物性數據
1.性狀:無色油狀發煙液體,有吸濕性,有氨的臭味。
2.熔點(℃):2
3.沸點(℃):113.5
4.相對密度(水=1):1.01
5.相對蒸氣密度(空氣=1):1.1
6.飽和蒸氣壓(kPa):1.4(20℃)
7.燃燒熱(kJ/mol):-622.1
8.臨界溫度(℃):380
9.臨界壓力(MPa):14.7
10.辛醇/水分配系數:-2.07
11.閃點(℃):38(CC);52.2(OC)
12.引燃溫度(℃):270(玻璃表面)
13.爆炸上限(%):100
14.爆炸下限(%):2.9
15.溶解性:與水混溶,混溶于醇類,不溶于氯仿、乙醚。
化學性質
溶解情況
在空氣中能吸收水分和二氧化碳氣體,并會發煙。肼和水能按任意比例互相混溶,形成穩定的水合肼N2H4·H2O和含水31%的恒沸物,沸點121℃。肼也與甲醇,乙醇互溶,但不溶于乙醚、氯仿和苯。
導電性
肼的介電常數很高,液态肼的鹽溶液能導電。
毒性
極毒,對眼睛有刺激作用,能引起延遲性發炎,對皮膚和粘膜也有強烈的腐蝕作用。
合成方法
1.肼的工業生産一直沿用拉希法。1981年10月,法國于吉納-庫爾曼公司研究成功亞胺過氧化氫氧化法,這是一個很有前途的生産方法。拉希法以氨和次氯酸鈉為原料,經氯化和胺化制得肼:氨與次氯酸鈉按1:3(摩爾比)導入反應器,反應獲得氯胺。氯胺再與無水氨在肼反應器反應生成肼。可以采用尿素為原料,在高錳酸鉀催化劑存在下,尿素和次氯酸鈉-氫氧化鈉溶液反應制得肼。
2.脫水劑法:将燒堿和50%~54%的水合肼(質量比為10:8)混合,逐漸通入氮氣以除空氣,加熱至堿液溫度近118℃,待燒堿完全溶解後,冷卻到60℃左右,進行真空蒸餾至蒸餾液含肼量90%~94%,再經分餾、除去水分後,冷凝,制得98%~99.5%的無水肼。
3.萃取脫水法:将水合肼溶液分餾蒸出水,直至水、肼達共沸(68%肼),将溶液二次分餾,加入苯胺以改變其沸點,将苯胺和水蒸出,從水中冷凝回收的苯胺可返回循環使用,二次分餾液再經三次分餾,制得無水肼。
4.尿素法:将次氯酸鈉與氫氧化鈉按一定比例混合配成溶液,邊攪拌邊加入尿素及少量高錳酸鉀的混合液,直接通蒸汽加熱至103~104℃進行氧化反應。反應液經蒸餾、分餾、真空濃縮得40%聯氨,再經燒堿脫水減壓蒸餾得80%聯氨。
貯存方法
儲存于陰涼、通風良好的專用庫房内,實行“雙人收發、雙人保管”制度。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過37℃。保持容器密封。應與氧化劑、金屬粉末、食用化學品分開存放,切忌混儲。采用防爆型照明、通風設施。禁止使用易産生火花的機械設備和工具。儲區應備有洩漏應急處理設備和合适的收容材料。
主要用途
肼是一種良好的火箭燃料,與适當的氧化劑配合,可組成比沖最高的可貯存液體推進劑。肼還可作為單元推進劑,普遍用在衛星和導彈的姿态控制上。肼的水合物稱為水合肼(N2H4·H2O),常用作鍋爐水的除氧劑,是塑料、橡膠發泡劑的原料,是異煙肼等藥物的原料,還用于聚酰胺和環氧樹脂的制造等方面。
20世紀80年代初世界上水合肼的總産量已超過50萬噸。中國于60年代初實現了工業化生産。将水合肼脫水、精餾即可制得肼,常采用苯胺或固體燒堿作為脫水劑。