Секретное горючее: Пища богов. России пришлось построить собственный завод по производству гидразина Влияние на организм

ГОСТ 19503-88

Те хническая характеристика:

Наименование показателя

Норма

1. Внешний вид

Бесцветная прозрачная жидкость с запахом аммиака, дымящая на воздухе.

2. Массовая доля гидразин-гидрата, %, не менее в пересчете на гидразин, %, не менее

64.0 41.0

3. Массовая доля железа, %, не более

0,0005

4. Массовая доля тяжелых металлов (Pb), %, не более

0.0005

5. Массовая доля хлоридов, %, не более

0.003

6. Массовая доля сульфатов, %, не более

0.002

7. Массовая доля нелетучих веществ, %, не более

0.02

Получение:

Гидразин-гидрат получают окислением NH 3 или CO(NH 2 ) 2 гипохлоритом натрия (NaOCl).

Применение:

Гидразин-гидрат применяют для удаления кислорода при обработке воды; для защиты от коррозии водяных и паровых циркуляционных трубопроводов (а именно: парогенераторов, систем охлаждения, систем отопления), а также для консервации выведенного из эксплуатации оборудования.

Также гидразин-гидрат используют

· как горючее в топливных элементах;

· для получения чистых металлов (Сu, Ni и др.) из их оксидов и солей;

· в производстве порообразователей (например, бензолсульфонилгидразида), инсектицидов, взрывчатых веществ, регуляторов роста растений (например, гидразида малеиновой кислоты), лекарственных средств (например, гидразида изоникотиновой кислоты);

· в качестве реактива (для обнаружения карбонильных групп, хлоритов и хлоратов);

· для получения промежуточных продуктов и красителей;

· в качестве добавки в стекломассу (для устранения тусклости стекол);

· для очистки промышленных газов от СО 2 и меркаптанов.

Гидразин-гидрат сильно ядовит, является сильным восстановителем, интенсивно окисляется кислородом воздуха до N 2 , NH 3 , H 2

Формула: N 2 H 4 .H 2 O Требования безопасности:

Гидразин-гидрат - горючая жидкость, в парах взрывоопасен, по степени воздействия на организм относится к веществам 1-го класса опасности.

Упаковка:

Гидразин-гидрат заливают в бочки из коррозионно-стойкой стали вместимостью 250 дм³, возвратные бочки из нержавеющей стали для жидких химических продуктов вместимостью 250 дм³, специальные контейнеры вместимостью 1300 дм³ и цистерны, изготовленные из стали, а также пластиковые евро-бочки вместимостью 220 дм³ массой 200 кг .

Не допускается наличие на стенках стальных бочек и цистерн ржавых пятен.

Транспортировка, хранение:

Гидразин-гидрат транспортируют всеми видами транспорта.

Гидразин-гидрат, упакованный в бочки, транспортируют в крытых транспортных средствах. По железной дороге транспортирование осуществляется повагонными отправками.

Гидразин-гидрат, упакованный в специальные контейнеры, транспортируют по железной дороге на открытом подвижном составе.

Транспортирование гидразин-гидрата осуществляется также в железнодорожных цистернах (изготовителя, потребителя).

Гидразин-гидрат хранят в специальных открытых или неотапливаемых закрытых складских помещениях, в транспортной таре или в специальных емкостях из стали.

Не допускается хранение гидразин-гидрата вместе с окислителями и концентрированными минеральными кислотами.

Гарантийный срок хранения продукта: 5 лет со дня изготовления.

Требования безопасности:

Степень токсичности

Основные свойства и виды опасности

Основные свойства

Бесцветная прозрачная жидкость с запахом аммиака, дымящая на воздухе. Гидразин-гидрат является сильным восстановителем, интенсивно окисляется кислородом воздуха до N 2 , NH 3 , H 2 O. Гидразин-гидрат гигроскопичен, на воздухе поглощает углекислоту, с водой и спиртом смешивается в любых соотношениях; в эфире, хлороформе и бензоле не растворяется. Температура плавления -65°С, температура кипения 100-120°С, рН 1%-ного раствора 10.3-10.7. Пары тяжелее воздуха; скапливаются в низких участках поверхности, подвалах, тоннелях. Коррозионен. Загрязняет водоемы.

