1,1-dimethylhydrazin

1,1-dimethylhydrazin
Všeobecné
Systematický
název		 1,1-dimethylhydrazin
Tradiční jména Nesymetrický dimethylhydrazin (UDMH), "heptyl"
Chem. vzorec C2H8N2 _ _ _ _ _
Krysa. vzorec ( CH3 ) 2NNH2 _ _
Fyzikální vlastnosti
Stát kapalina
Molární hmotnost 60,1 g/ mol
Hustota 0,79 ± 0,01 g/cm³ [2]
Ionizační energie 8,05 ± 0,01 eV [2]
Tepelné vlastnosti
Teplota
 •  tání 216 K, -57 °C
 •  vroucí 336 K, +63 °C
 •  bliká 258 K, -15 °C
Meze výbušnosti 2 ± 1 obj. % [2]
Tlak páry 103 ± 1 mmHg [2]
Klasifikace
Reg. Číslo CAS 57-14-7
PubChem 5976
Reg. číslo EINECS 200-316-0
ÚSMĚVY   NN(C)C
InChI   InChI=1S/C2H8N2/cl-4(2)3/h3H2,1-2H3RHUYHJGZWVXEHW-UHFFFAOYSA-N
RTECS MV2450000
CHEBI 18853
UN číslo 1163
ChemSpider 5756
Bezpečnost
LD 50 122 mg/kg (krysy, orálně)
100 mg/m3 4 hodiny (morčata, při expozici) [1]
Toxicita vysoce toxické
NFPA 704 NFPA 704 čtyřbarevný diamant 3 čtyři jeden
Údaje jsou založeny na standardních podmínkách (25 °C, 100 kPa), pokud není uvedeno jinak.
 Mediální soubory na Wikimedia Commons

Asymetrický dimethylhydrazin ( UDMH , 1,1-dimethylhydrazin , kódové označení "heptyl" [a] ) je chemická látka, derivát hydrazinu , součást vysokovroucího (s bodem varu nad 0 °C ) raketového paliva . Oxid dusičitý (AT), čistý nebo ve směsi s kyselinou dusičnou , se často používá jako oxidační činidlo v tandemu s UDMH ; jsou známy případy použití čisté kyseliny a kapalného kyslíku . Pro zlepšení vlastností jej lze použít ve směsi s hydrazinem , známým jako aerozin [3] .

Základní informace

UDMH je bezbarvá nebo slabě nažloutlá průhledná kapalina s ostrým nepříjemným zápachem charakteristickým pro aminy (zápach zkažených ryb je podobný zápachu čpavku, velmi podobný zápachu šprotů ) [4] , těkavá látka, bod varu +63,1 °C [5] .

Teplota krystalizace −57,78 °C, hustota 790 kg / m³ [6] . Dobře se mísí s vodou , etanolem , většinou ropných produktů a mnoha organických rozpouštědel . Je hygroskopický, absorbuje vlhkost ze vzduchu, což vede ke snížení měrného tahu motorů (100 m/s na každých 0,5 % vody ve směsi).

Samovznícení při kontaktu s oxidačními činidly na bázi kyseliny dusičné a oxidu dusného, ​​což zjednodušuje konstrukci a poskytuje snadný start a možnost opakovaného zapínání raketových motorů . [3]

Interakce UDMH a jeho vodných roztoků s kyselinou dusičnou probíhá rychle. Ke vznícení dochází až do 50% koncentrace vodného roztoku. Roztoky nižší koncentrace reagují za vzniku soli kyseliny dusičné. UDMH je tepelně stabilní do +350 °C. V rozmezí +350 ... +1000 °C jsou produkty rozkladu čpavek , aminy , kyselina kyanovodíková , vodík , dusík , metan , ethan , pryskyřičné a další látky.

Používá se jako palivo pro rakety s oxidantem oxid dusný (AT) [7] :

Mezi výhody dvojice UDMH + AT patří:

Nevýhody UDMH+AT zahrnují:

Další vlastnosti:

Aplikace

UDMH byl a je používán v kapalných raketových motorech

Historie vytvoření

V roce 1949 obdržel Státní ústav aplikované chemie autorský certifikát na asymetrický dimethylhydrazin jako účinné raketové palivo pro odpal, které má oproti palivu TG-02 řadu unikátních vlastností , pětkrát kratší dobu zážehu, menší závislost na teplotě a zvýšená energetická účinnost (měrný impuls s AK je o 10 jednotek vyšší než u TG-02) [9] .

Vlastnosti požáru

Hořlavá kapalina. Bod vzplanutí -15 °C; teplota samovznícení 249 °C; koncentrační limity šíření plamene 2-95% obj.

Hasiva: vodní sprcha, vzducho-mechanická pěna, prášky [10] .

Toxicita

UDMH je vysoce toxická a těkavá látka [7] . Například jeho karcinogenní vlastnosti byly použity ve studiích k produkci kolorektálního karcinomu u potkanů ​​[11] . Heptyl má silný toxický a mutagenní účinek. Účinek na lidský organismus: podráždění sliznic očí, dýchacích cest a plic; silná excitace centrálního nervového systému; porucha gastrointestinálního traktu (nauzea, zvracení), ve vysokých koncentracích může dojít ke ztrátě vědomí.

Ve sporu mezi Sergejem Koroljovem a Valentinem Glushkem o principech výběru paliva pro rakety (což je důležitější - energetická účinnost nebo šetrnost k životnímu prostředí) Koroljov nazval heptyl "zatracený jed" [12] [13] .

