроксид, което опростява конструкцията и осигурява лесно стартиране и възможност за многократно активиране на ракетни двигатели . [3]

Взаимодействието на UDMH и неговите водни разтвори с азотна киселина е бързо. Възпламеняването става до 50% концентрация на воден разтвор. Разтворите с по-ниска концентрация реагират с образуването на сол на азотна киселина. UDMH е термично стабилен до +350 ° C. В диапазона от + 350 ... + 1000 ° C продуктите на разлагането са амоняк , амини , циановодородна киселина , водород , азот , метан , етан , смолисти и други вещества. [ източник не е посочен 423 дни ]

Използва се като гориво за ракети с окислител азотен тетроксид (АТ)[7] :

Предимствата на двойката UDMH + AT включват:

  • надминава двойка кислород + керосин и двойка кислород + водород по плътност (1170 kg / m³ срещу 1070 kg / m³ и 285 kg / m³, съответно), следователно са необходими по-малки резервоари и дизайнът се оказва по-компактен
  • самозапалване при контакт на горивните компоненти, което опростява конструкцията на двигателите и повишава тяхната надеждност
  • ракетата може да се зарежда дълго време, което е критично за ракети в готовност или космически кораби в полет

Недостатъците на UDMH + AT включват:

Други свойства:

  • по-висока експлозивност в сравнение с парата кислород-керосин, но по-малка в сравнение с двойката водород + кислород.

Приложение

UDMH е бил и се използва в реактивни двигатели с течно гориво

История на създаването

През 1949 г. Държавният институт по приложна химия получава свидетелство за изобретател за асиметричен диметилхидразин като ефективно стартово ракетно гориво, което има редица уникални свойства в сравнение с горивото TG-02 , пет пъти по-кратък период на забавяне на самозапалването, по-малка температурна зависимост и повишена енергийна ефективност (специфичният импулс от АК е с 10 единици по-висок от този на TG-02) [9] .

Запалими свойства

Силно запалима течност. Точка на запалване -15 ° C; температура на самозапалване 249 ° C; концентрационни граници на разпространение на пламъка 2-95% об. [ източник не е посочен 423 дни ]

Пожарогасителни средства: пръскана вода, въздушно-механична пяна, прахове [10] .

токсичност

UDMH е силно токсично и летливо вещество[7] . Например, неговите канцерогенни свойства се използват в проучвания за получаване на колоректален карцином при плъхове [11] . Хептил има силно токсично и мутагенно действие. Ефект върху човешкото тяло: дразнене на лигавиците на очите, дихателните пътища и белите дробове; силно възбуда на централната нервна система; разстройство на стомашно-чревния тракт (гадене, повръщане), при високи концентрации може да настъпи загуба на съзнание. [ източник не е посочен 423 дни ]

Влизане в индустрията

UDMH се получава от диметиламин , който е широкомащабен продукт на органичен синтез, на два етапа чрез N-нитрозодиметиламин:

N-нитрозодиметиламин също е силно токсичен и канцерогенен[7] .

Съхранение

Хидразиновите горива се характеризират с ниска химическа стабилност при контакт с атмосферата, но практически не причиняват корозия на структурните материали в парната и течната фаза. За съхранение на UDMH се използват резервоари, изработени от нисковъглеродни стомани , монтирани над земята или заровени. Подобно на диазотния тетроксид , UDMH се съхранява под азотно налягане в наситено състояние.

Във въздуха UDMH взаимодейства с кислород, с образуването на 1,1,4,4-тетраметилтетразен, амоняк, диазометан, полиметилен, смолисти вещества от основна природа. Най-опасните продукти на такива реакции са канцерогените и мутагените (CH 3 ) 2 NNO и CH 2 N 2[7] .