Взрыво- и пожароопасность

Гидразин-гидрат - горючая жидкость, образует взрывоопасные смеси с воздухом и О 2 , на воздухе при контакте с каталитически активными веществами, имеющими развитую поверхность (песок, земля, асбест, активированный уголь, вата, пряжа, оксиды Сu, Fe, Hg и др.) склонен к самовозгоранию. Легко воспламеняется от искр и пламени. В воздухе температура вспышки 270°С (в чистом О 2 и в присутствии металлов и их оксидов температура вспышки понижается), температура воспламенения - не ниже 73°C , концентрационный предел распространения пламени в объемных долях: нижний 7,3%, верхний 100%. Емкости могут взрываться при нагревании. В порожних емкостях из остатков могут образовываться взрывоопасные смеси. Горит с образованием токсичных газов (циана, оксидов азота). Над поверхностью разлитой жидкости образуется горючая концентрация паров при температурах окружающей среды, равной температуре вспышки жидкости и выше.

Опасность для человека

Сильно ядовит, раздражает слизистые оболочки, глаза и дыхательные пути, поражает центральную нервную систему и печень, попадая на кожу, вызывают экзему. Опасен при вдыхании (кашель, боль за грудиной, расстройство дыхания, учащение пульса, потеря сознания), попадании на кожу (краснота, сухость, зуд), попадании в глаза (резь, слезотечение). Действует через неповрежденную кожу. Химический ожог. При пожаре и взрывах возможны ожоги и травмы.

Средства индивидуальной защиты

Для химразведки и руководителя работ - ПДУ-3 (в течение 20 минут). Для аварийных бригад - изолирующий защитный костюм КИХ-5 в комплекте с изолирующим противогазом ИП-4М или дыхательным аппаратом АСВ-2. При возгорании - огнезащитный костюм в комплекте с самоспасателем СПИ-20.

Необходимые действия в аварийных ситуациях

Общего характера

Отвести вагон в безопасное место. Изолировать опасную зону в радиусе не менее 200 м . Откорректировать указанное расстояние по результатам химразведки. Удалить посторонних. В опасную зону входить в защитных средствах. Держаться наветренной стороны. Избегать низких мест. Соблюдать меры пожарной безопасности. Не курить. Устранить источники огня и искр. Пострадавшим оказать первую помощь.

При утечке, разливе и россыпи

Сообщить в ЦСЭН. Прекратить движение поездов и маневровую работу в опасной зоне. Не прикасаться к пролитому веществу. Устранить течь с соблюдением мер предосторожности. Перекачать содержимое в исправную емкость или емкость для слива с соблюдением условий смешения жидкостей. Проливы оградить земляным валом. Не допускать попадания вещества в водоемы, подвалы, канализацию. Осаждать пары тонкораспыленной водой.

При пожаре

Не приближаться к горящим емкостям. Охлаждать емкости водой с максимального расстояния. Тушить тонкораспыленной водой, воздушно-механической и химическими пенами с максимального расстояния (не менее 40 м ). Организовать эвакуацию людей из близлежащих зданий с учетом направления движения токсичных продуктов горения.

Нейтрализация

Для осаждения (рассеивания, изоляции) паров использовать распыленную воду. Место разлива изолировать песком, воздушно-механической пеной, промыть большим количеством воды и не допускать попадания вещества в поверхностные воды. При пониженных температурах воздуха вещество откачать из понижений местности с соблюдением мер пожарной безопасности. Срезать поверхностный слой грунта с загрязнениями, собрать и вывезти для утилизации, соблюдая меры пожарной безопасности. Места срезов засыпать свежим слоем грунта. Промытые водой поверхности подвижного состава, территории промыть моющими композициями; обработать содержащими «активный хлор» растворами (хлорная известь, ДТСГК), концентрированным раствором пероксида водорода, слабым раствором кислоты. Поверхность территории (отдельные очаги) выжечь при угрозе попадания вещества в грунтовые воды; почву перепахать.

Промышленные сточные воды, содержащие гидразин, обрабатывают Сl 2 или хлорной известью либо пропускают через адсорберы с активным углем, стекловатой, золой, шлаком.

Меры первой помощи

Вызвать скорую помощь. Лица, оказывающие первую помощь, должны использовать индивидуальные средства защиты органов дыхания и кожи. Свежий воздух, покой, тепло, чистая одежда. При попадании на кожу требуется немедленная ее обработка водой или слабым раствором кислот. Пораженные глаза в течение 10 минут тщательно промыть проточной водой при хорошо раскрытых веках. Обильное питье воды.

