1,1-dimetilhidrazină

1,1-dimetilhidrazină
General

Nume sistematic		 1,1-dimetilhidrazină
Nume tradiționale Dimetilhidrazină nesimetrică (UDMH), „heptil”
Chim. formulă C2H8N2 _ _ _ _ _
Şobolan. formulă ( CH3 ) 2NNH2 _ _
Proprietăți fizice
Stat lichid
Masă molară 60,1 g/ mol
Densitate 0,79 ± 0,01 g/cm³ [2]
Energie de ionizare 8,05 ± 0,01 eV [2]
Proprietati termice
Temperatura
 •  topirea 216 K, -57 °C
 •  fierbere 336 K, +63 °C
 •  clipește 258 K, -15 °C
Limite de explozie 2 ± 1 vol.% [2]
Presiunea aburului 103 ± 1 mmHg [2]
Clasificare
Reg. numar CAS 57-14-7
PubChem 5976
Reg. numărul EINECS 200-316-0
ZÂMBETE   NN(C)C
InChI   InChI=1S/C2H8N2/c1-4(2)3/h3H2,1-2H3RHUYHJGZWVXEHW-UHFFFAOYSA-N
RTECS MV2450000
CHEBI 18853
Număr ONU 1163
ChemSpider 5756
Siguranță
LD 50 122 mg/kg (șobolani, oral)
100 mg/m3 4 ore (cobai, când sunt expuși) [1]
Toxicitate foarte toxic
NFPA 704 NFPA 704 diamant în patru culori 3 patru unu
Datele se bazează pe condiții standard (25 °C, 100 kPa), dacă nu este menționat altfel.
 Fișiere media la Wikimedia Commons

Dimetilhidrazina asimetrică ( UDMH , 1,1-dimetilhidrazina , nume de cod „heptil” [a] ) este o substanță chimică, un derivat al hidrazinei , o componentă a combustibilului pentru rachete cu punct de fierbere ridicat (cu un punct de fierbere peste 0 ° C ) . Tetroxidul de diazot (AT), pur sau amestecat cu acid azotic , este adesea folosit ca agent oxidant în tandem cu UDMH ; sunt cunoscute cazuri de utilizare a acidului pur și a oxigenului lichid . Pentru a îmbunătăți proprietățile, poate fi folosit într-un amestec cu hidrazină , cunoscută sub numele de aerozină [3] .

Informații de bază

UDMH este un lichid transparent incolor sau ușor gălbui, cu un miros ascuțit neplăcut caracteristic aminelor (mirosul de pește stricat este similar cu mirosul de amoniac, foarte asemănător cu mirosul de șprot ) [4] , substanță volatilă, punct de fierbere +63,1 ° C [5] .

Temperatura de cristalizare −57,78 °C, densitate 790 kg / m³ [6] . Se amestecă bine cu apă , etanol , majoritatea produselor petroliere și mulți solvenți organici . Este higroscopic, absoarbe umezeala din aer, ceea ce duce la scăderea forței specifice a motoarelor (100 m/s la fiecare 0,5 % apă din amestec).

Se auto-aprinde la contactul cu agenți oxidanți pe bază de acid azotic și tetroxid de dinazot, ceea ce simplifică designul și oferă o lansare ușoară și capacitatea de a porni în mod repetat motoarele de rachetă . [3]

Interacțiunea UDMH și a soluțiilor sale apoase cu acidul azotic are loc rapid. Aprinderea are loc până la concentrația de 50% dintr-o soluție apoasă. Soluțiile de concentrație mai mică reacţionează cu formarea unei săruri de acid azotic. UDMH este stabil termic până la +350 °C. În intervalul +350 ... +1000 ° C, produsele de descompunere sunt amoniacul , aminele , acidul cianhidric , hidrogenul , azotul , metanul , etanul , rășinoasele și alte substanțe.

Este folosit ca combustibil pentru rachete cu tetroxid de dinazot oxidant (AT) [7] :

Avantajele unei perechi de UDMH + AT includ:

Dezavantajele UDMH+AT includ:

Alte proprietăți:

Aplicație

UDMH a fost și este folosit în motoarele de rachete lichide

Istoricul creației

În 1949, Institutul de Stat de Chimie Aplicată a primit un certificat de autor pentru dimetilhidrazină asimetrică ca combustibil eficient pentru rachete de lansare, care are o serie de proprietăți unice în comparație cu combustibilul TG-02 , o perioadă de întârziere la aprindere de cinci ori mai scurtă, dependență mai mică de temperatură și eficiență energetică crescută (impulsul specific cu AK este cu 10 unități mai mare decât cel al TG-02) [9] .

Proprietăți de incendiu

Lichid inflamabil. Punct de aprindere -15 °C; temperatura de autoaprindere 249 °C; limite de concentrație de propagare a flăcării 2-95% vol.

Mijloace de stingere: apă pulverizată, spumă aer-mecanică, pulberi [10] .

Toxicitate

UDMH este o substanță foarte toxică și volatilă [7] . De exemplu, proprietățile sale cancerigene au fost utilizate în studii pentru a produce carcinom colorectal la șobolani [11] . Heptilul are un puternic efect toxic și mutagen. Efect asupra corpului uman: iritarea membranelor mucoase ale ochilor, căilor respiratorii și plămânilor; excitare puternică a sistemului nervos central; tulburări ale tractului gastrointestinal (greață, vărsături), în concentrații mari, poate apărea pierderea conștienței.

Într-o dispută între Serghei Korolev și Valentin Glushko cu privire la principiile alegerii combustibilului pentru rachete (care este mai important - eficiența energetică sau respectarea mediului), Korolev a numit heptil „al naibii de otravă” [12] [13] .

