Gidrazin hidrati

Mahsulot kimyoviy formulasi: H 2 NNH 2 .H 2 O

Mahsulotning savdo belgilari:

1.Gidrazin gidrati

2. Gidrazin monohidrat

3. Gidrazin gidroksidi

4. Gidrazin suvsiz

5. Gidrazinning suvli eritmasi

Mahsulot tavsifi.

Gidrozingidratbarqaror kimyoviy moddadir. Gidrozingidrat Bu korroziy xususiyatlarga ega bo'lgan shaffof suyuqlik, shuningdek kuchli ammiak hidi. Gidrozingidrat o'ziga xos bug'lanish xususiyatlariga ham ega. Gidrozingidrat o‘ziga xos xususiyatga ega Kimyoviy xossalari, uni nafaqat suvda, balki keng doiradagi spirtli eritmalarda ham eritish imkonini beradi.Isitganda yoki to'g'ridan-to'g'ri nurlar ta'sirida, gidrazin gidrat parchalanib ammiak, vodorod va azot kabi moddalar hosil qiladi. Ushbu kimyoviy xossalar, agar portlovchi tabiatning o'ta zo'ravon reaktsiyasiga olib kelishi mumkin mahsulot platina yoki Raney nikel kabi metall guruhi katalizatorlariga ta'sir qiladi. Gidrozingidrat Reaksiyaga elim yoki jelatin qo'shilganda xloramin o'z ichiga olgan ammiakdan olinadi, bu reaksiyaga kirishmagan oksidlovchi moddalar bilan gidrazinning parchalanishini inhibe qilishga imkon beradi, yakuniy mahsulot gidrazin gidratlangan shaklda bo'ladi. Yakuniy mahsulotning 100% tarkibida 64% gacha sof hidrazin mavjud. Gidrazin ham elim yoki jelatin ishtirokida karbamid bilan natriy gipoxloritdan tayyorlanadi. Ammiak va aminlar elektronlar beruvchi azotli nukleofillardir (ular Lyuis asoslari). Ammo diamingidrazin juda kuchli nukleofillik parametrlariga ega, bu ammiakdan ko'ra ko'proq reaktiv qiladi.

GidrozingidratIkki asosli va yuqori reaktiv xususiyatlarga ega. Gidrazin samolyot yoqilg'isini sanoat ishlab chiqarishda komponent sifatida ishlatiladi, chunki u yoqilganda katta miqdorda issiqlik hosil qiladi. Gidrazin gidrati uglevodorod yoqilg'ilariga qaraganda kamroq yonuvchan va kimyoviy jihatdan kamroq uchuvchan, bu uni sifat jihatidan ajratib turadi. muqobil manbalar yoqilg'i. Gidrozingidrat nisbatan ekologik toza, chunki ular tezda buziladi muhit, shu bilan jinslardagi uzoq muddatli hosil bo'lishining oldini olish, balki kimyoviy ifloslanishning xavfli o'choqlari paydo bo'lishining oldini oladi. Gidrazin gidrati uskunani ishlatish jarayonida korroziya shikastlanishining oldini olish uchun qozonli suv tizimlari va kosmik isitish tizimlari uchun kislorodni tozalash vositasi sifatida ishlatiladi. Gidrazin gidrati qimmatbaho metallarni qazib olish uchun qaytaruvchi vosita sifatida ishlatiladi. Uretan qoplamalarida polimerizatsiya katalizatori va zanjir uzaytiruvchi sifatida ishlatiladi. Aksariyat gidrazin hosilalari faqat oraliq mahsulotlardir kimyoviy reaksiyalar. Ular agrokimyoviy, farmatsevtika, fotografik, issiqlik stabilizatorlari, polimerizatsiya katalizatorlari, otashga chidamli moddalar, plastmassa uchun puflovchi moddalar uchun organik sintezda faol qo'llaniladi. portlovchi moddalar, va bo'yoqlar. So'nggi paytlarda gidrazin LCD displeylarga (suyuq kristall displeylar) yonilg'i sifatida qo'llanilib, tranzistorlarni yupqa plyonkali hamkasblariga qaraganda tezroq qilish imkonini beradi.

Gidrazon-NH N:C- guruhini o'z ichiga olgan birikma. Aldegidlar yoki ketonlarning gidrazin (odatda fenilgidrazin) bilan kondensatsiyalanish reaksiyasidan hosil boʻladi. U ekzotik yoqilg'i sifatida ishlatiladi. Aromatik gidrazinlar siklizatsiya reaktsiyasi (Fisher sintezi) orqali indol hosil qilish uchun ishlatiladi. Gidrazonlar va gidrazinlar aldegid va ketonlarga aylanadi, kimyoviy reaksiyaga ko'ra, keyinchalik karbonil birikmasini natriy etoksid bilan qizdirish orqali uglevodorodlar olinadi (Volf-Kişner qaytarilishi). Organik azidlar alkil yoki aril gidrazoy kislotasi bilan almashtirilgan uglevodorod guruhiga ega bo'lgan birikmalardir. Asilhidrazin gidrazid organik kislotadan (karboksi guruhi) gidroksil guruhini olib tashlash natijasida hosil bo'lgan organik radikaldir. Organik azidlar maqsadli birikmalarni sintez qilish uchun ishlatilishi mumkin. Ular uglerodga biriktirilgan azotda elektrofil vazifasini bajaradi va qo'shni uglerod uchun elektron beruvchi xususiyatni to'ldiradi.

Gidrazingidratning fizik va kimyoviy xossalari.

Gidrazingidratni saqlash va tashish.

Shikoyat qilish Gidrazin gidrati: Ishlagandan keyin yaxshilab yuvib tashlang. Kontaminatsiyalangan kiyimlarni olib tashlang va qayta ishlatishdan oldin yuving. Materiallarni tashishda konteynerlarni tuproq va mahkamlang. Uchqun chiqmaydigan asboblar va portlashga qarshi uskunalardan foydalaning. Ko'zlar, teri yoki kiyim bilan aloqa qilishdan saqlaning. Bo'sh idishlarda mahsulot qoldiqlari (suyuqlik va/yoki bug') mavjud va ular xavfli bo'lishi mumkin. Yopiq yopiq idishda saqlang. Yutmang yoki nafas olmang. Muhrlash qoidalarini buzmang, bo'sh idishlarni kesmang, payvand qilmang, qalaylamang, burg'ulamang, maydalamang yoki issiqlik, uchqun yoki ochiq olovga qo'ymang. Issiqlik, uchqun va olovdan uzoqroq tuting. Faqat etarli ventilyatsiya yoki nafas olishni himoya qilish bilan foydalaning.

Saqlash Gidrazin gidrati: Issiqlik, uchqun va olovdan uzoqroq tuting. Yonuvchan manbalardan uzoqroq tuting. To'g'ridan-to'g'ri quyosh nuri ostida saqlamang. Salqin, quruq, yaxshi gazlangan joyda, mos kelmaydigan moddalardan uzoqda saqlang. Oksidlovchi moddalar va kislotalardan ajratib oling.

Kimyoviy barqarorlik: Termal jihatdan beqaror.

Boshqa materiallar bilan mos kelmasligi: modda yuqori reaktivdir. Oksidlovchi moddalar (shu jumladan havo), kislotalar va ba'zi metall va metall oksidlari bilan mos kelmaydi. Modda g'ovakli materiallar bilan aloqa qilganda havoda o'z-o'zidan yonishi mumkin. Azot oksidi va tetroksid, vodorod peroksid, tetril va nitrat kislota bilan aloqa qilganda yonadi. Kaliy, kumush birikmalari, natriy gidroksidi, titanium va diftorid birikmalari bilan aloqa qilganda portlaydi. Bundan tashqari, bariy oksidi yoki kaltsiy oksidi, benzeneselen kislotasi yoki kaltsiy angidrid bilan mos kelmaydi.

Gidrazingidratning qo'llanilishi.

1. Gidrazin gidrat sotib oling va sanoat nikel qoplama aylanishidan foydalaning.

2. Gidrazin gidrati chiqindi suvlarda halogenlarni tozalash vositasi sifatida ishlatiladi.

3. Gidrazin gidrat sotib oling va korroziya inhibitori sifatida foydalaning.

4.Gidrazin gidrati fotosuratlarni ishlab chiqishning silliq bo'lmagan bosqichlarida qo'llaniladi.