Структурная формула

Истинная, эмпирическая, или брутто-формула: H 4 N 2

Химический состав Гидразина

Молекулярная масса: 32.046

Гидразин - (диамид) H 2 N-NH 2 - бесцветная, сильно гигроскопическая жидкость с неприятным запахом. Молекула H 4 N 2 состоит из двух групп NH 2 , повёрнутых друг относительно друга, что обусловливает полярность молекулы гидразина, μ = 0,62·10 −29 Кл · м. Смешивается в любых соотношениях с водой, жидким аммиаком, этанолом; в неполярных растворителях растворяется плохо. Образует органические производные: алкилгидразины и арилгидразины. Был открыт в 1887 году Теодором Курциусом.

Свойства

Термодинамически гидразин значительно менее устойчив, чем аммиак, так как связь N-N не очень прочна: разложение гидразина - экзотермическая реакция, протекающая в отсутствие катализаторов при 200-300 °С. Переходные металлы (Co, Ni, Cu, Ag) катализируют разложение гидразина, при катализе платиной, родием и палладием основными продуктами разложения являются азот и водород. Благодаря наличию двух неподелённых пар электронов у атомов азота, гидразин способен к присоединению одного или двух ионов водорода. При присоединении одного протона получаются соединения гидразиния с зарядом 1+, двух протонов - гидразония с зарядом 2+, содержащие соответственно ионы N 2 H 5 + и N 2 H 6 2+ . Водные растворы гидразина обладают основными свойствами, но его основность значительно меньше, чем у аммиака. Известны соли гидразина - хлорид гидразиния N2H5Cl, сульфат гидразония N2H6SO4 и т. д. Иногда их формулы записывают N2H4 · HCl, N2H4 · H2SO4 и т. д. и называют гидрохлорид гидразина, сульфат гидразина и т. д. Большинство таких солей растворимо в воде. Соли гидразина бесцветны, почти все хорошо растворимы в воде. К числу важнейших относится сульфат гидразина N 2 H 5 · H 2 SO 4 .

Гидразин как восстановитель

Гидразин - энергичный восстановитель. В растворах гидразин обычно также окисляется до азота. Восстановить гидразин до аммиака можно только сильными восстановителями, такими, как Sn 2+ , Ti 3+ , водородом в момент выделения (Zn + HCl). Окисляется кислородом воздуха до азота, аммиака и воды. Известны многие органические производные гидразина. Гидразин, а также гидразин-гидрат, гидразин-сульфат, гидразин-хлорид, широко применяются в качестве восстановителей золота, серебра, платиновых металлов из разбавленных растворов их солей. Медь в аналогичных условиях восстанавливается до закиси. В органическом синтезе гидразин применяется для восстановления карбонильной группы альдегидов и кетонов до метиленовой по Кижнеру-Вольфу (реакция Кижнера-Вольфа), реакция идёт через образование гидразонов, расщепляющихся затем под действием сильных оснований.

Обнаружение

Качественной реакцией на гидразин служит образование окрашенных гидразонов с некоторыми альдегидами, в частности - с p-диметиламинобензальдегидом.

Получение

Гидразин получают окислением аммиака NH 3 или мочевины CO(NH 2) 2 гипохлоритом натрия NaClO (метод Рашига). Реакция проводится при температуре 160 °C и давлении 2,5−3,0 МПа. Синтез гидразина окислением мочевины гипохлоритом по механизму аналогичен синтезу аминов из амидов по Гофману. Реакция проводится при температуре ~100 °C и атмосферном давлении.

Применение

Гидразин применяют в органическом синтезе, в производстве пластмасс, резины, инсектицидов, взрывчатых веществ, в качестве компонента ракетного топлива. Гидразина сульфат применяется в случае таких заболеваний, как неоперабельные прогрессирующие распространенные формы, рецидивы и метастазы злокачественных опухолей - рак легкого (особенно немелкоклеточный), молочных желез, желудка, поджелудочной железы, гортани, эндометрия, шейки матки, десмоидный рак, саркома мягких тканей, фибросаркома, нейробластома, лимфогранулематоз, лимфосаркома (монотерапия или в составе полихимиотерапии). Гидразин и его производные (метилгидразин, несимметричный диметилгидразин и их смеси (аэрозин)) широко распространены как ракетное горючее. Они могут быть использованы в паре с самыми разными окислителями, а некоторые и в качестве однокомпонентного топлива, в этом случае рабочим телом двигателя являются продукты разложения на катализаторе. Последнее удобно для маломощных двигателей. Во время Второй мировой войны гидразин применялся в Германии в качестве одного из компонентов топлива для реактивных истребителей «Мессершмитт Ме-163» (C-Stoff, содержащий до 30 % гидрата гидразина) и ракет «Фау-2» (B-Stoff, 75 % гидразина).