Příjem v průmyslu

UDMH se získává z dimethylaminu , což je produkt organické syntézy ve velkém měřítku, ve dvou stupních přes N-nitrosodimethylamin:

N-nitrosodimethylamin je také vysoce toxický a karcinogenní [7] .

Úložiště

Hydrazinové hořlaviny se vyznačují nízkou chemickou stabilitou ve styku s atmosférou, prakticky však nezpůsobují korozi konstrukčních materiálů v plynné a kapalné fázi. UDMH se skladuje v nádržích z nízkouhlíkové oceli instalovaných nad zemí nebo pod zemí. Stejně jako oxid dusný se UDMH skladuje pod tlakem dusíku v nasyceném stavu.

Ve vzduchu UDMH reaguje s kyslíkem za vzniku 1,1,4,4-tetramethyltetrazenu, amoniaku, diazomethanu, polymethylenů a zásaditých pryskyřičných látek. Nejnebezpečnějšími produkty takových reakcí jsou karcinogeny a mutageny (CH 3 ) 2 NHO a CH 2 N 2 [7] .

Doprava

Přeprava UDMH je realizována převážně po železnici, vodě a vozidly. Letecká přeprava UDMH je zakázána.

Hydrazinová paliva se přepravují v železničních a silničních cisternách o objemu 40-60 m³, vyrobených z nízkouhlíkových ocelí. Aby se zabránilo kontaktu paliva s atmosférou, je v železničních a automobilových nádržích udržován přetlak dusíku 100-150 kPa .

Recyklace a neutralizace

Úžiny lze neutralizovat absorpcí šungitem [14] .

UDMH lze neutralizovat katalytickou hydrogenací za vzniku ( CH3 ) 2NH a NH3 . Znečištěné vody lze čistit katalytickou oxidací peroxidem vodíku [7] .

Zásoby 1,1-dimethylhydrazinu nashromážděné pro vojenské účely lze využít jako suroviny pro výrobu polyuretanů, povrchově aktivních látek, inhibitorů koroze, biologicky aktivních látek, chemických léčiv a hnojiv se stopovými prvky [7] .

Viz také

Komentáře

  1. ↑ Kódové označení „heptyl“ bylo v SSSR přiděleno 1,1-dimethylhydrazinu, viz Panasyuk et al., 2010 . V chemické nomenklatuře je heptyl alkylový radikál heptanu, .C7H15−
  2. ↑ Až do Ariane-4 včetně .

Poznámky

  1. ↑ 1,1-dimethylhydrazin MSDS . // Sigma-Aldrich.
  2. ↑ 1 2 3 4 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0227.html
  3. ↑ 1 2 3 Kosmonautika: Encyklopedie. - M. , 1985.
  4. ↑ Ushakova, V. G. . Zvláštnosti chemických přeměn UDMH a jeho chování v objektech životního prostředí  / VG Ushakova, ON Shpigun, OI Starygin // Polzunovskiy vestnik: zhurn. — Altajská státní technická univerzita. I. I. Polzunova, 2004. - č. 4.
  5. ↑ Panasyuk a kol., 2010 , s. 60: "UDMH je vysoce toxický (maximální koncentrační limit ≤ 0,01 mg/m3) a značně těkavý (Tbp = 63,1°C)".
  6. ↑ 1,1-  Dimethylhydrazin . NIOSH Kapesní průvodce chemickými riziky . CDC (30. října 2019). Datum přístupu: 22. dubna 2021.
  7. ↑ 1 2 3 4 5 6 Panasyuk et al., 2010 .
  8. ↑ Panasyuk a kol., 2010 , s. 59.
  9. ↑ Gubanov, B.I. Triumf a tragédie Energie: Úvahy hlavního konstruktéra. - Nižnij Novgorod: NIER, 2000. - Svazek 1: Létající oheň. - S. 167. - 419 s. - ISBN 5-93320-003-4 .
  10. ↑ Korolchenko, A. Ya. Nebezpečí požáru a výbuchu látek a materiálů a způsoby jejich hašení: za 2 hodiny: Příručka / A. Ya. Korolchenko, D. A. Korolchenko. - 2. vyd., přepracováno. a doplňkové — M  .: Ase; M.  : Pozhnauka, 2004. - S. 436.
  11. ↑ Carr, I. Neoplastická invaze u experimentálního karcinomu tlustého střeva: abnormální diferenciace a uvolňování hlenu : [ eng. ]  : [ arch. 26. září 2017 ] / I. Carr, K. experimental Orr // Clinical & metastasis: journal. - 1990. - Sv. 8. - S. 299-304. — ISSN 0262-0898 . - doi : 10.1007/BF01810676 . — PMID 2350917 .
  12. ↑ Marov M. Ya., Huntress W. T. Sovětští roboti ve sluneční soustavě. Technologie a objevy. - M. : FIZMATLIT, 2013. - S. 62. - 612 s. — ISBN 978-5-9221-1427-1 .
  13. ↑ „Sovětští roboti ve sluneční soustavě“, s. 62 v Knihách Google
  14. ↑ Golub, S. L. Chromato-hmotnostní spektrometrie produktů transformace asymetrického dimethylhydrazinu na povrchu šungitového materiálu  : Abstrakt dizertační práce pro stupeň kandidáta chemických věd: Jako rukopis: [ arch. 14. července 2014 ]. - M. , 2007. - 24 s.

Literatura

Odkazy