肼的性质,用途及制备方法

2022-03-29 07:44:14 第一文档网 [ 字体：小中大 ] [

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制备,用途,性质,方法

肼（N2H4）——化学试剂的新生力

摘要：肼，又名联胺，是一种多用型的化学试剂。本文将从肼的性质、用途、制备方法等方面概括的介绍。关键词：水合肼，无水肼

肼，又名联胺，英文名是hydrazine,日常所见的肼主要分为两大类：水合肼（hydrazine hydrate）和无水肼(hydrazine anhydrate)。目前，市面上所见的水合肼，根据其含水量的不同，主要有40%，80%，55%水合肼三种类型，其中尤以前两种更为常见。一：性质

1：物理性质肼是无色发烟碱性液体，有特臭且具有可燃性。熔点-51.7℃。沸点120.1℃。闪点73ºC（开杯）。折射率nD(20℃)1.4280。相对密度d(21/4℃)1.032。能与水和乙醇混溶，不溶于氯仿和乙醚。。在空气中能吸收二氧化碳，发生烟雾。且与及易还原的汞、铜等金属氧化物和多孔性氧化物接触时，会起火分解。并且，肼，也是一种强腐蚀性的试剂，能侵蚀玻璃、橡胶和皮革等，因此，在储存方面，实验室中对含水量不高的水合肼可采用普通的密封的棕色试剂瓶存放，而在工业上，对于大批量水合肼，不但密闭条件要求高，而且不能采用一般的玻璃试剂瓶存放，对于大多数的生产产家多采用聚乙烯塑料桶或内涂环氧树脂的铁桶包装，且生产的试剂保存于阴凉干燥通风处，贮运中要避免日光直射，注意防火等。 2：化学性质 NH2NH2，分子中含有一个N-N键和四个N-H键，因此，在化学反应中既可以作还原剂，又可以作氧化剂。在碱性介质中作氧化剂时

N2H4+2H2O+2e=2NH3+2OHˉ φº=0.1V 作还原剂时

N2H 4+4OHˉ-2e=N2+4H2O φº=-1.15V 并且，在一定条件下，肼也可发生如下分解： N2H4=N2+2H2

产物是无毒的氮气和高能源性的氢气。

又由于联胺分子中的Ｎ具有孤对电子，具有跟氨相近的给电子性，在有机合成中具有特殊的用途，如提供胺基，或从有机分子中夺取具有吸电子性的离子等。如下列的反应：

＋0.5

= + +

0.5

联胺把电负性较大的Ｂrˉ从环上置放出来生成酸，而本身生成了干净的氮气，不引路入杂质。

３：毒性肼是中等毒性。其蒸气及液体能经皮肤、消化道、呼吸道迅速吸收，毒性有蓄积作用，对血液和神经有毒害，长时间接触肼蒸气能引起兴奋（或痉挛），然后逐渐处于昏迷状态，使体温下降，呼吸困难。对眼睛有刺激性，能引起结膜炎、角膜坏死。对皮肤有腐蚀性，能引起搔痒、结节、化脓及破坏红血球。对大鼠经口LD50为60mg/kg。静脉注射LD50为0.57mg/kg。（）因此操作设备应严密，防止直接与人体接触，溅及人体或皮肤时要用硼酸冲洗并涂以硼酸软膏。车间应有良好通风，设备应密闭，操作人员应穿戴防护用具。实验室中操作应在通风橱中，且实验时应戴橡胶手套。

二：用途

虽然肼是一种有毒物质，但由于它在特殊条件下，作为还原剂，还原能力强，且反应结果生成水和氮气，即使肼没反应完，也可以很方便的采用化学方法使之分解，故最终反应结果都不给体系引入杂质，因此，在化学反应中，肼是一种理想的还原剂。其中，对于无水肼（肼纯度≥98.5%,水分≤1.5%），可作为制造火箭原料和炸药。在火箭中，用于ＦＹ－８１无水肼发动机，由火箭三级系统中的开关放大器控制，使无水肼与催化剂起反应，产生高温气体，产生推力，一方面推动火箭，另一方面，维持火箭的平衡。在炸药中，由日本筑波化学研究所研制的硝酸—水合肼系列液体炸药，在清除水下障碍(除桩、开沟、凿洞等)方面，有广泛的应用。由美国火炸药公司研制的奥斯屈莱特G液体炸药，是以硝酸