  • Удельная тяга равна отношению тяги к весовому расходу топлива; в этом случае она измеряется в секундах (с = Н·с/Н = кгс·с/кгс). Для перевода весовой удельной тяги в массовую её надо умножить на ускорение свободного падения (примерно равное 9,81 м/с²)

Гидразин также применяется в качестве топлива в гидразин-воздушных низкотемпературных топливных элементах. Жидкая смесь гидразина и нитрата аммония используется как мощное взрывчатое средство с нулевым кислородным балансом - астролита, который, однако, в настоящее время практического значения не имеет. Гидразин широко применяется в химической промышленности в качестве восстановителя кислорода, содержащегося в деминерализованной воде, применяемой для питания котлов (котельные установки, производства аммиака, слабой азотной кислоты и др.). При этом протекает следующая химическая реакция: N 2 H 4 + O 2 = N 2 + 2H 2 O.

Токсичность

Гидразин и большинство его производных очень токсичны. Небольшие концентрации гидразина вызывают раздражение глаз, дыхательных путей. При повышении концентрации начинается головокружение, головная боль и тошнота. Далее следуют судороги, токсический отёк лёгких, а за ними - кома и смерть. ПДК в воздухе рабочей зоны = 0,1 мг/м 2 . Относится к первому классу опасности.

Завод по производству гидразина в России построен в рамках организации производства стратегических, дефицитных и импортозамещающих материалов. Он расположен в Нижегородской области, проектная мощность — 15 т в год. В настоящее время идут комплексные испытания оборудования.

Производство гидразина и гептила (несимметричный диметилгидразин) в России было свернуто в 1990-е годы. С тех пор гидразин закупался за рубежом, в основном в Германии. В 2014 году, после обострения отношений со странами западного блока, поставки гидразина в РФ прекратились.

В октябре 2014 года санкции были частично ослаблены: совет Европейского союза разрешил поставлять в Россию гидразин и гептил в тех случаях, когда топливо приобретается для реализации совместных с Европейским космическим агентством программ либо для запусков европейских космических аппаратов. Продавцам указали следить за тем, чтобы российские компании покупали строго необходимое количество топлива под конкретный проект.

Эмбарго никак не сказалось на космических программах. Точнее, сказаться пока не успело: в РФ были накоплены запасы тех марок топлива, которые попали под санкции. Главным образом, о создании запасов позаботились в Минобороны, уточнил собеседник в Роскосмосе.

— Основного ракетного топлива — несимметричного диметилгидразина, на котором работают первые ступени «Протонов» и ряд других ракет, у нас накоплено на десятилетие вперед, так что дефицита не предвидится, — заверил Иван Моисеев, научный руководитель Института космической политики. — А вот с особо чистыми гидразинами, такими как амидол, возникают проблемы. Поэтому Роскосмос и решил этот вопрос оперативно.

Вещество с очень простой формулой и очень непростой историей, в которой были и взлеты (в прямом смысле этого слова), и падения (к счастью, в основном в переносном). Это гидразин — H 2 N—NH 2 .

История с предысторией

В том, что гидразин был открыт в самом конце XIX века, сомневаться не приходится. В менделеевских «Основах химии», равно как и в «Истории химии» Микеле Джуа, первооткрывателем гидразина назван Теодор Курциус (1857—1928) — известный в свое время химик, профессор в Киле и Гейдельберге.

Однако во французских книгах по истории химии утверждается, что чистый безводный гидразин был получен лишь через семь лет после опытов Курциуса, в 1894 году, французским химиком Лобре де Брином. Курциус же получил лишь сульфат гидразина — соль состава N 2 H 4 -H 2 SO 4 .

Как он есть

Не слишком привлекательно выглядело новое вещество. Бесцветная довольно вязкая жидкость, дымящаяся на воздухе, с запахом нашатырного спирта, не очень стойкая к окислителям (склонная к самовоспламенению) и гигроскопичная. Но были у гидразина свойства, заинтересовавшие химиков. Например, он оказался восстановителем, причем очень активным. Окислы многих металлов — железа, хрома, меди — при контакте с ним восстанавливались столь бурно, что избыток гидразина воспламенялся и горел фиолетовым пламенем.

Позже выяснили, что под действием этих окислов происходит каталитическое разложение гидразина на газообразные азот и аммиак. Таким образом, он оказался пригоден в качестве ракетного топлива. Но с этой точки зрения гидразином заинтересовались спустя много лет. Пока же его изучали как достаточно своеобразный химический феномен.

