Dinitrogentetroxid
Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 14. august 2022; verifikation kræver 1 redigering .| dinitrogentetroxid | |||
|---|---|---|---|
| | |||
| Generel | |||
| Systematisk navn |
dinitrogentetroxid | ||
| Forkortelser | PÅ | ||
| Traditionelle navne | nitrogentetroxid | ||
| Chem. formel | N2O4 _ _ _ | ||
| Fysiske egenskaber | |||
| Stat | gas (farveløs) eller væske | ||
| Molar masse | 92,011 g/ mol | ||
| Massefylde |
1,443 g/cm3 ( ved 21°C) 1,491 g/cm3 ( ved 0°C) [1] |
||
| Termiske egenskaber | |||
| Temperatur | |||
| • smeltning | -11,2°C | ||
| • kogning | +21,1°C | ||
| • nedbrydning | +140°C | ||
| • blinker | ikke brændbar °C | ||
| Entalpi | |||
| • uddannelse | 9,16 kJ/mol | ||
| Damptryk | 96 kPa (+20 °C) | ||
| Kemiske egenskaber | |||
| Opløselighed | |||
| • i vand | reagerer med vand | ||
| Optiske egenskaber | |||
| Brydningsindeks | 1,0012 | ||
| Struktur | |||
| Dipol moment | 0 D | ||
| Klassifikation | |||
| Reg. CAS nummer | 10544-72-6 | ||
| PubChem | 25352 | ||
| Reg. EINECS nummer | 234-126-4 | ||
| SMIL | [O-][N+](=O)[N+]([O-])=O | ||
| InChI | InChI=1S/N2O4/c3-1(4)2(5)6WFPZPJSADLPSON-UHFFFAOYSA-N | ||
| RTECS | QW9800000 | ||
| CHEBI | 29803 | ||
| FN nummer | 1067 | ||
| ChemSpider | 23681 | ||
| Sikkerhed | |||
| Begræns koncentrationen | 2 mg/m³ | ||
| Toksicitet | meget giftigt, stærkt oxidationsmiddel | ||
| GHS piktogrammer |
    |
||
| NFPA 704 |
0
3
2OKSE |
||
| Data er baseret på standardbetingelser (25 °C, 100 kPa), medmindre andet er angivet. | |||
| Mediefiler på Wikimedia Commons | |||
Dianitrogentetroxid (nitrogentetroxid, AT, "amyl" [2] ) er et stof med formlen N 2 O 4 , overvejende i en væske opnået ved afkøling af nitrogendioxid til under kogepunktet. Den er teoretisk farveløs, men i praksis farvet gul-brun (på grund af blandingen af monomert nitrogendioxid), flygtig giftig væske med en skarp lugt. Kogepunkt ved atmosfærisk tryk +21,15 °C, krystallisation - -11 °C. Det er farveløst i krystallinsk form ved temperaturer under -12 °C.
Egenskaber [3]
I den flydende og gasformige fase er nitrogentetroxid i ligevægt med nitrogendioxid :
ved opvarmning dissocieres fuldstændigt til nitrogendioxid . Blandingens sammensætning afhænger af temperatur og tryk. Med stigende temperatur skifter ligevægten mod nitrogendioxid, mens flydende N 2 O 4 bliver brun på grund af farven på NO 2 . Dissocierer næsten fuldstændigt ved 140 °C. Ved stigende tryk ved konstant temperatur falder dissociationsgraden af N 2 O 4 .
Så ligevægtskoncentrationen af NO 2 ved krystallisationstemperaturen (−11,2 °C) i væskefasen er 0,01%, ved kogepunktet (21,15 °C) i væskefasen - 0,1%, i damp - 15,9%, kl. 135 °C - 99 %.
Ren krystallinsk N 2 O 4 er farveløs, når den er forurenet med spor af fugt, er den farvet lysegrøn, der er to allotropiske modifikationer - ustabil monoklinisk og stabil kubisk.
Reagerer med vand og danner en blanding af salpetersyre og salpetersyre :
Stærkt oxidationsmiddel , meget giftigt og ætsende . Blandinger med organiske stoffer er eksplosive.
Henter
Den resulterende NO 2 ved t = −8 ° C går over i en flydende tilstand med dannelse af N 2 O 4 .
Ansøgning
Oxidator
VP Glushko foreslog i 1930 at bruge N 2 O 4 som et oxidationsmiddel til raketbrændstof.