5. Gidrazin gidrati qozon suvini tozalash vositasi sifatida ishlatiladi.

6. Gidrazin gidrati ko'pikli texnologiyadan foydalangan holda plastmassalarni sanoat ishlab chiqarishda qo'llaniladi.

7. Gidrazin gidrat sotib oling va uchun foydalaning sanoat ishlab chiqarish vinil pol qoplamalari va ko'pikli yostiqlarni yaratish uchun moddalarni ishlab chiqarish uchun.

8. Gidrazin gidrati qishloq xo'jaligi sanoatida maleik gidrazid kabi kimyoviy moddalar ishlab chiqarish uchun xom ashyo sifatida ishlatiladi.

9. Gidrazin gidrat sotib oling va yadro yoqilg'isini qayta ishlash jarayonida qaytaruvchi vositadan foydalaning.

10. Gidrazin gidrat sotib oling tibbiyot sanoatida saratonning bir necha turlarini davolash uchun dori-darmonlarni sintez qilish uchun foydalanish uchun.

Rossiyada gidrazin ishlab chiqarish zavodi strategik, kam va import o'rnini bosuvchi materiallarni ishlab chiqarishni tashkil etish doirasida qurilgan. da joylashgan Nijniy Novgorod viloyati, loyiha quvvati - yiliga 15 tonna. Hozirda uskunaning kompleks sinovlari davom etmoqda.

Rossiyada gidrazin va geptil (nosimmetrik dimetilgidrazin) ishlab chiqarish 1990-yillarda qisqartirildi. O'shandan beri gidrazin chet eldan, asosan Germaniyadan sotib olindi. 2014 yilda G'arbiy blok mamlakatlari bilan munosabatlar keskinlashganidan keyin Rossiya Federatsiyasiga gidrazin yetkazib berish to'xtatildi.

2014-yil oktabr oyida sanksiyalar qisman yumshatildi: Yevropa Ittifoqi Kengashi yoqilg‘i Yevropa kosmik agentligi bilan qo‘shma dasturlarni amalga oshirish yoki Yevropa kosmik kemalarini uchirish uchun sotib olingan hollarda Rossiyaga gidrazin va geptil yetkazib berishga ruxsat berdi. kosmik kema. Sotuvchilarga Rossiya kompaniyalari aniq loyiha uchun to'g'ri miqdorda yoqilg'i sotib olishlarini ta'minlash topshirildi.

Embargo kosmik dasturlarga ta'sir qilmadi. Aniqrog'i, u hali ta'sir ko'rsatishga ulgurmadi: Rossiya Federatsiyasida sanktsiyalar ostida qolgan yoqilg'i markalarining zaxiralari to'plangan. Roskosmosdagi suhbatdoshning ta'kidlashicha, Mudofaa vazirligi asosan zaxiralarni yaratish bilan shug'ullangan.

"Biz protonlarning birinchi bosqichlari va boshqa bir qator raketalar ishlaydigan asosiy raketa yoqilg'isi, assimetrik dimetilgidrazinni o'n yil davomida to'pladik, shuning uchun hech qanday kamchilik yo'q", deb ishontirdi Ivan Moiseev, Kosmik siyosat ilmiy direktori. instituti. - Ammo, ayniqsa, sof hidrazinlar, masalan, amidol bilan, muammolar mavjud. Shu sababli, Roskosmos bu masalani zudlik bilan hal qildi.

Juda oddiy formulaga va juda murakkab tarixga ega bo'lgan modda, unda ko'tarilishlar (so'zning so'zma-so'z ma'nosida) va pasayishlar (xayriyatki, asosan majoziy ma'noda) bo'lgan. Bu gidrazin - H 2 N-NH 2.

Tarixi bilan tarix

Gidrazinning o'zi kashf etilganligi kech XIX asr, shubhasiz. Mendeleyevning “Kimyo asoslari” asarida, shuningdek, Mishel Giuaning “Kimyo tarixi” asarida gidrazinning kashfiyotchisi sifatida o‘z davrining taniqli kimyogar olimi, Kil va Geydelberg professori Teodor Kurtiy (1857-1928) nomi keltirilgan.

Biroq, kimyo tarixiga oid frantsuz kitoblarida, sof suvsiz gidrazin Kurtius tajribalaridan atigi 7 yil o'tgach, 1894 yilda frantsuz kimyogari Lobre de Brin tomonidan olinganligi aytiladi. Kurtius faqat hidrazin sulfat - N 2 H 4 -H 2 SO 4 tarkibidagi tuzni oldi.

Bu qanday

Yangi modda unchalik jozibali ko'rinmadi. Rangsiz, ancha yopishqoq suyuqlik, havoda bug'lanadi, ammiak hidiga ega, oksidlovchi moddalarga unchalik chidamli emas (o'z-o'zidan yonishga moyil) va gigroskopik. Ammo hidrazin kimyogarlarni qiziqtirgan xususiyatlarga ega edi. Masalan, bu kamaytiruvchi vosita bo'lib chiqdi va bunda juda faol. Ko'pgina metallarning oksidlari - temir, xrom, mis - u bilan aloqa qilganda shunchalik tez kamayadiki, gidrazinning ortiqcha qismi alangalanadi va binafsha olov bilan yonadi.

Keyinchalik bu oksidlar ta'sirida gidrazinning gazsimon azot va ammiakga katalitik parchalanishi sodir bo'lishi aniqlandi. Shunday qilib, u raketa yoqilg'isi sifatida mos ekanligini isbotladi. Ammo shu nuqtai nazardan, gidrazin ko'p yillar o'tgach qiziqish uyg'otdi. Shu bilan birga, u juda o'ziga xos kimyoviy hodisa sifatida o'rganildi.

Gidrazinning yonishi paytida issiqlik uglevodorodlarning yonishiga qaraganda ancha kam bo'ladi. Bu ma'noda gidrazin gidrat yanada yomonroq. Ammo ularning ikkalasi ham past oksidlovchi xarajatlar bilan yaxshi yonadi (ikkinchisi havo va kislorod, vodorod periks, nitrat kislota va ftor bo'lishi mumkin; bundan tashqari, biz allaqachon bilganimizdek, gidrazin hosil qilishi mumkin. reaktiv zarba va oksidlanish reaktsiyasi yordamisiz, katalizatorlarda parchalanadi). Bu holat, shuningdek, yonish paytida hosil bo'lgan ko'p miqdordagi gazlar gidrazin va uning hosilalarini raketa poligonlari uchun ajralmas moddalarga aylantirdi.

Makro va mikro

Kosmos raketalarining ikkinchi bosqichining dvigateli, u orqali 1962-1967 yillarda. 200 ga yaqini kosmik orbitaga chiqarildi sun'iy yo'ldoshlar Yer RD-119 suyuq yonilg'i reaktiv dvigateli edi. Buning uchun yoqilg'i ma'lumotnomalarda to'rtta harf bilan belgilangan modda edi: UDMH. Ular quyidagicha shifrlangan: assimetrik dimetilhidrazin. Raketa texnologiyasi uchun yana bir muhim gidrazin hosilasi! Uning formulasi: (CH 3) 2 NNH 2 .

Suvsiz hidrazin va gidrazingidratdan farqli o'laroq, bu modda osongina, har qanday nisbatda nafaqat suv bilan, balki neft mahsulotlari bilan ham aralashadi. UDMH ko'plab suyuq raketa yoqilg'ilarining tarkibiy qismidir. LRE "Aerozine-50" uchun taniqli Amerika yoqilg'isi hidrazin va UDMH aralashmasidir.

UDMH gidrazindan unchalik farq qilmaydi: xuddi shunday agregatsiya holati, yaqin kimyoviy va fizik xususiyatlar, bir xil yoqimsiz hid.

Bir muhim tafsilot. Nosimmetrik dimetilhidrazin yaxshi hal qiluvchi hisoblanadi. Shuning uchun, ma'lum bo'lgan qistirma materiallarining aksariyati unda shishib, kuch va zichlikni yo'qotadi. Faqat istisnolar - ba'zi maxsus kauchuklar, polietilen va, albatta, "plastik platina" - fluoroplast-4.