Тепла при горении гидразина выделяется сравнительно мало—намного меньше, чем при горении углеводородов. Гидразингидрат в этом смысле еще хуже. Но оба они хорошо горят при малых затратах окислителя (последним могут быть воздух и кислород, перекись водорода, азотная кислота и фтор; кроме того, как мы уже знаем, гидразин может создавать реактивную тягу и без помощи реакции окисления, разлагаясь на катализаторах). Это обстоятельство, а также большое количество образующихся при горении газов сделали гидразин и его производные незаменимыми веществами ракетных полигонов.

Макро и микро

Двигателем второй ступени ракет «Космос», посредством которых в 1962— 1967 гг. на космические орбиты выведено около 200 искусственных спутников Земли, был жидкостной реактивный двигатель РД-119. Горючим для него служило вещество, обозначаемое в справочниках четырьмя буквами: НДМГ. Расшифровываются они так: несимметричный диметилгидразин. Еще одно важное для ракетной техники производное гидразина! Его формула: (CH 3) 2 NNH 2 .

В отличие от безводного гидразина и гидразингидрата это вещество легко, в любых соотношениях, смешивается не только с водой, но и с нефтепродуктами. НДМГ входит в состав многих жидких ракетных топлив. Известное американское горючее для ЖРД «Аэрозин-50» это смесь гидразина и НДМГ.

НДМГ от гидразина отличается не сильно: то же агрегатное состояние, близкие химические и физические свойства, тот же малоприятный запах.

Одна существенная частность. Несимметричный диметилгидразин — хороший растворитель. Поэтому в нем набухают, утрачивая прочность и плотность, большинство известных прокладочных материалов. Исключение составляют лишь некоторые специальные резины, полиэтилен и, конечно, «пластмассовая платина» — фторопласт-4.

Пределы взрывоопасных концентраций для смесей НДМГ с воздухом чрезвычайно широки: от 2 до 99% НДМГ по объему. Уже поэтому лучше не допускать его контакта с воздухом. Но есть и другие причины. Во-первых, он окисляется кислородом; во-вторых, взаимодействует с двуокисью углерода, содержащейся в воздухе (при этом образуются твердые соли); в-третьих, как и гидразин, НДМГ поглощает из воздуха влагу. Все три процесса приводят к порче достаточно дорогого НДМГ. Потому эту непростую жидкость рекомендуют хранить под азотной «подушкой».

Выше рассказано о наиболее известных примерах использования гидразина и его производных в ракетной технике. Однако это был, если хотите, итог, высшая точка взлета. А предшествовали ей события менее знаменательные.

Многим знакомо имя немецкого инженера и изобретателя Хельмута Вальтера. До начала второй мировой войны он был техническим руководителем небольшой приборостроительной фирмы, а к концу войны стал одним из самых почитаемых (и глубоко засекреченных) деятелей науки и техники в фашистской Германии. Как и Вернер фон Браун, он разрабатывал «оружие возмездия», на которое так рассчитывали гитлеровцы и которое им почти ничего не дало.

Вся карьера Вальтера связана с концентрированными растворами перекиси водорода. Их он использовал и в двигателях для подводной лодки новой конструкции, и в реактивном двигателе собственной конструкции. Восьмидесяти процентная перекись водорода работала в этом двигателе как окислитель, горючим же для него служила смесь почти равных количеств метилового спирта и гидразингидрата. Гидразингидрат в составе топлива обеспечивал его легкое и безотказное самовоспламенение.

Двигатели Вальтера устанавливали на истребителях Мессершмитта «Ме-163» и на пилотируемом самолете-снаряде «Наттер». Последний предназначался для борьбы с бомбардировочной авиацией. Примитивная деревянная конструкция самолета несла мощный заряд из 24 твердотопливных реактивных снарядов. После залпа летчик и дорогостоящий двигатель спасались на парашютах, а «Наттер» самоуничтожался в воздухе.