Транспорт

Транспортирането на UDMH се извършва основно с железопътен, воден и автомобилен транспорт. Въздушният транспорт на UDMG е забранен! [ източник не е посочен 423 дни ]

Хидразиновите горива се транспортират в железопътни и пътни цистерни с вместимост 40-60 m³, изработени от нисковъглеродни стомани. За да се изключи контактът на горивото с атмосферата, в железопътните и автомобилните резервоари се поддържа излишък от азотно налягане от 100-150 kPa . [ източник не е посочен 423 дни ]

Рециклиране и неутрализиране

Неутрализацията на разливите е възможна чрез абсорбция от шунгит [12] .

UDMH може да се неутрализира чрез каталитично хидрогениране на форма (CH3) 2, NH и NH 3. Замърсената с него вода може да бъде пречистена чрез каталитично окисление с водороден прекис[7] .

Натрупаните за военни цели запаси от 1,1-диметилхидразин могат да се използват като суровина за производство на полиуретани, повърхностноактивни вещества, инхибитори на корозията, биологично активни вещества, химикали, торове с микроелементи[7] .

Вижте също

Коментари (1)

  1. Кодовото обозначение „хептил“ е присвоено на 1,1-диметилхидразин в СССР, вижте Panasyuk et al., 2010 . В химическата номенклатура хептилът е алкиловият радикал на хептана, C 7 H 15 .
  2. До и включително Ариан 4 .

Бележки (редактиране)

  1. 1,1-диметилхидразин MSDS . // Сигма-Олдрич.
  2. 1 2 3 4 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0227.html
  3. 1 2 3 Космонавтика: Енциклопедия. - М. , 1985.
  4. Ушакова, В. Г. Характеристики на химичните трансформации на UDMH и неговото поведение в обекти на околната среда / V. G. Ushakova, O. N. Shpigun, O. I. Starygin // Polzunovskii Bulletin: Zh. - Алтайски държавен технически университет на име И. И. Ползунова, 2004. - No4.
  5. Панасюк и др., 2010 , с. 60: „UDMH е силно токсично (MPC ≤ 0,01 mg / m3) и доста летливо вещество (Tb = 63,1 ° C)“.
  6. 1,1-Диметилхидразин (англ.) ... Джобно ръководство на NIOSH за химически опасности . CDC (30 октомври 2019 г.). Дата на лечение: 22 април 2021 г.
  7. 1 2 3 4 5 6 Панасюк и др., 2010 г.
  8. Панасюк и др., 2010 , с. 59.
  9. Губанов, Б. И. Триумф и трагедия на Енергия: Размисли на главния конструктор. - Нижни Новгород: NIER, 2000. - Т. 1: Летящ огън. - С. 167 .-- 419 с. - ISBN 5-93320-003-4 .
  10. Королченко, А. Я. Опасност от пожар и експлозия на вещества и материали и средства за тяхното гасене: за 2 часа: Наръчник / А. Я. Королченко, Д. А. Королченко. - 2-ро изд., преп. и добавете. - М .: Ас; М .: Пожнаука, 2004 .-- С. 436.
  11. Carr, I. Неопластична инвазия при експериментален карцином на дебелото черво: анормална диференциация и освобождаване на слуз: [ инж. ] : [ арх. 26 септември 2017 г. ] / I. Carr, K. Orr // Клинични и експериментални метастази: zhurn. - 1990. - Кн. 8. - С. 299–304. - ISSN 0262-0898 . - doi : 10.1007 / BF01810676 . - PMID 2350917 .
  12. Golub, SL хроматография-мас-спектрометрия продукти от трансформация на асиметричен диметилхидразин върху повърхността на шунгитовия материал : Реферат на дисертацията за степен кандидат на химическите науки: ръкопис: [ арх. 14 юли 2014 г. ]. - М. , 2007 .-- 24 с.

литература

Връзки

  • Поляк, Виктор. Черна история // Културна еволюция. - 2008 .-- 27 януари.
  • N 2 O 4 / UDMH // Enciclopedia Astronautica. - 2002 .-- 26 юни.
  • Пестицидите представляват непоносими рискове? : [ арх. 18 април 2005 г. ] // Образователната програма за управление на пестицидите в университета Корнел. - 2003 .-- 10 март.