Siden da er N 2 O 4 blevet meget brugt i raketteknologi som et højtkogende (ikke-kryogent) raketbrændstofoxidationsmiddel. Efter brugsgraden er den på andenpladsen efter flydende ilt.
I raketmotorer bruges det sammen med brændstoffer baseret på hydrazinderivater ( methylhydrazin , asymmetrisk dimethylhydrazin ), i de væbnede styrker i Den Russiske Føderation kaldes det "amyl".
Oprindeligt brugt som opløsning i salpetersyre på grund af den høje størkningstemperatur. Især blev det brugt på sovjetiske og russiske løfteraketter " Kosmos ", " Proton "; ukrainsk " Cyclone " (i form af AK-27I ); Amerikansk - familie " Titan "; fransk - familien Ariane ; i fremdriftssystemer for bemandede rumfartøjer , satellitter , orbitale og interplanetære stationer .
Nitrogentetroxid parret med alkylhydraziner danner et selvantændende brændstofpar med en tændingsforsinkelse på ca. 0,003 s.
Kølevæske
En blanding af 90 % N 2 O 4 og 10 % nitrogenmonoxid NO blev kaldt nitrin og blev brugt som kølemiddel i designet af det mobile atomkraftværk Pamir-630D .
Den generelle designer af Pamirs , V. B. Nesterenko , foreslog ikke at bruge traditionelt vand eller smeltet natrium, men N 2 O 4 på samme tid som et kølemiddel og en arbejdsvæske. Dette gjorde det muligt at implementere et lukket gas-væske-kredsløb, hvilket gav reaktoren fordele i effektivitet og kompakthed.
N 2 O 4 er blevet foreslået, fordi det har en høj varmeledningsevne og varmekapacitet og en lav fordampningstemperatur.
Når temperaturen stiger, bliver flydende N 2 O 4 til en gas, og N 2 O 4 - molekylet nedbrydes først til to NO 2 -molekyler :
Derefter, med en yderligere stigning i temperaturen, nedbrydes NO 2 til NO og O 2 :
Gassens volumen eller dens tryk stiger kraftigt.
Ved afkøling sker den omvendte proces.
Opbevaring
N 2 O 4 opbevares i tanke fremstillet af legeret stål eller aluminium med en volumen på op til 100 m³. Tanke er udstyret med afløbs- og påfyldningsrør, sikkerhedsventiler, trykmålere og niveaumålere . Da intervallet for den flydende tilstand ved atmosfærisk tryk er meget snævert (262 ... 294,3 K ), placeres tankene i forsænkede rum, hvor temperaturen holdes på 268 ... 288 K.
Et overtryk på 0,15-0,22 MPa opretholdes i tankene for at forhindre fugt og forurenende stoffer i at trænge ind i oxidationsmidlet fra atmosfæren og for at reducere tiden for mætning med gasser ved tankning af ampulraketter . Raketter med brændstof er også under et vist overtryk, hvilket eliminerer kavitation i turbopumpeenheden (TPU) under driften af fremdriftssystemet .
Transport af N2O4
Kvælstoftetroxid transporteres i specielle tanke med isolering og et rørsystem, hvori der afhængigt af omgivelsestemperaturen tilføres enten varmt vand eller en køleopløsning.
Nitrogentetroxid transporteres under et overtryk på 0,1 ... 0,15 MPa . Jernbane ZhATS-44, ZHTS-39 og tankvogne er udstyret med drænpåfyldningsrør, sikkerhedsventiler , trykmålere og niveaumålere . Jernbanetanke har en kapacitet på omkring 40 m³, tankvogne - 30 ... 60 m³. Russiske jernbaner transporterer det i ZhATs-44 kampvogne.
Se også
Links
- NIOSH Pocket Guide til kemiske farer : Nitrogentetroxid
Noter
- ↑ Finkemikalier/nitrogen(IV)oxider . Hentet 10. juni 2022. Arkiveret fra originalen 11. september 2019.
- ↑ Faktisk er amyl en C5H11 - alkylgruppe . Navnet "amil" i forhold til AT er kodenavnet for militære raketforskere.
- ↑ K. Jones. The Chemistry of Nitrogen Arkiveret 12. marts 2018 på Wayback Machine : Pergamon Texts in Inorganic Chemistry.
| nitrogenoxider | |
|---|---|