Дальше испытаний (сентябрь 1944 г.) затея с «Наттером» не пошла. Она не повлияла на исход войны, как, впрочем, и другие начинания Хельмута Вальтера. Однако работы по использованию гидразина и его производных в качестве реактивного топлива были продолжены в разных странах. В частности, в США вскоре после войны построены ракеты «Бомарк», «Авангард», «Тор-Эйбл», «Найк-Аякс», работающие на смеси, несимметричного диметилгидразина и керосина. Позже НДМГ вошел в состав топлива двигателей второй ступени ракет «Тор-Дельта», «Торад-Дельта», «Тор-Аджена», «Торад-Аджена». Он же входил в состав горючего первой и второй ступеней мощных ракет-носителей «Титан-М», «Титан-Ill». А в реактивном двигателе французского истребителя- бомбардировщика «Мираж-111» НДМГ используют как активизирующую добавку к традиционному топливу.

Современной космической технике нужны не только гигантские двигатели ракет первой и второй ступени. В последнее время все больше внимания уделяют разработке микрореактивных двигателей, с помощью которых корабли и спутники перемещаются в открытом космосе в условиях невесомости — меняют орбиты, маневрируют. В этих микродвигателях гидразину тоже отводят важную роль.

В условиях орбитального полета одним из самых главных требований к ракетному топливу становятся простота и надежность его воспламенения (или начала реакции самопроизвольного разложения с выделением газообразных продуктов). С этой точки зрения гидразин и его производные не имеют равных. Они воспламеняются очень легко, а разложение гидразина на азот и аммиак возможно как под действием нагрева, так и под влиянием катализаторов. В итоге микродвигатели с гидразином и его производными изготавливают в нескольких странах.

Но не только в космосе, не только для космической техники нужен нам гидразин. Сегодня химии гидразина посвящено много исследований и книг. Производных его получены сотни тысяч, и некоторые из них оказались практически значимыми.

В терапевтической практике используют многие биологически активные вещества — производные гидразина. Известна, в частности, группа лекарств от туберкулеза, в которых действующим началом стал гидразид изоникотиновой кислоты — производное гидразина. Другие его производные используют как средство против нервных депрессий.

А гидразид малеиновой кислоты — стимулятор роста картофеля, сахарной свеклы, винограда, табака.

Конечно, далеко не все производные гидразина применимы для подобных целей. Давно известно, что и сам гидразин, и его простейшие производные, применяемые в ракетной технике, токсичны. Сообщения о токсичности многих производных гидразина, появившиеся в медицинской литературе в последние годы, заставляют относиться к этим веществам с еще большей настороженностью и вниманием. Однако от их вредностей научились защищаться достаточно надежно.

Разработаны и кое-где уже используются на практике высокоэффективные и надежные гидразин-воздушные и гидразин-кислородные топливные элементы — химические источники тока. Они работали, в частности, вместо аккумуляторов на борту канадской одноместной научно-исследовательской подводной лодки «Стар».

При работе в топливном элементе из сравнительно ядовитого гидразина (или гидразингидрата) образуются лишь совершенно безвредные вода и азот. Электрическая энергия вырабатывается благодаря протекающей на аноде реакции:

Экологическая безвредность — главное достоинство таких источников тока.

Гидразин-воздушные топливные элементы прошли успешные испытания на микромотоцикле и грузовом электромобиле, развивавшем скорость больше 70 километров в час.

Одним словом, гидразину нашлось дело и в космосе, и под водой, и на земле.

Гигроскопичен, на воздухе поглощает CO 2 . Гидразин-гидрат имеет щелочную реакцию. Сильный восстановитель. Разрушает стекло и резину. Горячие пары реактива при соприкосновении с воздухом взрываются.

Гидразин-гидрат применяют:

— для удаления кислорода при обработке воды; для защиты от коррозии водяных и паровых циркуляционных трубопроводов, а также для консервации выведенного из эксплуатации оборудования
— для получения чистых металлов (Сu, Ni и др.) из их оксидов и солей

ЗАО АК «Химпэк» реализует гидразин-гидрат производства компании КОС Со Ltd, Южная Корея

Гидразин-гидрат 100%

Наименование показателей Фактические покеазатели Показатели по ГОСТ19503-88
100% 100%
64,3% 64,3%
Содержание железа (Fe +3) ,не более 0,00005 —
0,00001 —
0,00002 —
0,00001 —
Содержание сульфатов, (SO 4 -2) , не более 0,00002 —
0,03 0,06
0,002 0,002

Гидразин-гидрат 64%

Наименование показателей Фактические показатели
Массовая доля гидразин-гидрат (N 2 H 4 * H 2 O), не менее 64%
Массовая доля гидразина, (N 2 H 4)%, не менее 42,6%
Содержание железа (Fe +3), не более 0,00005
Содержание натрия (Na +), не более 0,00001
Содержание хлоридов, (Cl -), не более 0,00002
Содержание фторидов, (F -), не более 0,00001
Содержание сульфатов, (SO 4 -2), не более 0,00002
Содержание аммиака, (NH 3)% , не более 0,03
Остаток после прокаливания, %, не более 0,002

