Hydrazine là gì? (khái niệm, công thức, tính chất vật lí, hóa học và ứng dụng)

Tổng hợp khái niệm, công thức, tính chất vật lí, hóa học và ứng dụng của Hydrazine trong cuộc sống giúp các bạn học tốt môn Hóa học.

Hydrazine là gì?

- Hydrazine là một hợp chất lỏng chứa Carbohydrazide, không màu, có mùi hôi đặc biệt và có khả năng loại bỏ nhanh chóng oxy tự do ở trong tất cả các loại thiết bị nồi hơi dưới mọi áp lực, kể cả các bộ phận quá nhiệt không dẫn lưu.

- công thức hóa học của Hydrazine là N2H4.

- Một số tên gọi khác của Hydrazine: Hydrazin, hi dra zin hoặc, hydrazin hydrate (Tên tiếng Việt), Hydrazin hydrate, Tetrahydridodinitrogen, Diamine, Diazane, ( N – N ) hoặc diamidogen (Tên Tiếng Anh).

Tính chất vật lý của Hydrazine

- Là một hợp chất lỏng vô cơ, dễ cháy, không màu, có mùi khó chịu như amoniac.

- Điểm đông: -51,7 ℃

- Điểm nóng chảy: -40 ℃

- Điểm sôi: 118,5 ℃

- Mật độ tương đối (nước = 1): 1.032 (21/4 ℃, 21 ℃ phương tiện hydrazine hydrate và 4 ℃ trong tỷ lệ mật độ nước)

- Áp lực hơi khí: 72,8 ℃

- Trọng lượng riêng: 1.03 (21 ℃)

- Sức căng bề mặt (25 ℃): 74.0mN / m

- Chỉ số khúc xạ: 1,4284

- Nhiệt hình thành: -242.71kJ/mol

- Điểm chớp cháy (mở cốc): 72,8 ℃

- Độ hòa tan: hydrazine hydrate chất lỏng để tạo thành chất nhị trùng, trộn lẫn với nước và ethanol, không tan trong ether và chloroform

- Ăn mòn: có thể ăn mòn thủy tinh, cao su, da, nút chai, vv

- Ổn định: ổn định ở nhiệt độ cao (khoảng 100 ℃) phân hủy thành N₂, NH₃ và H₂

Tính chất hóa học của Hydrazin

- Phản ứng với oxy tạo thành Nito, giúp hoạt động của lò hơi và tuabin được đảm bảo:

N₂H₄ + O₂ -> N₂ + 2 H₂O

Sau khi gia nhiệt lên đến trên 205°C trong lò hơi, nó sẽ bị phân hủy thành amoniac và làm tăng độ pH trong nước cấp, đồng thời làm giảm nguy cơ ăn mòn axit:

N₂H₄ + 2 H₂O + Heat -> NH₃ + O₂

- Có phản ứng với lớp hematit ở trên các ống lò hơi, tạo thành một lớp magnetit ổn định và cứng, bảo vệ lò hơi không bị ăn mòn:

N₂H₄ + 6 Fe₂O₃ -> 4 Fe₃O₄ + N₂ + H₂O

Cách điều chế Hydrazine

* Sản xuất Hydrazin với quá trình Olin – Raschig

- Được thực thi lần đầu vào năm 1907 bởi nhà khoa học Đức Freidrich Raschig .

- Quy trình Olin – Raschig là sự hình thành của monochloramine và hypochiorite .

- Phản ứng giữa monochloramine và hypochiorite sẽ hình thành hydrazine. Chloramine phản ứng với amoniac để tạo ra liên kết đơn nitơ-nitơ và hydro clorua như các sản phẩm. Phản ứng như sau:

Nh₂Cl + NH₃ → H₂NNH₂ +HCl

* Điều chế bằng quy trình tiến độ Hoffman

Quy trình này có tính kinh tế tài chính hơn tiến trình Olin – Raschig, tránh được sự dư thừa amoniac.

H₂NCONH₂ + NaOCl + 2 NaCl -> N₂H₄ + NaCl + Na₂CO₃ + H₂O

Diamine có thể được lấy từ hydro peroxide và amoniac trong quá trình ketazine hoặc quá trình Pechiney-Ugine-Kuhlmann. Phản ứng như sau:

2NH₃ + H₂O₂ → H₂NNH₂ + 2H₂O

Ứng dụng của Hydrazine

- Là tiền chất cho chất tạo khí

- Dùng trong sản xuất natri azit, khí gas túi khí trải qua phản ứng natri nitrite .

- Hydrazine được sử dụng như một chất đẩy trong các phương tiện không gian.

- Nó được sử dụng như một tiền thân trong một số sản phẩm dược phẩm.

- Làm chất ức chế ăn mòn trong lò phản ứng nước làm mát.

- Sử dụng trong quá trình mạ điện phân của kim loại trên nhựa và thủy tinh, sản xuất hóa chất nông nghiệp.

- Là một dung môi cho các hợp chất vô cơ.

Hydrazine có độc không?

Hydrazine là hoạt chất có độc nên khi sử dụng phải có đồ bảo hộ và hết sức cẩn thận.

- Hydrazine khan giống như 1 chất ăn da, có thể gây bỏng và làm rụng lông.

- Dính vào mắt có thể gây mù tạm thời,  tổn thương giác mạc và bỏng.

- Khi nuốt phải sẽ gây tổn thương đường hô hấp dẫn đến phù  phổi, suy nhược hệ thần kinh, tổn thương gan, thận.

- Hiện nay chất này dùng trong ngành công nghiệp và không bán rộng rãi bên ngoài.

Đây là chất dễ bắt cháy và gây nổ nên quá trình bảo quản cần lưu ý một số điều như sau:

- Không để cho N2H4 tiếp xúc với bột kim loại, vật liệu hữu cơ, oxy

- Không để hóa chất đụng vào cơ thể mà không mang đồ bảo hộ.

- Bảo quản hóa chất trong dụng cụ phù hợp và có ghi thông tin rõ ràng.