Несимметричный диметилгидразин
| |||
| Имена | |||
|---|---|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК
1,1-Диметилгидразин [ 1 ] | |||
| Другие имена
Димазин
1,1-Диметилдиазан | |||
| Идентификаторы | |||
3D model ( JSmol )
|
|||
| 605261 | |||
| КЭБ | |||
| ХимическийПаук | |||
| Информационная карта ECHA | 100.000.287 | ||
| Номер ЕС |
| ||
| КЕГГ | |||
| МеШ | димазин | ||
ПабХим CID
|
|||
| номер РТЭКС |
| ||
| НЕКОТОРЫЙ | |||
| Число | 1163 | ||
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|||
| Характеристики | |||
| Н 2 NN(СН 3 ) 2 | |||
| Появление | Бесцветная жидкость | ||
| Запах | Аммиачный, рыбный | ||
| Плотность | 791 кг м −3 (и 22 °С) | ||
| Температура плавления | −57 °С; −71 ° F; 216 К | ||
| Точка кипения | 64,0 °С; 147,1 ° F; 337,1 К | ||
| смешивается [ 2 ] | |||
| Давление пара | 13,7 кПа (при 20 °C) | ||
Показатель преломления ( n D )
|
1.4075 | ||
| Термохимия | |||
Теплоемкость ( С )
|
164,05 Дж К −1 моль −1 | ||
Стандартный моляр
энтропия ( S ⦵ 298 ) |
200,25 Дж.К. −1 моль −1 | ||
Стандартная энтальпия
образование (Δ f H ⦵ 298 ) |
48,3 кДж моль −1 | ||
Стандартная энтальпия
горение (Δ c H ⦵ 298 ) |
−1982,3 – −1975,1 кДж моль −1 | ||
| Опасности | |||
| Безопасность и гигиена труда (OHS/OSH): | |||
Основные опасности
|
Канцероген, самопроизвольно воспламеняется при контакте с окислителями. | ||
| СГС Маркировка : | |||
    
| |||
| Опасность | |||
| Х225 , Х301 , Х314 , Х331 , Х350 , Х411 | |||
| П210 , П261 , П273 , П280 , П301+П310 | |||
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |||
| точка возгорания | −10 ° C (14 ° F; 263 К) | ||
| 248 ° С (478 ° F; 521 К) | |||
| Взрывоопасные пределы | 2–95% | ||
| Летальная доза или концентрация (LD, LC): | |||
ЛД 50 ( средняя доза )
|
| ||
ЛК 50 ( средняя концентрация )
|
| ||
| NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |||
ПЭЛ (допустимо)
|
TWA 0,5 частей на миллион (1 мг/м 3 ) [кожа] [ 2 ] | ||
РЕЛ (рекомендуется)
|
Ca C 0,06 частей на миллион (0,15 мг/м 3 ) [2 часа] [ 2 ] | ||
IDLH (Непосредственная опасность)
|
Са [15 частей на миллион] [ 2 ] | ||
| Родственные соединения | |||
Родственные соединения
|
|||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |||
Несимметричный диметилгидразин ( НДМГ ; 1,1-диметилгидразин , гептил или под кодовым названием Гептил ) представляет собой химическое соединение с формулой H 2 NN(CH 3 ) 2 , которое используется в качестве ракетного топлива . [ 4 ] Это бесцветная жидкость с резким рыбным запахом аммиака, характерным для органических аминов . Образцы становятся желтоватыми под воздействием воздуха и поглощают кислород и углекислый газ . Он смешивается с водой, этанолом и керосином . При концентрации в воздухе от 2,5% до 95% его пары легко воспламеняются. Он не чувствителен к ударам. Симметричный диметилгидразин (1,2-диметилгидразин) также известен, но он не так полезен. [ 5 ] НДМГ может окисляться на воздухе с образованием множества различных веществ, в том числе токсичных. [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]
Производство
[ редактировать ]НДМГ производится в промышленных масштабах двумя способами. [ 5 ] Один из методов, основанный на процессе Олина Рашига , включает реакцию монохлорамина с диметиламином с образованием хлорида 1,1-диметилгидразиния:
- (CH 3 ) 2 NH + NH 2 Cl → (CH 3 ) 2 NNH 2 ⋅ HCl
