Гидразин

Гидрази́н (диамид) H₂N-NH₂ — бесцветная, сильно гигроскопическая жидкость с неприятным запахом. Т_кип 113,5 °C. Давление пара 18,6 гПа (25 °C).

Файл:Hydrazine-2D.png

Формула гидразина

Смешивается в любых соотношениях с водой, жидким аммиаком, спиртом; в неполярных растворителях растворяется плохо. Водные растворы гидразина обладают основными свойствами. Гидразин — энергичный восстановитель. Окисляется кислородом воздуха до азота, аммиака и воды. Известны многие органические производные гидразина. Соли гидразина бесцветны, почти все хорошо растворимы в воде. К числу важнейших относится сульфат гидразина N₂H₄•H₂SO₄. Гидразин применяют в органическом синтезе, в производстве пластмасс, резины, инсектицидов, взрывчатых веществ, в качестве компонента ракетного топлива. Гидразин и все его производные сильно ядовиты.

Получение

Гидразин получают окислением аммиака NH₃или мочевины NH₃ или CO(NH₂)₂ гипохлоритом натрия NaClO:

NH₃ + NaClO <math>\to</math> NH₂Cl + NaOH

NH₂Cl + NH₃ <math>\to</math> N₂H₄•HCl,

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:

H₂NCONH₂ + NaOCl + 2 NaOH <math>\to</math> N₂H₄ + NaCl + Na₂CO₃,

реакция проводится при температуре ~100 °C и атмосферном давлении.

Обнаружение

Качественной реакцией на гидразин служит образование окрашенных соединений с некоторыми альдегидами, диметиламинобензальдегидом.

Гидразин восстановитель

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 идёт через образование гидразонов, расщепляющихся затем под действием сильных оснований.

Гидразин как топливо

Гидразин и его производные, такие как НДМГ и Аэрозин широко распространены как ракетные горючие. Во время второй мировой войны гидразин был применён в Германии на реактивных истребителях «Мессершмитт Ме-16З».

Теоретические характеристики ракетных топлив, образованных гидразином с различными окислителями.

Окислитель

Окислитель	Удельная тяга(Р1,сек)	Температура сгорания °С	Плотность топлива г/см3	Прирост скорости, ΔVид,25, м/сек	Весовое содерж.горючего %
Фтор	364,4 сек	°С	1,314	5197м/сек	31 %
Тетрафторгидразин	334,7 сек	°С	1,105	4346м/сек	23,5 %
ClF3	294,6 сек	°С	1,507	4509м/сек	27 %
ClF5	312,0 сек	°С	1,458	4697м/сек	26,93 %
Перхлорилфторид	295,3 сек	°С	1,327	4233м/сек	40 %
Окись фтора	345,9 сек	°С	1,263	4830м/сек	40 %
Кислород	312,9 сек	°С	1,065	3980м/сек	52 %
Перекись водорода	286,9 сек	°С	1,261	4003м/сек	33 %
N2O4	291,1 сек	°С	1,217	3985м/сек	43 %
Азотная кислота	279,1 сек	°С	1,254	3883м/сек	40%

Гидразин в топливных элементах

Гидразин широко применяется в качестве топлива в гидразин-воздушных низкотемпературных топливных элементах.

Гидразин в производстве Взрывчатых веществ

Нитрат и перхлорат гидразина применяются в качестве очень мощных взрывчатых веществ - разных сортов астралита.Они обладают большой скоростью детонации.