UDMH ning havo bilan aralashmalari uchun portlovchi kontsentratsiyalar chegaralari juda keng: hajmi bo'yicha 2 dan 99% gacha UDMH. Shu sababli, uning havo bilan aloqa qilishiga yo'l qo'ymaslik yaxshiroqdir. Ammo boshqa sabablar ham bor. Birinchidan, u kislorod bilan oksidlanadi; ikkinchidan, u havo tarkibidagi karbonat angidrid bilan o'zaro ta'sir qiladi (bu holda qattiq tuzlar hosil bo'ladi); uchinchidan, gidrazin kabi, UDMH havodan namlikni yutadi. Uchala jarayon ham ancha qimmat UDMH ning yomonlashishiga olib keladi. Shuning uchun bu qiyin suyuqlikni azotli "yostiq" ostida saqlash tavsiya etiladi.

Yuqoridagilar eng ko'p mashhur misollar gidrazin va uning hosilalarini raketa texnologiyasida qo'llash. Biroq, bu, agar xohlasangiz, natija, parvozning eng yuqori nuqtasi edi. Va undan oldin kamroq muhim voqealar sodir bo'ldi.

Ko'pchilik nemis muhandisi va ixtirochisi Helmut Valterning ismini biladi. Ikkinchi jahon urushi boshlangunga qadar u kichik asbobsozlik firmasining texnik direktori boʻlgan va urush oxiriga kelib fashistlar Germaniyasida fan va texnikaning eng hurmatli (va chuqur tasniflangan) namoyandalaridan biriga aylangan edi. Vernher fon Braun singari, u natsistlar juda ko'p hisoblagan va ularga deyarli hech narsa bermagan "qasos qurolini" yaratdi.

Valterning butun faoliyati vodorod periksning konsentrlangan eritmalari bilan bog'liq. U ikkalasini ham yangi dizayndagi suv osti kemasi uchun dvigatellarda va ham ishlatgan reaktiv dvigatel o'z dizayni. Ushbu dvigatelda 80 foiz vodorod periks oksidlovchi sifatida ishlagan, deyarli teng miqdordagi aralashma esa yoqilg'i sifatida xizmat qilgan. metil spirti va gidrazingidrat. Yoqilg'i tarkibidagi gidrazin gidrati uning oson va muammosiz o'z-o'zidan yonishini ta'minladi.

Walther dvigatellari Messerschmitt Me-163 qiruvchi samolyotlarida va Natter boshqariladigan raketalarida o'rnatildi. Ikkinchisi jang qilish uchun mo'ljallangan edi bombardimonchi samolyot. Samolyotning ibtidoiy yog'och konstruktsiyasi 24 ta qattiq yoqilg'i raketasidan iborat kuchli zaryadga ega edi. Salvodan keyin uchuvchi va qimmatbaho dvigatel parashyutda qochib qutuldi va Nutter havoda o'zini o'zi yo'q qildi.

Keyingi sinovlar (1944 yil sentyabr) "Nutter" g'oyasi amalga oshmadi. Bu, Helmut Valterning boshqa tashabbuslari kabi, urush natijalariga ta'sir qilmadi. Shu bilan birga, gidrazin va uning hosilalarini samolyot yoqilg'isi sifatida ishlatish bo'yicha ishlar davom ettirildi turli mamlakatlar. Xususan, “Bomark”, “Avangard”, “Tor-Able” va “Nike-Ajax” raketalari urushdan so‘ng qisqa vaqt ichida AQShda nosimmetrik dimetilgidrazin va kerosin aralashmasidan foydalangan holda qurilgan. Keyinchalik UDMH "Tor-Delta", "Torad-Delta", "Tor-Agena", "Torad-Agena" raketalarining ikkinchi bosqichi dvigatellari yoqilg'isiga kiritilgan. Shuningdek, u "Titan-M", "Titan-Ill" kuchli raketalarining birinchi va ikkinchi bosqichlari yoqilg'isining bir qismi edi. Va frantsuz qiruvchi-bombardimonchi "Mirage-111" reaktiv dvigatelida UDMH an'anaviy yoqilg'iga faollashtiruvchi qo'shimcha sifatida ishlatiladi.

Zamonaviy kosmik texnologiyalar nafaqat birinchi va ikkinchi bosqichdagi ulkan raketa dvigatellariga muhtoj. So'nggi paytlarda kemalar va sun'iy yo'ldoshlar yordamida mikrojetli dvigatellarni ishlab chiqishga ko'proq e'tibor qaratilmoqda. ochiq joy vaznsizlik sharoitida - orbitalarni o'zgartirish, manevr. Ushbu mikromotorlarda gidrazin ham muhim rol o'ynaydi.

Orbital parvoz sharoitida raketa yoqilg'isiga qo'yiladigan eng muhim talablardan biri uning yoqilishining soddaligi va ishonchliligi (yoki gazsimon mahsulotlarning chiqishi bilan o'z-o'zidan parchalanish reaktsiyasining boshlanishi). Shu nuqtai nazardan, gidrazin va uning hosilalari tengligi yo'q. Ular juda oson yonadi va hidrazinning azot va ammiakga parchalanishi isitish ta'sirida ham, katalizatorlar ta'sirida ham mumkin. Natijada, gidrazin va uning hosilalari bo'lgan mikromotorlar bir qancha mamlakatlarda ishlab chiqariladi.

Lekin nafaqat kosmosda, balki nafaqat kosmik texnologiyalar uchun, bizga gidrazin kerak. Bugungi kunda ko'plab tadqiqotlar va kitoblar gidrazin kimyosiga bag'ishlangan. Yuz minglab lotinlar olindi va ularning ba'zilari amaliy ahamiyatga ega bo'ldi.

Terapevtik amaliyotda ko'plab biologik faol moddalar, gidrazin hosilalari qo'llaniladi. Ayniqsa, silga qarshi dorilar guruhi ma'lum, unda ishlash printsipi izonikotin kislotasi gidrazid, hidrazinning hosilasi. Uning boshqa hosilalari asabiy tushkunlik uchun vosita sifatida ishlatiladi.

Malein kislotasi gidrazid esa kartoshka, qand lavlagi, uzum va tamaki uchun o'sish stimulyatori hisoblanadi.

Albatta, barcha gidrazin hosilalari bunday maqsadlar uchun qo'llanilmaydi. Gidrazinning o'zi ham, raketa texnologiyasida qo'llaniladigan eng oddiy hosilalari ham zaharli ekanligi uzoq vaqtdan beri ma'lum. Tibbiyot adabiyotlarida paydo bo'lgan ko'plab gidrazin hosilalarining toksikligi haqidagi xabarlar o'tgan yillar, bizni ushbu moddalarga yanada hushyor va e'tibor bilan munosabatda bo'lishga majbur qiling. Biroq, ular o'zlarining zararli ta'siridan o'zlarini ishonchli himoya qilishni o'rgandilar.

Yuqori samarali va ishonchli gidrazin-havo va gidrazin-kislorodli yonilg'i xujayralari, kimyoviy energiya manbalari ishlab chiqilgan va ba'zi joylarda allaqachon qo'llanilmoqda. Ular, xususan, Kanadaning bir o'rindiqli tadqiqot suv osti kemasi Star bortida batareyalar o'rniga ishladilar.

Yoqilg'i xujayrasida ishlaganda, nisbatan zaharli hidrazin (yoki gidrazingidrat) dan faqat mutlaqo zararsiz suv va azot hosil bo'ladi. Elektr energiyasi anodda sodir bo'ladigan reaksiya natijasida hosil bo'ladi:

Bunday oqim manbalarining asosiy afzalligi ekologik xavfsizlikdir.

Gidrazin-havo yonilg'i xujayralari mikromototsiklda va soatiga 70 kilometrdan ortiq tezlikka erishgan elektr yuk mashinasida muvaffaqiyatli sinovdan o'tkazildi.

Bir so'z bilan aytganda, gidrazin kosmosda ham, suv ostida ham, erda ham o'z yo'lini topdi.

R-36M UTTKh harbiy raketasidan konvertatsiya qilingan kosmik raketa - Dnepr raketasining yaqinda nosozligi yana raketa yoqilg'isiga qiziqish uyg'otdi.

V-2 ("V-2") urushdan keyingi barcha raketa texnologiyalarining asosini tashkil etdi, ham Amerika, ham Sovet

900 V-2 raketalarini uchirish uchun 12 ming tonna suyuq kislorod, 4 ming tonna etil spirti, 2 ming tonna metanol, 500 tonna vodorod periks va 1,5 ming tonna portlovchi moddalar kerak edi.

Vernher fon Braun suyuq kislorod bilan birga ishlatgan alkogol o'rniga Korolev o'zining birinchi raketalari uchun kerosinni tanladi.