Гидразин-гидрат 35%

Наименование показателей Фактические показатели
Массовая доля гидразин-гидрат (N 2 H 4 * H 2 O), не менее 35%
Массовая доля гидразина, (N 2 H 4)%, не менее 23%
Содержание железа (Fe +3) 0,00005
Содержание натрия (Na +) 0,00001
Содержание хлоридов, (Cl -) - 0,00002
Содержание фторидов, (F -) 0,00001
Содержание сульфатов, (SO 4 -2) 0,00002
Содержание аммиака, (NH 3)%, не более 0,03
Остаток после прокаливания, %, не более 0,002

Требования безопасности

Класс опасности по степени воздействия на организм человека 1
Виды опасности
Взрыво- и пожароопасность Пожаро- и взрывобезопасен.
Опасность для человека Сильно ядовит, раздражает слизистые оболочки, глаза и дыхательные пути, поражает центральную нервную систему и печень, попадая на кожу, вызывают экзему.
Опасен при вдыхании (кашель, боль за грудиной, расстройство дыхания, учащение пульса, потеря сознания), попадании на кожу (краснота, сухость, зуд), попадании в глаза (резь, слезотечение). Действует через неповрежденную кожу. Химический ожог. При пожаре и взрывах возможны ожоги и травмы.
Средства индивидуальной защиты Для химразведки и руководителя работ – ПДУ-3 (в течение 20 минут). Для аварийных бригад – изолирующий защитный костюм КИХ-5 в комплекте с изолирующим противогазом ИП-4М или дыхательным аппаратом АСВ-2. При возгорании – огнезащитный костюм в комплекте с самоспасателем СПИ.

Гарантийный срок хранения продукта - 5 лет со дня изготовления.

Химические и физические свойства гидразина

ГИДРАЗИН

ТЕМА 4. ХИМИЧЕСКИЕ РЕАГЕНТЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ КОНСЕРВАЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ

Гидразингидрат N 2 H 4 Н 2 О - бесцветная жидкость, легко по­глощает воду, углекислоту и кислород из воздуха. Гидразингидрат хорошо растворим в воде и спирте. Температура кипения при атмос­ферном давлении +118,5 °С, замерзания -51,7 °С. Молекулярная масса реагента равна 50, плотность 1,03 г/см 3 . Гидразингидрат обладает силь­ными восстановительными свойствами, токсичен, а при концентра­циях, превышающих 40 %, горюч. Основной метод получения гидразингидрата в производственных масштабах - это использование син­теза Рашига, включающего частичное окисление аммиака (и мочеви­ны) гипохлоритом.

Для гидразингидрата предполагается, что в жидкой фазе суще­ствует равновесие

N 2 H 4 *H 2 O=N 2 H 4 +H 2 O,

которое с увеличением температуры смещается вправо. Ре­акция между гидразином и водой протекает с образованием иона гидразония:

N 2 Н 4 +H 2 O=N 2 H 5 + ОН -

Растворы гидразина в воде обладают основными свойствами. Как основание он в 8 раз слабее гидрооксида, и его можно рассматривать как аммиак, в котором один атом водорода замещен группой NH 2 * С кислотами гидразин образует соли, которые в воде разлагаются по реакции

N 2 H 4 * 2НА => N 2 H 4 НА +НА,

Например

N 2 H A * 2H 2 SO 4 => N 2 Н 4 *H 2 SO 4 +H 2 SO 4 .

Гидразин способен выступать в качестве донора пары электронов при образовании комплексов с ионами металлов, что связано с возможностью гидразина координационно присоединять ион водо­рода с образованием иона N 2 H 4 *Н + . При образовании таких гидразинатов гидразин ведет себя главным образом как координацион­но-двухвалентная молекула и действует в воде в качестве восстанови­теля металлов.

Гидразин как в кислой, так и в щелочной среде подвергается реакции самоокисления – восстановления

3N 2 H 4 =>N 2 +4NH 3

Продуктами реакции трехвалентного железа и гидразина явля­ются азот и аммиак:

N 2 H + 5 +Fe 3+ =>NH 4 + 1/2N 2 +H + +Fe 2+

Как отмечалось выше, гидразин способен выступать в качестве донора пары электронов с образованием ионов гидразония N 2 H 5 + , хотя в большинстве случаев координационно связанный с ионами метал­лов гидразин ведет себя как координационно-двухвалентная молеку­ла, возможно существование и трехчленных металл-гидразиновых колец

Многие соединения, содержащие координационно-связанный гидразин, слабо растворимы в воде, и вполне возможно, что некото­рые из них представляют собой поликатионные комплексы, в кото­рых гидразин является мостиковой группой. Число возможных со­единений с координационным гидразином несколько ограничено вследствие его восстанавливающей способности.



