1,1-dimetylhydrazin

1,1-Dimetylhydrazin
Allmän
Systematiskt
namn		 1,1-dimetylhydrazin
Traditionella namn Osymmetrisk dimetylhydrazin (UDMH), "heptyl"
Chem. formel C2H8N2 _ _ _ _ _
Råtta. formel ( CH3 ) 2NNH2 _ _
Fysikaliska egenskaper
stat flytande
Molar massa 60,1 g/ mol
Densitet 0,79 ± 0,01 g/cm³ [2]
Joniseringsenergi 8,05 ± 0,01 eV [2]
Termiska egenskaper
Temperatur
 •  smältning 216 K, -57 °C
 •  kokande 336 K, +63 °C
 •  blinkar 258 K, -15 °C
Explosiva gränser 2 ± 1 vol.% [2]
Ångtryck 103 ± 1 mmHg [2]
Klassificering
Reg. CAS-nummer 57-14-7
PubChem 5976
Reg. EINECS-nummer 200-316-0
LEDER   NN(C)C
InChI   InChI=1S/C2H8N2/c1-4(2)3/h3H2,1-2H3RHUYHJGZWVXEHW-UHFFFAOYSA-N
RTECS MV2450000
CHEBI 18853
FN-nummer 1163
ChemSpider 5756
Säkerhet
LD 50 122 mg/kg (råttor, oralt)
100 mg/m3 4 timmar (marsvin, när de exponeras) [1]
Giftighet mycket giftig
NFPA 704 NFPA 704 fyrfärgad diamant 3 fyra ett
Data baseras på standardförhållanden (25 °C, 100 kPa) om inget annat anges.
 Mediafiler på Wikimedia Commons

Asymmetrisk dimetylhydrazin ( UDMH , 1,1-dimetylhydrazin , kodnamn "heptyl" [a] ) är ett kemiskt ämne, ett derivat av hydrazin , en komponent av högkokande (med en kokpunkt över 0 ° C ) raketbränsle . Dianitrogentetroxid (AT), ren eller blandad med salpetersyra , används ofta som ett oxidationsmedel tillsammans med UDMH ; det finns kända fall av användning av ren syra och flytande syre . För att förbättra egenskaperna kan den användas i en blandning med hydrazin , känd som aerozin [3] .

Grundläggande information

UDMH är en färglös eller lätt gulaktig genomskinlig vätska med en skarp obehaglig lukt som är karakteristisk för aminer (lukten av bortskämd fisk liknar lukten av ammoniak, mycket lik lukten av skarpsill ) [4] , flyktigt ämne, kokpunkt +63,1 °C [5] .

Kristallisationstemperatur −57,78 °C, densitet 790 kg / m³ [6] . Den blandas väl med vatten , etanol , de flesta petroleumprodukter och många organiska lösningsmedel . Den är hygroskopisk, absorberar fukt från luften, vilket leder till en minskning av den specifika dragkraften hos motorer (100 m/s för varje 0,5 % vatten i blandningen).

Självantänder vid kontakt med oxidationsmedel baserade på salpetersyra och dikvävetetroxid, vilket förenklar designen och ger enkel uppskjutning och möjligheten att upprepade gånger slå på raketmotorer . [3]

Interaktionen mellan UDMH och dess vattenlösningar med salpetersyra fortskrider snabbt. Antändning sker upp till 50 % koncentration av en vattenlösning. Lösningar med lägre koncentration reagerar med bildandet av ett salt av salpetersyra. UDMH är termiskt stabil upp till +350 °C. I intervallet +350 ... +1000 ° C är nedbrytningsprodukter ammoniak , aminer , cyanvätesyra , väte , kväve , metan , etan , hartsartade och andra ämnen.

Det används som bränsle för raketer med oxidationsmedel dikvävetetroxid (AT) [7] :

Fördelarna med ett par UDMH + AT inkluderar:

Nackdelarna med UDMH+AT inkluderar:

Andra egenskaper:

Applikation

UDMH har använts och används i flytande raketmotorer

Skapande historia

År 1949 fick Statens institut för tillämpad kemi ett författarcertifikat för asymmetriskt dimetylhydrazin som ett effektivt raketbränsle, som har ett antal unika egenskaper jämfört med TG-02- bränsle , en fem gånger kortare tändningsfördröjningsperiod, mindre beroende av temperatur och ökad energieffektivitet (specifik impuls med AK är 10 enheter högre än den för TG-02) [9] .

Brandegenskaper

Brandfarlig vätska. Flampunkt -15 °C; självantändningstemperatur 249 °C; koncentrationsgränser för flamspridning 2-95% vol.

Släckmedel: vattenspray, luftmekaniskt skum, pulver [10] .

Toxicitet

UDMH är ett mycket giftigt och flyktigt ämne [7] . Till exempel har dess cancerframkallande egenskaper använts i studier för att producera kolorektalt karcinom hos råttor [11] . Heptyl har en stark giftig och mutagen effekt. Effekt på människokroppen: irritation av slemhinnor i ögon, andningsvägar och lungor; stark excitation av det centrala nervsystemet; störning i mag-tarmkanalen (illamående, kräkningar), i höga koncentrationer kan medvetslöshet inträffa.

I en tvist mellan Sergei Korolev och Valentin Glushko om principerna för att välja bränsle för raketer (vilket är viktigare - energieffektivitet eller miljövänlighet), kallade Korolev heptyl för "jävla gift" [12] [13] .