Kislota bilan o'zaro ta'sirlashganda benzin ham, kerosin ham, dizel yoqilg'isi ham yonmaydi va harbiy raketalar uchun o'z-o'zidan yonish yoqilg'ining asosiy talablaridan biridir.

S-4B raketasi, Verner fon Braunning yana bir ixtirosining uchinchi bosqichi bo'lib, Amerikaning eng kuchli Saturn V raketasi bo'lib, 13 ta muvaffaqiyatli uchirilgan (1967 yildan 1973 yilgacha). Uning yordami bilan bir kishi oyga qadam qo'ydi

Suyuq yonilg'i raketa dvigatellari (LRE) juda ilg'or mashinalar bo'lib, ularning xarakteristikalari 90% yoki undan ham ko'proq ishlatiladigan yoqilg'i bilan belgilanadi. Yoqilg'ining samaradorligi uning tarkibiga va saqlanadigan energiyaga bog'liq. Ideal yoqilg'i engil elementlardan iborat bo'lishi kerak - davriy jadvalning boshidan boshlab, berish maksimal energiya oksidlanish jarayonida. Ammo bu yoqilg'iga qo'yiladigan barcha talablar emas - u ham konstruktiv materiallarga mos kelishi, saqlash vaqtida barqaror va iloji bo'lsa, arzon bo'lishi kerak. Ammo raketa nafaqat dvigatel, balki cheklangan hajmdagi tanklardir: bortga ko'proq yoqilg'i olish uchun uning zichligi yuqori bo'lishi kerak. Yoqilg'iga qo'shimcha ravishda, raketa o'zi bilan oksidlovchini olib yuradi.

Kimyo nuqtai nazaridan ideal oksidlovchi vosita suyuq kisloroddir. Ammo raketa faqat kimyo bilan chegaralanib qolmaydi, u hamma narsa bir-biriga bog'langan dizayndir. Vernxer fon Braun V-2 uchun alkogol va suyuq kislorodni tanladi va raketaning masofasi 270 km edi. Ammo agar uning dvigateli nitrat kislota va dizel yoqilg'isi bilan ishlagan bo'lsa, u holda diapazon to'rtdan biriga oshadi, chunki bir xil baklarga ikki tonna ko'proq bunday yoqilg'i joylashtiriladi!

Raketa yoqilg'isi ixcham shakldagi kimyoviy energiya omboridir. Yoqilg'i yaxshiroq, u ko'proq energiya saqlaydi. Shu sababli, raketa yoqilg'isi uchun foydali bo'lgan moddalar doimo kimyoviy jihatdan juda faol bo'lib, doimiy ravishda yashirin energiyani chiqarishga harakat qiladi, atrofdagi narsalarni korroziyaga soladi, yondiradi va yo'q qiladi. Barcha raketa oksidlovchilari portlovchi, zaharli yoki beqaror. Suyuq kislorod bundan mustasno va bu faqat tabiat atmosferadagi 20% erkin kislorodga o'rganib qolganligi sababli. Lekin hatto suyuq kislorod ham hurmat talab qiladi.

abadiy saqlang

Sergey Korolev boshchiligida yaratilgan R-1, R-2 va R-5 ballistik raketalari nafaqat bu turdagi qurollarning va'dasini ko'rsatdi, balki suyuq kislorod jangovar raketalar uchun unchalik mos emasligini ham aniq ko'rsatdi. R-5M yadro kallagi bo'lgan birinchi raketa bo'lganiga va 1955 yilda yadro zaryadini portlatish uchun haqiqiy sinov ham o'tkazilganiga qaramay, harbiylarga raketani ishga tushirishdan oldin darhol yoqilg'i bilan to'ldirish kerakligi yoqmadi. Suyuq kislorodni, to'laqonli almashtirishni, hatto Sibir sovuqlarida ham muzlamasligi va Qoraqum issiqligida qaynab ketmasligi uchun almashtirish kerak edi: ya'ni -55 darajadan +55 darajagacha bo'lgan harorat oralig'ida. Selsiy. To'g'ri, tanklarda qaynash bilan bog'liq muammolar kutilmadi, chunki idishdagi bosim ko'tariladi va bosim oshishi bilan qaynash nuqtasi yuqoriroq bo'ladi. Ammo bosimsiz kislorod kritik haroratdan yuqori, ya'ni -113 darajadan yuqori haroratda suyuq bo'ladi. Va hatto Antarktidada ham bunday sovuqlar yo'q.

Azot kislotasi HNO3 suyuq yonilg'i raketa dvigatellari uchun yana bir aniq oksidlovchi bo'lib, uning raketasozlikda qo'llanilishi suyuq kislorod bilan birga bo'lgan. Nitrat kislota tuzlari - nitratlar, ayniqsa kaliy nitrat - ko'p asrlar davomida birinchi raketa yoqilg'isi - qora kukun uchun oksidlovchi vosita sifatida ishlatilgan.

Nitrat kislota molekulasida faqat bitta azot atomi va balast sifatida suv molekulasining "yarmi" mavjud, ikki yarim kislorod atomi esa yoqilg'ini oksidlash uchun ishlatilishi mumkin. Ammo nitrat kislota juda "ayyor" moddadir, shu qadar g'alatiki, u o'zi bilan uzluksiz reaksiyaga kirishadi - bir kislota molekulasidan vodorod atomlari bo'linadi va qo'shnilariga biriktiriladi va mo'rt, ammo kimyoviy jihatdan juda faol agregatlarni hosil qiladi. Shu sababli, nitrat kislotada har xil turdagi aralashmalar hosil bo'ladi.

Bundan tashqari, nitrat kislotasi strukturaviy materiallar bilan moslik talablariga javob bermaydi - buning uchun tanklar, quvurlar va LRE kameralari uchun metallni tanlash ayniqsa zarur. Shunga qaramay, "azot" 1930-yillardayoq mashhur oksidlovchi vositaga aylandi - u arzon, ko'p miqdorda ishlab chiqariladi, dvigatel kamerasini sovutish uchun etarlicha barqaror, yong'inga va portlashga chidamli. Uning zichligi suyuq kisloroddan sezilarli darajada kattaroqdir, lekin suyuq kislorod bilan solishtirganda uning asosiy afzalligi shundaki, u qaynab ketmaydi, issiqlik izolatsiyasini talab qilmaydi va mos idishda cheksiz saqlanishi mumkin. Lekin uni qayerdan olsam bo'ladi, mos idish?

Butun 1930-1940 yillar nitrat kislota uchun mos idishlarni qidirishga sarflandi. Ammo zanglamaydigan po'latning eng chidamli navlari ham kontsentrlangan azot tomonidan asta-sekin yo'q qilindi, natijada tankning pastki qismida qalin yashil rangli "jele" hosil bo'ldi, metall tuzlari aralashmasi, albatta, uni oziqlantirish mumkin emas. raketa dvigateli - u darhol tiqilib qoladi va portlaydi.

Nitrat kislotaning korroziy faolligini kamaytirish uchun ular unga qo'sha boshladilar turli moddalar, ko'pincha sinov va xatolik yo'li bilan, bir tomondan, oksidlovchini buzmaydigan, boshqa tomondan, undan foydalanishni qulayroq qiladigan kombinatsiyani topishga harakat qilish. Ammo muvaffaqiyatli qo'shimchani faqat 1950-yillarning oxirida amerikalik kimyogarlar topdilar - ma'lum bo'ldiki, faqat 0,5% gidroflorik (hidroftorik) kislota zanglamaydigan po'latdan korroziya tezligini o'n baravar kamaytiradi! Sovet kimyogarlari bu kashfiyotni o'n-o'n besh yilga kechiktirdilar.

Yashirin qo'shimchalar

Shunga qaramay, SSSRdagi birinchi BI-1 raketa tutqichlari nitrat kislotasi va kerosindan foydalangan. Tanklar va quvurlar nikel va mis qotishmasi bo'lgan monel metallidan tayyorlanishi kerak edi. Ushbu qotishma ba'zi polimetall rudalardan "tabiiy" usulda olingan, shuning uchun u 20-asrning ikkinchi uchdan birida mashhur strukturaviy material edi. U haqida ko'rinish metall rubllari bilan baholanishi mumkin - ular deyarli "raketa" qotishmasidan qilingan. Urush yillarida esa nafaqat mis va nikel, balki zanglamaydigan po'lat ham yetishmas edi. Men himoya qilish uchun xrom bilan qoplangan odatdagidan foydalanishim kerak edi. Ammo yupqa qatlam tezda kislota bilan yeyildi, shuning uchun har bir dvigatel ishga tushirilgandan so'ng, yonilg'i aralashmasining qoldiqlarini yonish kamerasidan qirg'ichlar bilan olib tashlash kerak edi - texniklar zaharli bug'larni beixtiyor nafas olishdi. Raketa texnologiyasining kashshoflaridan biri Boris Chertok bir marta sinov skameykasida BI-1 dvigatelining portlashi natijasida deyarli vafot etdi; u bu epizodni o'zining ajoyib "Raketalar va odamlar" kitobida tasvirlab bergan.