Добавление гидразинов даже к водным растворам солей метал­лов приводит к осаждению нерастворимых комплексов.

При повышенных температурах гидразин разлагается с образо­ванием аммиака и азота

3N 2 H 4 =*4NH 3 + N 2 (2.7)

или же при определенных условиях по уравнениям

3N 2 H 4 => 2NH 3 + ЪН 2 +2N 2 ; (2.8)

N 2 H 4 =*N 2 +2H 2 . (2.9)

При температурах выше 100°С таьже достаточно интенсивно протекают реакции

2Ре 2 О ъ + N 2 H A => N 2 +2H 2 O+4FeO; (2.Ю)

6Fe 2 O i ^pT^^^ 2 OT4Fe 3 0 4 ; (2ii)

4Fe(OH) 3 + N 2 H 4 => 4Fe{OH) 2 + 4ЩО+N 2 ; (2.12)

2Cu 2 O+N 2 H 4 =*4Cu+2H 2 O+N 2 ; (2.13)

2CuO+N 2 H 4 =*2Cu+2H 2 O+N 2 ; (2.14)

Скорость термического разложения гидразина зависит от рН раствора. Так, при рН менее 8 и температуре 300 "С разложение гид­разина происходит через 10 мин, а при рН 8 и 9 (и той же температу­ре) -.соответственно через 20 и 30 мин.

Катализаторами температурного распада гидразина являются оксиды железа, меди и других металлов. На разложение гидразина влияет также состояние стенок трубок, в которых циркулирует ра­створ. При движении растворов каталитическое воздействие стенок труб сказывается достаточно сильно. В неподвижном растворе ско­рость термолиза гидразина замедляется. С увеличением давления ско­рость разложения гидразина также уменьшается. Гидразин способен переходить в пар лишь при насыщении системы. Скорость его разло­жения в паре зависит в первую очередь от температуры.

2.1.3. Влияние температуры на взаимодействие гидразина и кислорода.

В отсутствие катализаторов рН незначительно влияет на ско­рость окисления гидразина. Гораздо большее влияние на этот про­цесс оказывает температура. Автором проводилось исследование ско­рости взаимодействия кислорода и гидразина при различных темпе­ратурах и значениях рН .

Эксперименты ставились таким образом, чтобы реакция проходила либо при близких по значению концентрациях взаимодей­ствующих веществ (бимолекулярная реакция), либо при постоянном и значительном избытке одного из компонентов (мономолекулярная реакция).3начение рН поддерживалось постоянным с помощью уни­версальной буферной смеси; для сохранения постоянства температуры растворы термостатировались. Результаты проведенных исследований представлены на рис.2.1. Пучок кривых характеризует изменение кон­станты скорости исследуемой реакции в зависимости от температуры при различных рН. Кривые лежат настолько близко друг к другу, что их можно рассматривать как одну и считать, что скорость окисления гидразина кислородом в пределах рН 8,5-12 зависит только от темпе­ратуры. При математической обработке полученных кривых можно вывести формулу, позволяющую рассчитывать количество непрореагировавших компонентов при различных температурах и разном вре­мени контакта.

Из приведенных данных видно, что заметное взаимодействие реагирующих веществ начинается только при 150 "С при этой темпе­ратуре, если реакция протекает по мономолекулярному механизму, за 5 мин. может быть связано до 50% меньшего по количеству компо­нента. При 250 "С почти 100% его будет связано за 1 минуту. Если же концентрации гидразина и кислорода близки, как, например, в пита­тельной воде, реакция проходит по бимолекулярному механизму. Подсчеты, проведенные для концентрации гидразина 0,03 и кисло­рода 0,02 мг/л представленные в табл. 2.2.

Эти данные показывают, что даже при температуре 250 0 С через 5 минут остается несвязанным свыше 70% гидразина (из 30 мкг гидра­зина и 20 мкг кислорода прореагировало только по 8 мкг). При более низких температурах реакция идет значительно медленнее, что и объяс­няет их совместное сосуществование в питательной воде.

mob_info