和高氯酸为氧化剂，肼作为可燃剂，还加入一定量的氨，

此炸药具有相当高的能量，爆速高达8600m/s。此外，无水肼还可用来作植物生长抑制剂，除草剂,尼龙环氧树脂的制备等。对于水合肼，由于其含水量相对较

高，毒性相对较小，价格也相对较底，因此，在实际上水合肼的用处更为广泛，其主要用途有以下几种：

1.作为强还原剂，是医药（如异烟肼、长效磺胺及磺胺嘧啶）、染料、发泡剂（如AC、DIPA、TSH等）、显影剂、抗氧化剂和还原剂的原料。

2.水合肼是一种高效还原剂，可以合成发泡剂：偶氮甲酰胺（偶氮碳酰胺）（如：AZOBUL产品和用于生产内胎用的叠氮化钠产品）。

3.偶氮引发剂（AZDN，AIVN，AZOCARBOXY）

4.用于生产在染料方面某些特定的有机颜料产品，照相方面用的试剂，氨基甲酸酯及丙烯酸酯类产品，以及氰溴酸产品。

5.直接用作热电厂和核电厂中用作循环水的防腐蚀添加剂以及工业锅炉和高压蒸汽炉中用作水的除氧剂及除垢剂。

6.还可以在以下领域得到应用：贵金属的清洗、精炼；酸洗液和表面处理液中回收金属。处理废液和废气。在电子市场中使用的各等级精制硫酸的提纯。塑料和金属（镍、钴、铁、铬等）的金属镶嵌。

7.在ACTIRED工艺过程中使用，该工艺主要应用于金属选矿。 8. 可作为稀有金属的分离和制造高纯度金属的原料。

此外，在现代纳米材料的制备中，由于其还原性强，且产物的干净性，水合肼具有广泛的运用。如在制备纳米铁，钴等金属材料方面，可以代替传统的硼氢化物和磷酸二氢盐，制得的纳米颗粒相对更小，且纯度更高。利用水合肼与二硫化碳，硫酸二甲酯，以及酮和1-（2-吡啶基）辰唪反应，可制得抗癌药物。

三：制备方法

1．由法国的莰尔夫阿托化学有限责任公司所用的甲基乙基酮连氮法，是在

工作液存在下，使氨，过氧化氢，和甲基乙基酮反应，形成连氮，最终经脱氢处理，制得。

2．由三菱瓦斯化学株会社所采用的水合肼制备方法，它是在蒸馏塔中水解

酮连氮而制得的。

3．目前最常用的方法是利用尿素和次氯酸钠，在氢氧化钠和催化剂的条件

下反应，生成粗的水合阱，然后再经离心处理，除去十水碳酸钠，再浓缩可得到不同含水量的水合肼。 + 0 最后介绍一下目前国内生产水合肼的主要公司：1.江西电化 2.宜宾天原 3.江

苏素善 4.山东航天 5.广东江门6 .巨化股份 7.沪州邦力 8.武汉汉洪 9.南昌电化

目前市场上80%肼的价格为70.8元/500ml左右,南大试剂领取处肼的价格为52.5元/500ml。

国家质量监督局也对肼做了些规范，对80%的肼可参考其标号（GJB 1587-1993）对航天发射场推进器使用的无水肼的规则，可参考其标号（GJB1474.1-1992）

关于肼的具体标准,可参看下表：

质量标准（HG/T3259-90）

40%水合肼指标名称 80%水合肼一等品

合格品

优等品

一等品

合格品

外观

无色透明或微带混浊液体无色透明发烟液体

含量%(N2H4.H2O) ≥ 40.0 40.0 80.0

80.0 80.0 重金属%(Pb) ≤ 0.001 — 0.0005 0.0005 0.0005 氯化物%(Cl) ≤ 0.02 0.05 0.001 0.003 0.003 硫酸盐%(SO4) ≤ 0.002 0.03 0.0005 0.002 0.005 不挥

发

物

%

≤ —

—

0.010

0.020

0.050

铁%

≤

— — 0.0005 0.0005 0.0005

以上是关于肼这一化学的简单概述，作为一种多用途的化学试剂，肼将有广泛的应用领域，在21世纪的化学方面，肼可谓是化学试剂中的生力军。

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