Dikvävetetroxid
Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 14 augusti 2022; verifiering kräver 1 redigering .| dikvävetetroxid | |||
|---|---|---|---|
| | |||
| Allmän | |||
| Systematiskt namn |
dikvävetetroxid | ||
| Förkortningar | PÅ | ||
| Traditionella namn | kvävetetroxid | ||
| Chem. formel | N2O4 _ _ _ | ||
| Fysikaliska egenskaper | |||
| stat | gas (färglös) eller vätska | ||
| Molar massa | 92,011 g/ mol | ||
| Densitet |
1,443 g/cm3 ( vid 21°C) 1,491 g/cm3 ( vid 0°C) [1] |
||
| Termiska egenskaper | |||
| Temperatur | |||
| • smältning | -11,2°C | ||
| • kokande | +21,1°C | ||
| • nedbrytning | +140°C | ||
| • blinkar | ej brännbar °C | ||
| Entalpi | |||
| • utbildning | 9,16 kJ/mol | ||
| Ångtryck | 96 kPa (+20 °C) | ||
| Kemiska egenskaper | |||
| Löslighet | |||
| • i vatten | reagerar med vatten | ||
| Optiska egenskaper | |||
| Brytningsindex | 1,0012 | ||
| Strukturera | |||
| Dipolmoment | 0 D | ||
| Klassificering | |||
| Reg. CAS-nummer | 10544-72-6 | ||
| PubChem | 25352 | ||
| Reg. EINECS-nummer | 234-126-4 | ||
| LEDER | [O-][N+](=O)[N+]([O-])=O | ||
| InChI | InChI=1S/N2O4/c3-1(4)2(5)6WFPZPJSADLPSON-UHFFFAOYSA-N | ||
| RTECS | QW9800000 | ||
| CHEBI | 29803 | ||
| FN-nummer | 1067 | ||
| ChemSpider | 23681 | ||
| Säkerhet | |||
| Begränsa koncentrationen | 2 mg/m³ | ||
| Giftighet | mycket giftigt, starkt oxidationsmedel | ||
| GHS-piktogram |
    |
||
| NFPA 704 |
0
3
2OXE |
||
| Data baseras på standardförhållanden (25 °C, 100 kPa) om inget annat anges. | |||
| Mediafiler på Wikimedia Commons | |||
Diakvävetetroxid (kvävetetroxid, AT, "amyl" [2] ) är ett ämne med formeln N 2 O 4 , dominerande i en vätska som erhålls genom kylning av kvävedioxid under kokpunkten. Den är teoretiskt färglös, men i praktiken gulbrun (på grund av inblandning av monomer kvävedioxid), flyktig giftig vätska med en stickande lukt. Kokpunkt vid atmosfärstryck +21,15 °C, kristallisation - -11 °C. Den är färglös i kristallin form vid temperaturer under -12 °C.
Egenskaper [3]
I vätske- och gasfasen är kvävetetroxid i jämvikt med kvävedioxid :
vid upphettning dissocierar den fullständigt till kvävedioxid . Blandningens sammansättning beror på temperatur och tryck. Med stigande temperatur skiftar jämvikten mot kvävedioxid, medan flytande N 2 O 4 blir brun på grund av färgen på NO 2 . Dissocierar nästan helt vid 140 °C. Med ökande tryck vid konstant temperatur minskar dissociationsgraden av N 2 O 4 .
Så, jämviktskoncentrationen av NO 2 vid kristallisationstemperaturen (−11,2 °C) i vätskefasen är 0,01 %, vid kokpunkten (21,15 °C) i vätskefasen - 0,1 %, i ånga - 15,9 %, vid 135°C - 99%.
Ren kristallin N 2 O 4 är färglös, när den är förorenad med spår av fukt färgas den ljusgrön, det finns två allotropa modifieringar - instabil monoklinisk och stabil kubisk.
Reagerar med vatten och bildar en blandning av salpetersyra och salpetersyror :
Starkt oxidationsmedel , mycket giftigt och frätande . Blandningar med organiska ämnen är explosiva.
Får
Den resulterande NO 2 vid t = −8 ° C övergår i ett flytande tillstånd med bildning av N 2 O 4 .
Applikation
Oxidator
VP Glushko föreslog 1930 att använda N 2 O 4 som oxidationsmedel för raketbränsle.