Primire în industrie

UDMH este obținut din dimetilamină , care este un produs pe scară largă de sinteză organică, în două etape prin N-nitrosodimetilamină:

N-nitrozodimetilamina este , de asemenea, foarte toxică și cancerigenă [7] .

Depozitare

Combustibilii cu hidrazină se caracterizează printr-o stabilitate chimică scăzută în contact cu atmosfera, cu toate acestea, practic nu provoacă coroziunea materialelor structurale în fazele de vapori și lichide. UDMH este depozitat în rezervoare din oțel cu emisii scăzute de carbon instalate deasupra solului sau subteran. La fel ca tetroxidul de dinazot, UDMH este stocat sub presiune de azot în stare saturată.

În aer, UDMH reacționează cu oxigenul pentru a forma 1,1,4,4-tetrametiltetrazen, amoniac, diazometan, polimetilene și substanțe bazice rășinoase. Cei mai periculoși produși ai unor astfel de reacții sunt agenții cancerigeni și mutageni (CH 3 ) 2 NHO și CH 2 N 2 [7] .

Transport

Transportul UDMH se realizează în principal pe calea ferată, pe apă și cu vehicule. Transportul aerian al UDMH este interzis.

Combustibilii hidrazini sunt transportați în cisterne feroviare și rutiere cu o capacitate de 40-60 m³, realizate din oțeluri cu emisii scăzute de carbon. Pentru a exclude contactul combustibilului cu atmosfera, se menține o presiune în exces de azot de 100-150 kPa în rezervoarele feroviare și auto .

Reciclare și neutralizare

Strâmtorii pot fi neutralizate prin absorbție cu shungit [14] .

UDMH poate fi neutralizat prin hidrogenare catalitică pentru a forma ( CH3 ) 2NH și NH3 . Apele contaminate pot fi purificate prin oxidare catalitică cu peroxid de hidrogen [7] .

Stocurile de 1,1-dimetilhidrazină acumulate în scopuri militare pot fi utilizate ca materii prime pentru producerea de poliuretani, agenți tensioactivi, inhibitori de coroziune, substanțe biologic active, produse chimice farmaceutice și îngrășăminte cu oligoelemente [7] .

Vezi și

Comentarii

  1. ↑ Denumirea de cod „heptil” a fost atribuită 1,1-dimetilhidrazinei în URSS, vezi Panasyuk et al., 2010 . În nomenclatura chimică, heptil este radicalul alchil al heptanului .C7H15−
  2. ↑ Până și inclusiv Ariane-4 .

Note

  1. ↑ 1,1-dimetilhidrazină MSDS . // Sigma-Aldrich.
  2. ↑ 1 2 3 4 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0227.html
  3. ↑ 1 2 3 Cosmonautica: Enciclopedie. - M. , 1985.
  4. ↑ Ushakova, V. G. . Particularitățile transformărilor chimice UDMH și comportamentul său în obiectele de mediu  / VG Ushakova, ON Shpigun, OI Starygin // Polzunovskiy vestnik: zhurn. — Universitatea Tehnică de Stat din Altai. I. I. Polzunova, 2004. - Nr. 4.
  5. ↑ Panasyuk și colab., 2010 , p. 60: „UDMH este foarte toxic (limită de concentrație maximă ≤ 0,01 mg/m3) și destul de volatil (Tbp = 63,1°C)”.
  6. ↑ 1,1-  Dimetilhidrazină . Ghid de buzunar NIOSH privind pericolele chimice . CDC (30 octombrie 2019). Data accesului: 22 aprilie 2021.
  7. ↑ 1 2 3 4 5 6 Panasyuk et al., 2010 .
  8. ↑ Panasyuk și colab., 2010 , p. 59.
  9. ↑ Gubanov, B.I. Triumful și tragedia Energiei: Reflecții ale designerului șef. - Nijni Novgorod: NIER, 2000. - Vol. 1: Foc zburător. - S. 167. - 419 p. - ISBN 5-93320-003-4 .
  10. ↑ Korolchenko, A. Ya. Pericol de incendiu și explozie al substanțelor și materialelor și mijloacelor de stingere a acestora: în 2 ore: Manual / A. Ya. Korolchenko, D. A. Korolchenko. - Ed. a II-a, revizuită. si suplimentare — M  .: Ase; M.  : Pozhnauka, 2004. - S. 436.
  11. ↑ Carr, I. Invazia neoplazică în carcinomul experimental de colon: diferențiere anormală și eliberare de mucus : [ ing. ]  : [ arh. 26 septembrie 2017 ] / I. Carr, K. experimental Orr // Clinical & metastasis: journal. - 1990. - Vol. 8. - P. 299-304. — ISSN 0262-0898 . - doi : 10.1007/BF01810676 . — PMID 2350917 .
  12. ↑ Marov M. Ya., Huntress W. T. Roboții sovietici în sistemul solar. Tehnologii și descoperiri. - M. : FIZMATLIT, 2013. - S. 62. - 612 p. — ISBN 978-5-9221-1427-1 .
  13. ↑ „Roboții sovietici în sistemul solar”, p.62 pe Google Cărți
  14. ↑ Golub, S. L. Spectrometria cromato-masă a produselor de transformare a dimetilhidrazinei asimetrice pe suprafața materialului shungit  : Rezumat al disertației pentru gradul de candidat în științe chimice: Ca manuscris: [ arh. 14 iulie 2014 ]. - M. , 2007. - 24 p.

Literatură

Link -uri