Nitrat kislotaning agressivligini kamaytiradigan qo'shimchalardan tashqari, ular oksidlovchi vosita sifatida samaradorligini oshirish uchun unga turli xil moddalar qo'shishga harakat qilishdi. Eng samarali modda azot dioksidi, boshqa "g'alati" birikma edi. Odatda - jigarrang gaz, o'tkir yoqimsiz hidga ega, lekin agar u ozgina sovutilsa, u suyultiriladi va ikkita dioksid molekulasi bir-biriga yopishadi. Shuning uchun birikma ko'pincha azot tetroksidi yoki azot tetroksidi - AT deb ataladi. Da atmosfera bosimi AT xona haroratida (+21 daraja) qaynatiladi va -11 daraja muzlaydi. Muzlash nuqtasiga qanchalik yaqin bo'lsa, aralashmaning rangi shunchalik oqarib ketadi, oxirida och sariq rangga aylanadi va qattiq holatda - deyarli rangsiz bo'ladi. Buning sababi shundaki, gaz asosan NO2 molekulalaridan, suyuqlik NO2 va N2O4 dimerlari aralashmasidan iborat va qattiq moddada faqat rangsiz dimerlar qoladi.

Nitrat kislotaga AT qo'shilishi bir vaqtning o'zida ko'p sabablarga ko'ra oksidlovchining samaradorligini oshiradi - AT kamroq "balast" ni o'z ichiga oladi, oksidlovchiga kiradigan suvni bog'laydi, bu kislotaning korrozivligini pasaytiradi. Eng qizig'i shundaki, AT ning AAda erishi bilan birinchi navbatda eritmaning zichligi oshadi va erigan ATning 14% da maksimal darajaga etadi. Amerikalik raketachilar o'zlarining jangovar raketalari uchun aynan shu kompozitsiyani tanladilar. Boshqa tomondan, biznikilar dvigatellarning ishlashini har qanday narxda yaxshilashga intildi, shuning uchun AK-20 va AK-27 oksidlovchilarida mos ravishda 20% va 27% erigan azot tetroksidi mavjud edi. Birinchi oksidlovchi zenit raketalarida, ikkinchisi esa ballistik raketalarda ishlatilgan. Yangel konstruktorlik byurosi R-12 o'rta masofali raketani yaratdi, unda AK-27 va maxsus turdagi kerosin TM-185 ishlatilgan.

Zajigalkalar

Eng yaxshi oksidlovchini izlash bilan bir qatorda optimal yoqilg'ini qidirish ham bor edi. Harbiylar neftni distillash mahsulotidan ko'proq mamnun bo'lardi, ammo boshqa moddalar, agar ular etarli miqdorda ishlab chiqarilgan bo'lsa va arzon bo'lsa, ulardan ham foydalanish mumkin edi. Bitta muammo bor edi - na benzin, na kerosin, na dizel yoqilg'isi nitrat kislotasi bilan aloqa qilganda o'zini yondirmaydi va harbiy raketalar uchun o'z-o'zidan yonish yoqilg'iga bo'lgan asosiy talablardan biridir. Bizning birinchi R-7 qit'alararo raketamizda kerosin-suyuq kislorod juftligi ishlatilgan bo'lsa-da, pirotexnika ateşleme jangovar raketalar uchun noqulay ekanligi ayon bo'ldi. Raketani uchirishga tayyorlashda har bir ko'krakka qo'lda (va R-7 ning kamida 32-20 asosiy kamerasi va 12 ta rulga ega) yondiruvchi tekshirgich bilan yog'och xochni kiritish kerak edi, barcha elektr simlarini ulang. shashkalarni yoqing va boshqa ko'plab turli tayyorgarlik operatsiyalarini bajaring.

R-12 da bu kamchiliklar hisobga olindi va ateşleme nitrat kislota bilan aloqa qilganda o'z-o'zidan yonib ketadigan yoqilg'i bilan ta'minlandi. Uning tarkibi Ikkinchi jahon urushi paytida nemis raketa olimlari tomonidan topilgan va u "Tonka-250" deb nomlangan. Raketachilarimiz uni TG-02 da GOSTlarga muvofiq qayta nomlashdi. Endi raketa bir necha hafta davomida yoqilg'i bilan to'ldirilishi mumkin edi va bu katta muvaffaqiyat edi, chunki R-7 uchun uch kun o'rniga bir necha soat ichida uchirish mumkin edi. Ammo uchta komponent jangovar raketa uchun juda ko'p va asosiy yoqilg'i sifatida foydalanish uchun TG-02 faqat zenit raketalari uchun mos edi; ballistik raketalar uchun uzoq masofa yanada samaraliroq narsa kerak edi.

Giperholiklar

Kimyogarlar kontaktda o'z-o'zidan alangalanadigan juft moddalarni "gipergolik", ya'ni yunon tilidan taxminan tarjimada bir-biriga haddan tashqari yaqinlik deb atashgan. Ular uglerod va vodoroddan tashqari azotni o'z ichiga olgan moddalarni nitrat kislota bilan yaxshi yoqishini bilishgan. Ammo "yaxshiroq" qancha?

O'z-o'zidan yonishning kechikishi biz raketa dvigatelida yoqmoqchi bo'lgan kimyoviy bug'lar uchun asosiy xususiyatdir. Tasavvur qiling - ular ta'minotni yoqishdi, yoqilg'i va oksidlovchi kamerada to'planadi, lekin hech qanday olov yo'q! Ammo bu sodir bo'lganda, kuchli portlash LRE kamerasini parchalab tashlaydi. O'z-o'zidan yonishning kechikishini aniqlash uchun turli tadqiqotchilar turli xil murakkablikdagi stendlarni qurdilar - ikkita pipetkadan tortib, bir tomchi oksidlovchi va yoqilg'ini sinxron ravishda siqib chiqaradigan, kichikroqgacha. raketa dvigatellari nozulsiz - ko'krak boshi va qisqa silindrsimon quvur. Shunga qaramay, portlashlar juda tez-tez eshitilib turardi, ular nervlarga ta'sir qiladi, derazalarni sindiradi va sensorlarga zarar etkazadi.

Juda tez "ideal gipergol" kashf qilindi - gidrazin, kimyogarlarning eski tanishi. Ushbu modda N2H4 formulasiga ega jismoniy xususiyatlar suvga juda o'xshash - zichligi bir necha foizga yuqori, muzlash nuqtasi +1,5 daraja, qaynash nuqtasi +113 daraja, yopishqoqlik va boshqa hamma narsa suvnikiga o'xshaydi, ammo bu erda hid ...

Gidrazin birinchi marta 19-asrning oxirida sof shaklda olingan va raketa yoqilg'isi tarkibida u birinchi marta 1933 yilda nemislar tomonidan ishlatilgan, ammo o'z-o'zidan yonish uchun nisbatan kichik qo'shimcha sifatida ishlatilgan. Mustaqil yoqilg'i sifatida gidrazin qimmat edi, uni ishlab chiqarish etarli emas edi, lekin, eng muhimi, harbiylar uning muzlash haroratidan qoniqmadi - suvdan yuqori! "Hidrazin antifriz" kerak edi va uni izlash davom etdi. Juda yaxshi hidrazin! Vernxer fon Braun Redstone raketasidagi spirtni 60% gidrazin va 40% spirt aralashmasidan iborat Hydyne bilan almashtirib, AQShning birinchi sunʼiy yoʻldoshi Explorerni uchirdi. Bunday yoqilg'i birinchi bosqichning energiyasini yaxshiladi, ammo kerakli xususiyatlarga erishish uchun tanklarni uzaytirish kerak edi.