Sedan dess har N 2 O 4 använts i stor utsträckning inom raketteknik som ett högkokande (icke-kryogent) raketbränsleoxidationsmedel. Beroende på användningsgraden ligger den på andra plats efter flytande syre.
I raketmotorer används det tillsammans med bränslen baserade på hydrazinderivat ( metylhydrazin , asymmetrisk dimetylhydrazin ), i Ryska federationens väpnade styrkor kallas det "amyl".
Används från början som en lösning i salpetersyra på grund av den höga stelningstemperaturen. I synnerhet användes den på sovjetiska och ryska bärraketer " Kosmos ", " Proton "; ukrainska " Cyclone " (i form av AK-27I ); Amerikansk - familjen " Titan "; Franska - familjen Ariane ; i framdrivningssystem för bemannade rymdfarkoster , satelliter , orbitala och interplanetära stationer .
Kvävetetroxid parad med alkylhydraziner bildar ett självantändande bränslepar med en antändningsfördröjningsperiod på cirka 0,003 s.
Kylvätska
En blandning av 90 % N 2 O 4 och 10 % kvävemonoxid NO kallades nitrin och användes som kylmedel vid utformningen av det mobila kärnkraftverket Pamir-630D .
Den allmänna designern av Pamirs , V. B. Nesterenko , föreslog att man inte skulle använda traditionellt vatten eller smält natrium, utan N 2 O 4 samtidigt som ett kylmedel och en arbetsvätska. Detta gjorde det möjligt att implementera en sluten gas-vätske-cykel, vilket gav reaktorn fördelar i effektivitet och kompaktitet.
N 2 O 4 har föreslagits eftersom den har en hög värmeledningsförmåga och värmekapacitet och en låg förångningstemperatur.
När temperaturen stiger förvandlas flytande N 2 O 4 till en gas och N 2 O 4 - molekylen sönderdelas först till två NO 2 -molekyler :
Sedan, med en ytterligare ökning av temperaturen, sönderdelas NO 2 till NO och O 2 :
Gasens volym eller dess tryck ökar kraftigt.
Vid kylning sker den omvända processen.
Lagring
N 2 O 4 lagras i tankar av legerat stål eller aluminium med en volym på upp till 100 m³. Tankar är utrustade med avlopps- och påfyllningsrör, säkerhetsventiler, tryckmätare och nivåmätare . Eftersom intervallet för det flytande tillståndet vid atmosfärstryck är mycket smalt (262 ... 294,3 K ), placeras tankarna i försänkta rum, där temperaturen hålls vid 268 ... 288 K.
Ett övertryck på 0,15-0,22 MPa upprätthålls i tankarna för att förhindra att fukt och föroreningar kommer in i oxidationsmedlet från atmosfären och för att minska tiden för mättnad med gaser vid tankning av ampullraketer . Raketer med bränsle är också under ett visst övertryck, vilket eliminerar kavitation i turbopumpenheten ( TPU ) under driften av framdrivningssystemet .
Transport av N2O4
Kvävetetroxid transporteras i speciella tankar med isolering och ett rörsystem, i vilka, beroende på omgivningstemperaturen, antingen varmt vatten eller en kyllösning tillförs.
Kvävetetroxid transporteras under ett övertryck på 0,1 ... 0,15 MPa . Järnväg ZhATS-44, ZHTS-39 och tankvagnar är utrustade med avloppsrör, säkerhetsventiler , tryckmätare och nivåmätare . Järnvägstankar har en kapacitet på cirka 40 m³, tankbilar - 30 ... 60 m³. Russian Railways transporterar den i ZhATs-44 stridsvagnar.
Se även
Länkar
- NIOSH Pocket Guide till kemiska faror : Kvävetetroxid
Anteckningar
- ↑ Finkemikalier/kväve(IV)oxider . Hämtad 10 juni 2022. Arkiverad från originalet 11 september 2019.
- ↑ Amyl är faktiskt en C5H11 - alkylradikal . Namnet "amil" i förhållande till AT är kodnamnet för militära raketforskare.
- ↑ K. Jones. The Chemistry of Nitrogen Arkiverad 12 mars 2018 på Wayback Machine : Pergamon Texts in Inorganic Chemistry.
| kväveoxider | |
|---|---|