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肼
化学品名词
又称联氨。无色油状液体。有类似于氨的刺鼻气味,一种强极性化合物。无色、油状液体,能很好地混溶于水、醇等极性溶剂中,与卤素、过氧化氢等强氧化剂作用能自燃,长期暴露在空气中或短时间受高温作用会爆炸分解,具有强烈的吸水性,贮存时用氮气保护并密封。有毒,能强烈侵蚀皮肤,对眼睛、肝脏有损害作用。
化学式 | H4N2 |
分子量 | 32.05 |
CAS登录号 | 302-01-2 |
应用 | 制造异烟肼、照相显影药剂、喷气式发动机燃料等 |
中文名称 | 肼 |
国际标码 | 29280000 |
物性数据
1.性状:无色油状发烟液体,有吸湿性,有氨的臭味。
2.熔点(℃):2
3.沸点(℃):113.5
4.相对密度(水=1):1.01
5.相对蒸气密度(空气=1):1.1
6.饱和蒸气压(kPa):1.4(20℃)
7.燃烧热(kJ/mol):-622.1
8.临界温度(℃):380
9.临界压力(MPa):14.7
10.辛醇/水分配系数:-2.07
11.闪点(℃):38(CC);52.2(OC)
12.引燃温度(℃):270(玻璃表面)
13.爆炸上限(%):100
14.爆炸下限(%):2.9
15.溶解性:与水混溶,混溶于醇类,不溶于氯仿、乙醚。
化学性质
溶解情况
在空气中能吸收水分和二氧化碳气体,并会发烟。肼和水能按任意比例互相混溶,形成稳定的水合肼N2H4·H2O和含水31%的恒沸物,沸点121℃。肼也与甲醇,乙醇互溶,但不溶于乙醚、氯仿和苯。
导电性
肼的介电常数很高,液态肼的盐溶液能导电。
毒性
极毒,对眼睛有刺激作用,能引起延迟性发炎,对皮肤和粘膜也有强烈的腐蚀作用。
合成方法
1.肼的工业生产一直沿用拉希法。1981年10月,法国于吉纳-库尔曼公司研究成功亚胺过氧化氢氧化法,这是一个很有前途的生产方法。拉希法以氨和次氯酸钠为原料,经氯化和胺化制得肼:氨与次氯酸钠按1:3(摩尔比)导入反应器,反应获得氯胺。氯胺再与无水氨在肼反应器反应生成肼。可以采用尿素为原料,在高锰酸钾催化剂存在下,尿素和次氯酸钠-氢氧化钠溶液反应制得肼。
2.脱水剂法:将烧碱和50%~54%的水合肼(质量比为10:8)混合,逐渐通入氮气以除空气,加热至碱液温度近118℃,待烧碱完全溶解后,冷却到60℃左右,进行真空蒸馏至蒸馏液含肼量90%~94%,再经分馏、除去水分后,冷凝,制得98%~99.5%的无水肼。
3.萃取脱水法:将水合肼溶液分馏蒸出水,直至水、肼达共沸(68%肼),将溶液二次分馏,加入苯胺以改变其沸点,将苯胺和水蒸出,从水中冷凝回收的苯胺可返回循环使用,二次分馏液再经三次分馏,制得无水肼。
4.尿素法:将次氯酸钠与氢氧化钠按一定比例混合配成溶液,边搅拌边加入尿素及少量高锰酸钾的混合液,直接通蒸汽加热至103~104℃进行氧化反应。反应液经蒸馏、分馏、真空浓缩得40%联氨,再经烧碱脱水减压蒸馏得80%联氨。
贮存方法
储存于阴凉、通风良好的专用库房内,实行“双人收发、双人保管”制度。远离火种、热源。库温不宜超过37℃。保持容器密封。应与氧化剂、金属粉末、食用化学品分开存放,切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。
主要用途
肼是一种良好的火箭燃料,与适当的氧化剂配合,可组成比冲最高的可贮存液体推进剂。肼还可作为单元推进剂,普遍用在卫星和导弹的姿态控制上。肼的水合物称为水合肼(N2H4·H2O),常用作锅炉水的除氧剂,是塑料、橡胶发泡剂的原料,是异烟肼等药物的原料,还用于聚酰胺和环氧树脂的制造等方面。
20世纪80年代初世界上水合肼的总产量已超过50万吨。中国于60年代初实现了工业化生产。将水合肼脱水、精馏即可制得肼,常采用苯胺或固体烧碱作为脱水剂。
参考资料
1.肼·物竞数据库