В присутствии подходящих катализаторов ацетилгидразин можно N-диметилировать с использованием формальдегида и водорода с образованием N,N-диметил-N'-ацетилгидразина, который впоследствии можно гидролизовать:
- CH 3 C(O)NHNH 2 + 2CH 2 O + 2H 2 → CH 3 C(O)NHN(CH 3 ) 2 + 2H 2 O
- CH 3 C(O)NHN(CH 3 ) 2 + H 2 O → CH 3 COOH + H 2 NN(CH 3 ) 2
Использование
[ редактировать ]НДМГ часто используется в гиперголическом ракетном топливе в качестве двухкомпонентного топлива в сочетании с окислителем четырехокисью азота и реже с IRFNA (ингибированная красная дымящая азотная кислота) или жидким кислородом . [ 9 ] НДМГ является производным гидразина и иногда его называют гидразином. Как топливо оно описано в спецификации MIL-PRF-25604 в США. [ 10 ]
НДМГ стабилен и может храниться в ракетных топливных системах в течение длительного времени, что делает его привлекательным для использования во многих жидкостных ракетных двигателях, несмотря на его стоимость. В некоторых приложениях, таких как СУО в космических шаттлах или в маневровых двигателях , монометилгидразин вместо этого используется из-за его немного более высокого удельного импульса . В некоторых ракетах, работающих на керосине, НДМГ действует как пусковое топливо, запуская горение и нагревая ракетный двигатель перед переходом на керосин.
НДМГ обладает более высокой стабильностью, чем гидразин, особенно при повышенных температурах, и может использоваться как его замена или вместе в смеси. НДМГ используется во многих конструкциях ракет в Европе, России, Индии и Китае. Российские МБР SS-11 «Сего» (он же 8К84), МБР SS-19 «Стилет» (он же 15А30), « Протон» , «Космос-3М» , Р-29РМУ2 «Лайнер» , Р-36М , «Рокот» (на базе 15А30) и китайский «Великий поход 2Ф » наиболее известные пользователи НДМГ (который называется «гептил» (кодовое имя из советских времен ) [ нужна ссылка ] от российских инженеров [ 11 ] ). В семействах ракет Titan , GSLV и Delta на разных стадиях используется смесь 50% гидразина и 50% НДМГ, называемая Aerozine 50 . [ 12 ] Есть предположение, что это топливо, используемое в баллистических ракетах, которые Северная Корея разработала и испытала в 2017 году. [ 13 ]
Безопасность
[ редактировать ]Гидразин и его метилпроизводные токсичны, но значения LD50 не известны. [ 14 ] Это предшественник диметилнитрозамина , который является канцерогенным. [ 15 ] По научным данным, использование НДМГ в ракетах на космодроме Байконур оказало негативное воздействие на окружающую среду. [ 16 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Димазин – Краткое описание соединений» . Пабхим соединение . США: Национальный центр биотехнологической информации. 26 марта 2005 г. Идентификация . Проверено 21 февраля 2012 г.
- ^ Jump up to: а б с д Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. «#0227» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ «1,1-Диметилгидразин» . Непосредственно опасные для жизни и здоровья концентрации (IDLH) . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ Семенков Иван; Королева, Татьяна (1 декабря 2022 г.). «Обзор воздействия выбросов космических запусков на окружающую среду: пример регионов, затронутых российской космической программой» . Наука об окружающей среде и исследования загрязнения . 29 (60): 89807–89822. Бибкод : 2022ESPR...2989807S . дои : 10.1007/s11356-022-23888-8 . ISSN 1614-7499 . ПМИД 36346528 . S2CID 253396676 .