Gidrazin, ammiak NH3 kabi, faqat azot va vodoroddan iborat. Ammo elementlardan ammiak hosil bo'lganda energiya ajralib chiqsa, hidrazin hosil bo'lganda energiya so'riladi - shuning uchun gidrazinni to'g'ridan-to'g'ri sintez qilish mumkin emas. Boshqa tomondan, hosil bo'lish paytida so'rilgan energiya LREda gidrazinning yonishi paytida chiqariladi va o'ziga xos impulsni oshirishga ketadi - dvigatel mukammalligining asosiy ko'rsatkichi. Kislorod-kerosin juftligi birinchi bosqich dvigatellari uchun 300 soniya mintaqada ma'lum bir kuchni olish imkonini beradi. Suyuq kislorodni nitrat kislota bilan almashtirish bu qiymatni 220 soniyagacha yomonlashtiradi. Bu buzilish o'sishni talab qiladi boshlang'ich vazni deyarli ikki marta. Agar kerosinni gidrazin bilan almashtiradigan bo'lsak, bu buzilishning ko'p qismini "o'ynash" mumkin. Ammo harbiylar yoqilg‘ini muzlashdan saqlab qolishlari kerak edi va ular muqobil variantni talab qilishdi.

Ajratilgan yo'llar

Va keyin bizning va amerikalik kimyogarlarning yo'llari ajralib ketdi! SSSRda kimyogarlar nosimmetrik dimetilgidrazin ishlab chiqarish usulini o'ylab topishdi, amerikaliklar esa monometilgidrazin olinadigan oddiyroq jarayonni afzal ko'rdilar. Ushbu suyuqliklarning ikkalasi ham, o'ta zaharliligiga qaramay, dizaynerlar va harbiylar uchun mos edi. Raketachilar xavfli moddalar bilan ishlashda aniqlik uchun begona emas edilar, lekin baribir yangi moddalar shunchalik zaharli ediki, oddiy gaz niqobi havoni bug'laridan tozalashga dosh bera olmadi! Yoki izolyatsion gaz niqobini yoki zaharli bug'larni xavfsiz holatga keltiruvchi maxsus patronni ishlatish kerak edi. Boshqa tomondan, metillangan gidrazin hosilalari kamroq portlovchi, kamroq suv bug'ini so'radi va termal jihatdan barqarorroq edi. Ammo qaynash nuqtasi va zichligi gidrazinga nisbatan pastroq.

Shunday qilib, qidiruv davom etdi. Amerikaliklar bir vaqtning o'zida "Aerozin-50" - gidrazin va UDMH aralashmasidan juda keng foydalanishgan, bu ular bir vaqtning o'zida olingan texnologik jarayonning ixtirosi natijasi edi. Keyinchalik bu usul yanada ilg'or usullar bilan almashtirildi, ammo Aerozin-50 tarqalishga muvaffaq bo'ldi va Titan-2 ballistik raketalari ham, Apollon kosmik kemasi ham uchdi. Saturn V raketasi uni Oyga suyuq vodorod va kislorodda harakatlantirdi, biroq bir haftalik parvoz davomida bir necha marta ishga tushirilishi kerak bo‘lgan Apollonning o‘z dvigateli o‘z-o‘zidan yonadigan, uzoq vaqt saqlanuvchi yoqilg‘idan foydalanishga to‘g‘ri keldi.

Issiqxona sharoitlari

Ammo bundan keyin ballistik raketalar ajoyib metamorfoz sodir bo'ldi - ular o'zlarini dushmanning birinchi zarbasidan himoya qilish uchun minalarda yashirinishdi. Shu bilan birga, sovuqqa chidamlilik endi talab qilinmaydi, chunki shaxtadagi havo qishda isitiladi va yozda soviydi! Yoqilg'i uning sovuqqa chidamliligini hisobga olmagan holda tanlanishi mumkin edi. Va darhol dvigatel muhandislari nitrat kislotadan voz kechib, sof azot tetroksidiga o'tishdi. Xona haroratida qaynaydigan narsa! Axir, tankdagi bosim oshadi va bosim va qaynash nuqtasi oshishi bilan biz kamroq tashvishlanamiz. Ammo endi tanklar va quvurlarning korroziyasi shunchalik kamaydiki, butun jangovar xizmat muddati davomida raketani yoqilg'i bilan to'ldirish mumkin bo'ldi! Ketma-ket 10 yil davomida yoqilg'i bilan to'ldirilgan birinchi raketa Chelomey konstruktorlik byurosi tomonidan ishlab chiqilgan UR-100 edi. U bilan deyarli bir vaqtning o'zida Yangeldan ancha og'irroq P-36 paydo bo'ldi. Uning hozirgi avlodi, R-36M2 ning so'nggi modifikatsiyasi, tanklardan tashqari, asl raketa bilan deyarli umumiylik yo'q.

Energetik xarakteristikaga ko'ra, "kislorod - kerosin" va "azot tetroksidi - UDMH" juftligi juda yaqin. Ammo birinchi juftlik kosmik raketalar uchun, ikkinchisi esa silosga asoslangan ICBMlar uchun yaxshi. Bunday zaharli moddalar bilan ishlash uchun maxsus texnologiya ishlab chiqilgan - yonilg'i quyishdan keyin raketa ampulizatsiyasi. Uning ma'nosi nomidan aniq: barcha chiziqlar hatto eng kichik oqishlardan qochish uchun qaytarib bo'lmaydigan tarzda bloklanadi. U birinchi marta suv osti kemalari uchun raketalarda ishlatilgan, ular ham bunday yoqilg'idan foydalangan.

qattiq yoqilg'i

Amerikalik raketa olimlari jangovar raketalar uchun qattiq yoqilg'ini afzal ko'rdilar. U biroz yomonroq xususiyatlarga ega edi, ammo raketa uchirish paytida kamroq tayyorgarlik ishlarini talab qildi. Biznikilar ham qattiq yoqilg'i raketalaridan foydalanishga harakat qildilar, ammo oxirgi bosqichni suyuq dvigatellar kabi boshqarib bo'lmaydigan qattiq yoqilg'i dvigatellarining tarqalishini qoplash uchun hali ham suyuqlik qilish kerak edi. Keyinchalik, bir nechta jangovar kallaklarga ega raketalar paydo bo'lganda, ularni nishonlarda "ko'paytirish" vazifasi oxirgi suyuqlik bosqichiga tushdi. Shunday qilib, AT-NDMG juftligi ishsiz qolmadi. Hozir qolmaydi: dvigatellar bu yoqilg'ida ishlaydi kosmik kema Soyuz, Xalqaro kosmik stansiya va boshqa ko'plab transport vositalari.

(st. konv.)

Gidrazin(diamid) H 2 N-NH 2 - rangsiz, juda gigroskopik, yoqimsiz hidli suyuqlik.

N 2 H 4 molekulasi bir-biriga nisbatan aylantirilgan ikkita NH 2 guruhidan iborat bo'lib, gidrazin molekulasining qutbliligini aniqlaydi, m = 0,62 10 -29 C m. Suv, suyuq ammiak, etanol bilan har qanday nisbatda aralashtiriladi; Qutbsiz erituvchilarda yomon eriydi. Barqarorlik nuqtai nazaridan hidrazin ammiakdan sezilarli darajada past, chunki N-N aloqasi unchalik kuchli emas.

Xususiyatlari

Azot atomlarida ikkita yolg'iz elektron juftligi mavjudligi sababli, gidrazin bir yoki ikkita vodorod ionini biriktirishga qodir. Bitta proton biriktirilganda zaryadi 1+ bo'lgan gidraziniy birikmalari olinadi, ikkita proton - gidraziniy 2+, o'z ichiga mos ravishda N 2 H 5 + va N 2 H 6 2+ ionlarini o'z ichiga oladi. Gidrazinning suvli eritmalari asosiy xususiyatlarga ega, ammo uning asosliligi ammiaknikiga qaraganda ancha past:

N 2 H 4 + H 2 O → + + OH - K b = 3,0 x 10 -6

(ammiak uchun K b = 1,78 x 10 -5) Ikkinchi yolg'iz elektron juftining protonlanishi yanada qiyinroq:

H 2 O → 2+ + OH - K b = 8,4 x 10 -16

Gidrazin tuzlari ma'lum - N 2 H 5 Cl xlorid, N 2 H 6 SO 4 sulfat va boshqalar. Ba'zan ularning formulalari N 2 H 4 HCl, N 2 H 4 H 2 SO 4 va boshqalar yoziladi va gidrazin gidroxlorid deb ataladi, gidrazin sulfat va boshqalar Bu tuzlarning aksariyati suvda eriydi.