Kvitto i industrin

UDMH erhålls från dimetylamin , som är en storskalig produkt av organisk syntes, i två steg genom N-nitrosodimetylamin:

N-nitrosodimetylamin är också mycket giftigt och cancerframkallande [7] .

Lagring

Hydrazinbrännbara ämnen kännetecknas av låg kemisk stabilitet i kontakt med atmosfären, men de orsakar praktiskt taget inte korrosion av strukturella material i ång- och vätskefasen. UDMH lagras i lågkolhaltiga ståltankar installerade ovan eller under jord. Precis som dikvävetetroxid lagras UDMH under kvävetryck i ett mättat tillstånd.

I luft reagerar UDMH med syre och bildar 1,1,4,4-tetrametyltetrazen, ammoniak, diazometan, polymetylener och basiska hartsartade ämnen. De farligaste produkterna av sådana reaktioner är cancerframkallande ämnen och mutagener (CH 3 ) 2 NHO och CH 2 N 2 [7] .

Transport

Transporter av UDMH sker huvudsakligen med järnväg, vatten och fordon. Flygtransport av UDMH är förbjuden.

Hydrazinbränslen transporteras i järnvägs- och vägtankar med en kapacitet på 40-60 m³, tillverkade av lågkolhaltiga stål. För att utesluta kontakt av bränslet med atmosfären upprätthålls ett övertryck av kväve på 100-150 kPa i järnvägs- och biltankar .

Återvinning och neutralisering

Straten kan neutraliseras genom absorption med shungit [14] .

UDMH kan neutraliseras genom katalytisk hydrering för att bilda ( CH3 ) 2NH och NH3 . Förorenat vatten kan renas genom katalytisk oxidation med väteperoxid [7] .

Lagren av 1,1-dimetylhydrazin som ackumulerats för militära ändamål kan användas som råmaterial för framställning av polyuretaner, ytaktiva ämnen, korrosionsinhibitorer, biologiskt aktiva ämnen, kemiska läkemedel och gödningsmedel med spårämnen [7] .

Se även

Kommentarer

  1. ↑ Kodbeteckningen "heptyl" tilldelades 1,1-dimetylhydrazin i USSR, se Panasyuk et al., 2010 . I kemisk nomenklatur är heptyl alkylradikalen i heptan, .C7H15−
  2. ↑ Till och med Ariane-4 .

Anteckningar

  1. ↑ 1,1-dimetylhydrazin MSDS . // Sigma-Aldrich.
  2. ↑ 1 2 3 4 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0227.html
  3. ↑ 1 2 3 Kosmonautik: Encyclopedia. - M. , 1985.
  4. ↑ Ushakova, V. G. . Egenskaper hos UDMH kemiska transformationer och dess beteende i miljöobjekt  / VG Ushakova, ON Shpigun, OI Starygin // Polzunovskiy vestnik: zhurn. — Altai State Technical University. I. I. Polzunova, 2004. - Nr 4.
  5. ↑ Panasyuk et al., 2010 , sid. 60: "UDMH är mycket giftigt (maximal koncentrationsgräns ≤ 0,01 mg/m3) och ganska flyktigt (Tbp = 63,1°C)".
  6. ↑ 1,1-  dimetylhydrazin . NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards . CDC (30 oktober 2019). Tillträdesdatum: 22 april 2021.
  7. ↑ 1 2 3 4 5 6 Panasyuk et al., 2010 .
  8. ↑ Panasyuk et al., 2010 , sid. 59.
  9. ↑ Gubanov, B.I. Energias triumf och tragedi: Reflektioner av chefsdesignern. - Nizhny Novgorod: NIER, 2000. - Vol. 1: Flygande eld. - S. 167. - 419 sid. - ISBN 5-93320-003-4 .
  10. ↑ Korolchenko, A. Ya. Brand- och explosionsrisk för ämnen och material och metoder för att släcka dem: om 2 timmar: Handbok / A. Ya. Korolchenko, D. A. Korolchenko. - 2:a uppl., reviderad. och ytterligare — M  .: Ase; M.  : Pozhnauka, 2004. - S. 436.
  11. ↑ Carr, I. Neoplastisk invasion i experimentell karcinom i tjocktarmen: onormal differentiering och frisättning av slem : [ eng. ]  : [ arch. September 26, 2017 ] / I. Carr, K. experimentell Orr // Clinical & metastasis: journal. - 1990. - Vol. 8. - s. 299-304. — ISSN 0262-0898 . - doi : 10.1007/BF01810676 . — PMID 2350917 .
  12. ↑ Marov M. Ya., Huntress W. T. Sovjetiska robotar i solsystemet. Teknik och upptäckter. - M. : FIZMATLIT, 2013. - S. 62. - 612 sid. — ISBN 978-5-9221-1427-1 .
  13. ↑ "Sovjetiska robotar i solsystemet", s.62 på Google Books
  14. ↑ Golub, S. L. Kromato-masspektrometri av omvandlingsprodukterna av asymmetrisk dimetylhydrazin på ytan av shungitmaterial  : Sammandrag av avhandlingen för graden av kandidat för kemiska vetenskaper: Som manuskript: [ arch. 14 juli 2014 ]. - M. , 2007. - 24 sid.

Litteratur

Länkar