- ^ Jump up to: а б Ширманн, Жан-Пьер; Бурдодук, Поль (2001). «Гидразин». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a13_177 . ISBN 3-527-30673-0 .
- ^ Алексей Милюшкин, Анастасия Карнаева (2023). «Продукты трансформации несимметричного диметилгидразина: обзор». Наука об общей окружающей среде . 891 : 164367. Бибкод : 2023ScTEn.89164367M . doi : 10.1016/j.scitotenv.2023.164367 . ПМИД 37236454 . S2CID 258899003 .
- ^ Ульяновский, Николай В.; Лахманов Дмитрий Евгеньевич; Пиковской Илья Иванович; Фалев Данил И.; Попов, Марк С.; Кожевников Александр Юрьевич; Косяков Дмитрий С. (15 июля 2020 г.). «Миграция и трансформация 1,1-диметилгидразина в торфяно-болотной почве места падения ступени ракеты на Русском Севере» . Наука об общей окружающей среде . 726 : 138483. Бибкод : 2020ScTEn.72638483U . doi : 10.1016/j.scitotenv.2020.138483 . ISSN 0048-9697 . ПМИД 32315849 . S2CID 216073493 .
- ^ Королева, ТВ; Семенков И.Н.; Леднев С.А.; Солдатова, О.С. (1 февраля 2023 г.). «Несимметричный диметилгидразин (НДМГ) и продукты его трансформации в почвах: обзор источников, обнаружение, поведение, токсичность и восстановление загрязненных территорий» . Евразийское почвоведение . 56 (2): 210–225. Бибкод : 2023EurSS..56..210K . дои : 10.1134/S1064229322602001 . ISSN 1556-195Х . S2CID 257903133 .
- ^ Семенков Иван; Королева, Татьяна (1 декабря 2022 г.). «Обзор воздействия выбросов космических запусков на окружающую среду: пример регионов, затронутых российской космической программой» . Наука об окружающей среде и исследования загрязнения . 29 (60): 89807–89822. Бибкод : 2022ESPR...2989807S . дои : 10.1007/s11356-022-23888-8 . ISSN 1614-7499 . ПМИД 36346528 . S2CID 253396676 .
- ^ «ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОпеллента, uns-ДИМЕТИЛГИДРАЗИН (MIL-PRF-25604F)» . ASSIST Быстрый поиск по базе данных . 11 марта 2014 года . Проверено 26 мая 2020 г.
- ^ «После взрыва российской ракеты эксперты предупреждают о «серьезном загрязнении» » . 2 июля 2013 г.
- ^ Кларк, Джон Д. (1972). Зажигание! Неофициальная история жидкого ракетного топлива . Издательство Университета Рутгерса. п. 45. ИСБН 0-8135-0725-1 .
- ^ Броуд, Уильям Дж.; Сэнгер, Дэвид Э. (17 сентября 2017 г.). «Редкое и мощное топливо, используемое в оружии Северной Кореи» . Нью-Йорк Таймс .
- ^ «Данные по безопасности unsym-диметилгидразина» (4-е изд.). Архивировано из оригинала 6 июля 2018 года . Проверено 23 января 2018 г.
- ^ Гангадхар Чоудхари, Хью Хансен (1998). «Воздействие гидразинов на здоровье человека: обзор». Хемосфера . 37 (5): 801–843. Бибкод : 1998Chmsp..37..801C . дои : 10.1016/S0045-6535(98)00088-5 . ПМИД 9717244 .
- ^ Абдразак, П.Х; Муса, К. Ш (21 июня 2015 г.). «Влияние космодрома «Байконур» на окружающую среду и здоровье человека» . Международный журнал биологии и химии . 8 (1): 26–29. дои : 10.26577/2218-7979-2015-8-1-26-29 . Архивировано из оригинала 8 августа 2016 года . Проверено 2 августа 2016 г. - через ijbch.kaznu.kz.