NH 3 + NaClO NH 2 Cl + NaOH NH 2 Cl + NH 3 N 2 H 4 HCl,

reaksiya 160 °C haroratda va 2,5-3,0 MPa bosimda amalga oshiriladi.

Karbamidning gipoxlorit bilan oksidlanishi natijasida gidrazin sintezi mexanizmi Hofmanga ko'ra amidlardan aminlar sinteziga o'xshaydi:

H 2 NCONH 2 + NaOCl + 2 NaOH N 2 H 4 + NaCl + Na 2 CO 3,

reaksiya ~100 °C haroratda va atmosfera bosimida amalga oshiriladi.

Yoqilg'i sifatida hidrazin

Gidrazin va uning hosilalari, masalan, UDMH va Aerozin raketa yoqilg'isi sifatida keng qo'llaniladi. Ular oksidlovchi bilan tandemda ham, bitta komponentli yoqilg'i sifatida ham ishlatilishi mumkin - bu holda dvigatelning ishchi suyuqligi katalizatordagi parchalanish mahsulotlari hisoblanadi. Ikkinchisi kam quvvatli dvigatellar uchun qulay.
Ikkinchi jahon urushi davrida Germaniyada gidrazin ishlatilgan reaktiv qiruvchi samolyotlar"Messerschmitt Me-16Z".

Har xil oksidlovchilar bilan gidrazin tomonidan hosil qilingan turli turdagi raketa yoqilg'ilarining nazariy tavsiflari.

Yoqilg'i xujayralaridagi gidrazin

Gidrazin gidrazin-havo past haroratda yoqilg'i sifatida keng qo'llaniladi yonilg'i xujayralari.

Portlovchi moddalar ishlab chiqarishda gidrazin

Gidrazin nitrat va perxlorat juda kuchli portlovchi moddalar sifatida ishlatiladi - astrolitning turli navlari. yuqori tezlik portlash. Gidrazin va ammoniy nitratning suyuq aralashmasi kuchli nol kislorod balansi portlovchi sifatida ishlatiladi.

Kosmosdagi gidrazin

2006 yilda uchirilgan va orbitadan nazoratsiz ravishda tushib ketgan AQSh-193 / NROL-21 Amerika ayg'oqchi sun'iy yo'ldoshining yo'q qilinishining asosiy sababi bortda yarim tonnaga yaqin gidrazin mavjudligi (shuningdek, texnologiyadan foydalanish imkoniyati) edi. sun'iy yo'ldosh parchalarining erga tushishi natijasi). Sun'iy yo'ldosh 2008 yil 21 fevralda Moskva vaqti bilan soat 06:26 da AQSh harbiy-dengiz kuchlarining Eri ko'li kreyseridan uchirilgan raketa bilan urib tushirilgan.

Toksiklik

Gidrazin va uning hosilalari nisbatan juda zaharli birikmalardir har xil turlari hayvon va o'simlik organizmlari. Gidrazin sulfatning suyultirilgan eritmalari urug'lar, suv o'tlari, bir hujayrali va protozoalarga zararli ta'sir ko'rsatadi. Sutemizuvchilarda gidrazin konvulsiyalarni keltirib chiqaradi. Gidrazin va uning hosilalari hayvon organizmiga har qanday usulda kirib borishi mumkin: mahsulot bug'lari bilan nafas olish, teri orqali, ovqat hazm qilish trakti orqali.Odamlar uchun gidrazinning toksiklik darajasi aniqlanmagan. S. Kropning hisob-kitoblariga ko'ra, 0,4 mg / l ni xavfli konsentratsiya deb hisoblash kerak. Ch. Comstock va xodimlar maksimal ruxsat etilgan kontsentratsiya 0,006 mg / l dan oshmasligi kerak deb hisoblashadi. Amerikaning so'nggi ma'lumotlariga ko'ra, bu konsentratsiya 8 soatlik ta'sirdan keyin 0,0013 mg / l gacha kamaydi. Shuni ta'kidlash kerakki, odamlarda hidrazinni hidlashning chegarasi ko'rsatilgan raqamlardan sezilarli darajada oshadi va 0,014-0,030 mg / l ga teng. Bu borada muhim jihat shundaki, bir qator gidrazin hosilalarining xarakterli hidi ular bilan aloqa qilishning dastlabki daqiqalaridagina seziladi. Kelajakda, hidlash organlarining moslashuvi tufayli, bu hissiyot yo'qoladi va odam, buni sezmasdan, uzoq vaqt davomida ifloslangan atmosferada, nomdagi moddaning toksik konsentratsiyasini o'z ichiga olishi mumkin.

