Hydrazin

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání
Hydrazin
Hydrazine-2D-A1.png
model molekuly

model molekuly

Obecné
Systematický název Hydrazín
Diazan
Anglický název Hydrazine
Německý název Hydrazin
Sumární vzorec N2H4
Vzhled bezbarvá kapalina nebo krystaly
Identifikace
Registrační číslo CAS
EC-no (EINECS/ELINCS/NLP) 206-114-9
PubChem
ChEBI
UN kód 2029
Číslo RTECS MU7175000
Vlastnosti
Molární hmotnost 32,045 6 g/mol
50,061 g/mol (monohydrát)
Teplota tání 1,4 °C
−51,6 °C (monohydrát)
Teplota varu 113,5 °C
118,5 °C (monohydrát)
Hustota 1,014 g/cm3 (15 °C)
1,011 g/cm3 (20 °C)
1,03 g/cm3 (monohydrát, 21 °C)
Dynamický viskozitní koeficient 1,21 cP (5 °C)
0,91 cP (25 °C)
Index lomu nD= 1,469 79 (22 °C)
Kritická teplota Tk 380 °C
Kritický tlak pk 1 469 kPa
Disociační konstanta pKb 5,770
Rozpustnost ve vodě neomezeně mísitelný
Rozpustnost v polárních
rozpouštědlech
methanol
ethanol
Rozpustnost v nepolárních
rozpouštědlech
diethylether
aromatické uhlovodíky
Relativní permitivita εr 52,9 (20 °C)
Ionizační energie 8,74 eV
Povrchové napětí 66,7 mN/m
Struktura
Krystalová struktura jednoklonná
Termodynamické vlastnosti
Standardní slučovací entalpie ΔHf° 50,4 kJ/mol
−205 kJ/mol (monohydrát, plyn)
−243 kJ/mol (monohydrát, kapalina)
Entalpie tání ΔHt 395,1 J/g
Entalpie varu ΔHv 1 279 J/g
Standardní molární entropie S° 121 JK−1mol−1
264 JK−1mol−1 (monohydrát, plyn)
Standardní slučovací Gibbsova energie ΔGf° 149,2 kJ/mol
−79,1 kJ/mol (monohydrát, plyn)
Izobarické měrné teplo cp 3,084 JK−1g−1
Bezpečnost
GHS02 – hořlavé látky
GHS02
GHS05 – korozivní a žíravé látky
GHS05
GHS06 – toxické látky
GHS06
GHS07 – dráždivé látky
GHS07
GHS08 – látky nebezpečné pro zdraví
GHS08
GHS09 – látky nebezpečné pro životní prostředí
GHS09
[1]
Nebezpečí[1]
R-věty R10, R23/24/25, R34, R43, R45, R50/53
S-věty S45, S53, S60, S61
NFPA 704
NFPA 704.svg
4
4
3
Teplota vzplanutí 52 °C
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Některá data mohou pocházet z datové položky.

Hydrazin (systematický název diazan) je anorganická sloučenina dusíku s vodíkem. Je to bezbarvá kapalina slabého čpavého zápachu, podobného čpavku, jedovatá, silně zásaditá, tedy žíravá. Připravuje se reakcí vodného roztoku amoniaku s roztokem chlornanových solí, např. chlornanu sodného podle rovnice

2 NH3 + NaClO → N2H4 + H2O + NaCl.

Fyzikální vlastnosti hydrazinu jsou velmi podobné vodě (viz infobox), chemické jsou však velmi odlišné. S vodou tvoří krystalický monohydrát, N2H4.H2O.

Použití[editovat | editovat zdroj]

Nejvíce hydrazinu se spotřebuje jako palivo v raketových motorech. Používá se jako jednosložková pohonná látka (monopropelant), kde se využívá jeho rozkladu na vodík a dusík na katalyzátorech podle rovnice

N2H4 → N2 + 2H2,

nebo jako jedna ze složek dvousložkové pohonné látky (bipropelantu), přičemž jako okysličovadlo se nejčastěji používá oxid dusičitý; spalování probíhá dle rovnice

2N2H4 + N2O4→ 3N2 + 4H2O.

Směs hydrazinu s oxidem dusičitým je hypergolická, tj. uvedená reakce započne automaticky po smíchání obou složek pohonné látky. Proto při použití této směsi jsou raketové motory jednodušší, neboť nepotřebují zážehový systém. Méně často se jako okysličovadlo používá dýmavá kyselina dusičná nebo kapalný kyslík.

Vzhledem k vysokému bodu varu hydrazinu se jedná o tzv. skladovatelnou pohonnou látku (na rozdíl např. od kapalného vodíku). Na druhou stranu je nevýhodou jeho vysoký bod tání; proto se často používá jeho směsi s dimethylhydrazinem, která se nazývá Aerozin-50 a tuhne hluboko pod bodem mrazu.

Regulace[editovat | editovat zdroj]

V červnu 2011 byl Evropskou agenturou pro chemické látky zařazen na kandidátský seznam látek vzbuzující mimořádné obavy.[2]

Bezpečnost[editovat | editovat zdroj]

Hydrazin je vysoce toxický a nebezpečně nestabilní ve své bezvodé formě. Při expozici vyšším dávkám se může dostavit podráždění očí, nosu a hrdla, závratě, nevolnost, bolest hlavy a nebo kóma. Akutní expozice poškozuje játra, ledviny a centrální nervový systém. Tekutý je žíravý a způsobuje dermatitidu při kontaktu s kůží člověka nebo zvířete. Poškození plic, jater, sleziny a štítné žlázy byly nahlášeny u zvířat s chronickou expozicí hydrazinu vdechováním.

Využití v chemické syntéze[editovat | editovat zdroj]

Hydrazin je někdy používán v organických i anorganických syntézách (příkladem syntéza azidů, tetrazolového kruhu resp. aminoguanidinu nebo luminolu). V těchto aplikacích se ovšem nikdy nepoužívá ve své bezvodé formě. Místo toho se používá jeho sůl (nejčastěji síran-hydrazin sulfát). Tato krystalická chemikálie je buď dodána přímo do reakční směsi obsahující přebytek zásady, čímž se uvolní volná hydrazinová báze in situ a okamžitě reaguje, popřípadě se sulfát zvlášť předem převede na volnou bázi ve vodném prostředí, čímž vznikne vodný roztok hydrazinu a ten se následně dodá do hlavní reakční směsi, čímž odpadá nutnost mít v reakční směsi zásadu. Obě dvě popsané formy jsou bezpečnější než bezvodý hydrazin, avšak stále se jedná o činidla, s nimiž musí být nakládáno opatrně. To zejména pro jejich značnou toxicitu a karcinogenitu. Všechny formy hydrazinu taktéž nesmí přijít do kontaktu s horkou koncentrovanou kyselinou dusičnou, neboť hrozí vznik plynného azidovodíku, jež může způsobit otravu.

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. a b Hydrazine. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-23]. Dostupné online. (anglicky) 
  2. Miroslav Šuta: REACH: 7 nebezpečných chemikálií přidáno na černou listinu Archivováno 4. 2. 2015 na Wayback Machine, 26. června 2011

Literatura[editovat | editovat zdroj]

  • VOHLÍDAL, Jiří; ŠTULÍK, Karel; JULÁK, Alois. Chemické a analytické tabulky. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 1999. ISBN 80-7169-855-5. 

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]