Gidrazin va uning hosilalari bilan o'tkir shikastlanishning klinik ko'rinishi

O'tkir inhalatsiyali zaharlanishning klinik ko'rinishi yuqori nafas yo'llarining tirnash xususiyati belgilari bilan tavsiflanadi. Bemorlar farenksda quruqlik va terlash, yo'tal, sternum orqasida og'riq va og'riqdan shikoyat qiladilar. Ba'zida ko'zning shilliq qavatining tirnash xususiyati ham mavjud bo'lib, ko'zlardagi og'riq hissi va lakrimatsiya bilan birga keladi. Bosh og'rig'i, bosh aylanishi, umumiy zaiflik qayd etiladi.Ko'ngil aynishi va qayt qilish zaharlanishning xarakterli belgilari sifatida qaralishi kerak. Kusish miyadan kelib chiqadi, chunki u zaharli vosita ta'siridan keyin darhol paydo bo'ladi, oziq-ovqat iste'mol qilish bilan bog'liq emas, umumiy detoksifikatsiya choralaridan keyin kamayadi yoki yo'qoladi. Bu tegishli idora tomonidan tasdiqlangan eksperimental tadqiqotlar , bunda izolyatsiya qilingan ichak qovuzloqlarining zaharga reaktsiyasi yo'q edi. Klinik jihatdan, bu davrda farenks giperemiyasi rivojlanadi, nafas olish tez-tez uchraydi, o'pka ustida perkussiya tovushining qutichali soyasi paydo bo'ladi, qattiq nafas va tarqoq quruq rallar. Gipoksiya hodisalari, xususan, siyanoz rivojlanadi. Bo'g'ilish sindromining rivojlanishi bilan glottisning spazmi tasvirlangan. Tana harorati ko'tariladi. Intoksikatsiyaning dastlabki bosqichida arterial bosim biroz ko'tariladi, keyin asta-sekin pasayadi. Zaharning yuqori dozalarida kollaps bo'lishi mumkin.Yurak urishi tezligi ham xuddi shunday o'zgarishlarning ikki fazali xarakteriga ega: dastlab puls tezlashadi, keyin u sekinlashadi.Atrioventrikulyar o'tkazuvchanlik, R.Volton (1952) va R. Qalamlar (1963), to'liq atrioventrikulyar blokning rivojlanishidan oldin yomonlashadi. Juda og'ir zaharlanish holatlarida yurak mushaklarining qisqarishi buziladi va terminal bosqichida qorincha chayqalishi mumkin. Mumkin bo'lgan ongni yo'qotish, klonik va tonik konvulsiyalarning paydo bo'lishi. Zaharlanish holatida boshqa tizimlardan og'ishlar bo'lishi mumkin. Jigar sezilarli o'zgarishlarga uchraydi. Uning hajmi kattalashadi, uning funktsional etishmovchiligi rivojlanadi, bu keskin gipoglikemiya, glyukozadan foydalanishning pasayishi, glikogen zahiralarining kamayishi, yog'lar va oqsillardan glikogen ishlab chiqara olmaslik, antitoksik va deaminatsiya funktsiyasining buzilishi bilan namoyon bo'ladi. Giperfermentemiya kuzatiladi: qon zardobining transaminaza faolligi, shuningdek, sut, molik, glutamik va izotsitrik kislotalarning dehidrogenazalarining faolligi, bu fermentlarning zahar bilan zararlangan jigar hujayralaridan chiqishi bilan bog'liq. F.Underxill (1908) birinchi bo'lib gidrazin ta'sirlangan jigarning yuqori regenerativ qobiliyatini, uning kompensatsion imkoniyatlarini va organning zaharga "moslashishini" qayd etdi. U jigarning gidrazin shikastlanishi ba'zi hollarda qaytarilishini ko'rsatdi. Buyraklar gidrazin bilan zaharlanish bilan kamdan-kam ta'sir qiladi. Siydikda oqsil va qizil qon hujayralari paydo bo'ladi. Fokal va intersignal nefritning yuzaga kelishi mumkinligi haqida xabarlar mavjud va buyrak infarkti holati ham tasvirlangan. Qon bir qator o'zgarishlarga uchraydi. Neytrofil leykotsitoz, nisbiy limfopeniya, eozinopeniya qayd etilgan. Zaharlanishning o'tkir davrida qurbonlarda eritrotsitlar va gemoglobin soni ko'payadi, bu, ehtimol, zaharli moddaning suyak iligiga tirnash xususiyati beruvchi ta'siri bilan izohlanishi mumkin. Keyinchalik gemoglobin va qizil qon hujayralari miqdori kamayadi. Bu, ehtimol, ko'p jihatdan gemolizning boshlanishi bilan bog'liq bo'lib, bu nomdagi birikmalar guruhi, ayniqsa monometilgidrazin bilan zaharlanishning etarlicha xarakterli belgisidir.M.Bairrington (1967) tomonidan olib borilgan tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, gidrazin qon ivish tizimiga ta'sir qiladi, bu esa qonning inaktivatsiyasiga olib keladi. Vll omil ("antigemofil globulin" deb ataladi), bu muallifga ushbu moddani nisbiy fibrinolitik ta'sir etuvchi vosita sifatida tasniflash imkonini berdi.Agar gidrazin ko'zlarga tushsa, kon'yunktivit, shish va ko'pincha yiringlash rivojlanadi. Moddaning shox parda bilan aloqa qilganda, uning yaxlitligini buzadigan eruvchan proteinat hosil bo'lishi mumkin, bu zaharning ko'zning ichki muhitiga kirib borishi uchun sharoit yaratadi.Gidrazin guruhining birikmalari teriga ta'sir qilib, turli xil turlarini keltirib chiqaradi. jabrlanuvchilarda dermatit, agar ko'p miqdorda yutilgan bo'lsa, yuzaki kimyoviy kuyishlar.O'tkir gidrazinli lezyonning klinik ko'rinishi juda tez namoyon bo'ladi. Tirnashish belgilari moddaga ta'sir qilgandan so'ng qisqa vaqt ichida qayd etiladi. Umumiy intoksikatsiya hodisalari - soatdan keyin. Zaharning katta dozalari bilan zaharlanganda muddatlar qisqartiriladi.Zaharning ta'sir qilish sharoiti va xususiyatiga qarab, zaharlanishning klinik ko'rinishining og'irligi har xil bo'lishi mumkin. Yengil zaharlanish ko'z va yuqori nafas yo'llarining shilliq qavatining tirnash xususiyati, bosh og'rig'i, bosh aylanishi, ko'ngil aynishi, umumiy zaiflik, yurak urishi va yurak urishining labilligi bilan chegaralanadi. qon bosimi. Buzilishning eng katta intensivligi zaharlanishdan keyin 1 kun ichida sodir bo'ladi. Keyingi kunlarda ular sezilarli darajada pasayadi. Jabrlanganlarning sog‘lig‘i hafta oxirigacha to‘liq tiklanadi. O'rtacha zaharlanish bilan bu alomatlar yanada aniqroq. Kusish bilan xarakterlanadi, ko'pincha bir nechta. Qisqa muddatli ongni yo'qotish mumkin. Kechikish bor. Tez-tez o'tkir toksik bronxit va pnevmoniya. Jigarning toksik gepatit rivojlanishiga qadar tez-tez toksik shikastlanishi. Lezyon kursining davomiyligi 2-3 hafta, pnevmoniya va toksik gepatit bilan, lezyon uzoqroq vaqtga kechiktiriladi.

Adabiyot

• Axmetov N.S. "Umumiy va noorganik kimyo M.: Oliy maktab, 2001 yil
• Karapetyants M.X. Drakin S.I. Umumiy va noorganik kimyo. M.: Kimyo 1994 yil

Yer usti kosmik infratuzilma ob'ektlarini ekspluatatsiya qilish markazi (FSUE TsENKI) raketa va kosmik kemalar dvigatellariga yonilg'i quyish uchun ishlatiladigan yoqilg'i - gidrazin ishlab chiqaradigan zavod qurilishini yakunladi.

Rossiyadagi gidrazin ishlab chiqaruvchi zavod “Strategik, kam va import o‘rnini bosuvchi materiallarni ishlab chiqish, qayta tiklash va ishlab chiqarishni tashkil etish” Federal maqsadli dasturi doirasida qurilgan, – deydi vazifani bajaruvchi Ra’no Jo‘rayeva. TsENKI bosh direktori. - Nijniy Novgorod viloyatida joylashgan, loyiha quvvati yiliga 15 tonna. Hozirda uskunaning kompleks sinovlari davom etmoqda.

Gidrazin kosmik kemalar va yuqori bosqichlarni yonilg'i bilan to'ldirish uchun ishlatiladi - bu ishlab chiqarishning past hajmini tushuntiradi.

Rossiyada gidrazin va geptil (nosimmetrik dimetilgidrazin) ishlab chiqarish 1990-yillarda qisqartirildi. O'shandan beri gidrazin chet eldan, asosan Germaniyadan sotib olindi. 2014 yilda G'arbiy blok mamlakatlari bilan munosabatlar keskinlashganidan so'ng, Rossiya Federatsiyasiga gidrazin etkazib berish to'xtatildi, chunki bu tur yoqilg'i, boshqa narsalar qatorida, harbiy dasturlarni amalga oshirish uchun ishlatiladi. 2014-yil oktabr oyida sanksiyalar qisman yumshatilgan: Yevropa Ittifoqi Kengashi yoqilg‘i Yevropa kosmik agentligi bilan qo‘shma dasturlarni amalga oshirish yoki Yevropa kosmik kemalarini uchirish uchun sotib olingan hollarda Rossiyaga gidrazin va geptil yetkazib berishga ruxsat berdi. . Sotuvchilarga Rossiya kompaniyalari aniq loyiha uchun to'g'ri miqdorda yoqilg'i sotib olishlarini ta'minlash topshirildi.

Roskosmos vakillarining so'zlariga ko'ra, yoqilg'i embargosi ​​kosmik dasturlarga hech qanday ta'sir ko'rsatmagan. Aniqrog'i, u hali ta'sir ko'rsatishga ulgurmadi: Rossiya Federatsiyasida sanktsiyalar ostida qolgan yoqilg'i markalarining zaxiralari to'plangan. Roskosmosdagi suhbatdoshning ta'kidlashicha, Mudofaa vazirligi asosan zaxiralarni yaratish bilan shug'ullangan.

Asosiy raketa yoqilg'isi - protonlarning birinchi bosqichlari va bir qator boshqa raketalar ishlaydigan assimetrik dimetilgidrazin bizda o'n yil oldin to'plangan, shuning uchun hech qanday etishmovchilik kutilmaydi, deb ishontirdi Kosmik siyosat instituti ilmiy direktori Ivan Moiseev. - Ammo, ayniqsa, sof hidrazinlar, masalan, amidol bilan, muammolar mavjud. Shu sababli, Roskosmos bu masalani zudlik bilan hal qildi.

Qoplamalar Yevropa davlatlari va AQSh sanksiyalari Roskosmos siyosatini bir qancha yo'llar bilan o'zgartirdi. Bu erda eng nozik narsa Rossiya Federatsiyasiga elektron komponentlar bazasini (ECB) etkazib berishni taqiqlash edi.

Ikkilamchi maqsadli elektron komponentlar (toifalar: harbiy - harbiy tizimlarda foydalanish uchun, kosmik - radiatsiyaga chidamli komponentlar) yetkazib berish xalqaro qurol savdosi qoidalari (ITAR) bilan tartibga solinadi va AQSh va Yevropa Ittifoqidan eksport qilish uchun eksport litsenziyalarini talab qiladi. AQSh Savdo departamentining Sanoat va xavfsizlik byurosi (BIS) o'tgan yili litsenziyalarni to'xtatib qo'ydi, bu esa etkazib beruvchilarning Rossiya kosmik uskunalari ishlab chiqaruvchilariga ilgari Rossiya sun'iy yo'ldoshlarida ishlatilgan elektron komponentlarni sotishiga to'sqinlik qildi. Natijada, bir qator loyihalar, jumladan, majburiy qayta loyihalash ostida qoldi