水合肼
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饮用水水合肼的测定曲线饮用水中水合肼的测定曲线是一种用于分析和测量饮用水中水合肼含量的方法。
水合肼是一种重要的消毒剂,在饮用水处理中起到消毒灭菌的作用。
因此,准确测定水合肼的含量对于饮用水的质量控制非常重要。
测定曲线是一种用于分析和测定样品中各种成分含量的方法。
通过基于一系列已知浓度的标准溶液,得到一条反应物浓度与其吸光度之间的线性关系曲线,从而可以根据所测得的吸光度值,确定未知样品中反应物的浓度。
水合肼是一种强还原剂,可以与氧气发生反应生成水和氮气。
该反应可以用质量守恒定律和气体的状态方程描述。
根据水合肼与氧气反应生成的氮气的体积,可以确定水合肼的浓度。
实验中,可以通过一系列的标准溶液的制备和吸光度测量来构建测定曲线。
首先,准备一系列浓度递增的水合肼标准溶液,使用标准溶液的浓度和吸光度数据进行线性回归分析,得到一条浓度与吸光度之间的线性关系曲线。
在实验过程中,需要使用紫外可见光谱仪对各个标准溶液进行吸光度测量。
将标准溶液放入比色皿中,然后将比色皿放入光谱仪,设置合适的波长进行测量。
根据吸光度值和标准溶液的浓度,可以得到反应物浓度与吸光度的关系。
在进行样品测定时,将样品与一定量的试剂进行反应,然后进行吸光度测量。
通过测量所得的吸光度值,使用测定曲线中的线性关系,可以确定样品中水合肼的浓度。
具体测定水合肼浓度的方法有很多种,在实际应用中往往根据实验要求和具体情况选择不同的方法。
常用的方法有分光光度法、气相色谱法等。
总的来说,饮用水中水合肼的测定曲线是一种用于分析和测量水合肼含量的方法,通过一系列已知浓度的标准溶液的测量结果,可以得到一条浓度与吸光度之间的线性关系曲线。
通过测量未知样品的吸光度,并使用测定曲线,可以确定样品中水合肼的浓度。
这种方法可以有效地用于饮用水质量的控制和监测,保障饮用水的安全。
f2b水合肼的生产工艺研究水合肼又称:水合联氨,化学式:N2H42H2O,分子量:50.06,水合肼无色透明的油状发烟液体,微有特殊的氨臭味,在湿空气中冒烟,具有强碱性和吸湿性,冰点:-51.7℃,熔点:-40℃,沸点:118.5℃,密度:相对密度(水=1)1.032,蒸汽压:72.8℃,表面张力(25℃):74.0mN/m,闪点(开杯法):72.8℃。
水合肼液体以二聚物形式存在,与水和乙醇混溶,不溶于乙醚和氯仿,有腐蚀性,能侵蚀玻璃、橡胶、皮革、软木等。
主要用途:水合肼用作还原剂、抗氧剂,用于制取医药、发泡剂等。
健康危害:吸入水合肼蒸气,刺激鼻和上呼吸道。
液体或蒸气对眼有刺激作用,可致眼的永久性损害。
对皮肤有刺激性;长时间皮肤反复接触,可经皮肤吸收引起中毒;危险特性:水合肼遇明火、高热可燃。
具有强还原性。
与氧化剂能发生强烈反应。
引起燃烧或爆炸。
目前,水合肼的生产方法主要有拉西法、尿素法、酮连氮法、双氧水法以及空气氧化法等。
目前国内主要采用尿素法工艺。
1、拉西法(Raschig)反应机理总反应:2NH3+NaOCl→ N2H4+NaCl+ H2O分两步进行:NH3+NaOC1→NH2Cl+Na0HNH2Cl+NH3+Na0H→N2H4+NaCL+H2O副反应:N2H4 +2NH2Cl→2NH4Cl+N2工艺流程:拉西法是以氨为氮源,用次氯酸钠氧化氨气生成水合肼。
此反应过程中有氯胺生成,故也称为氯胺法。
用过量的浓度为8%的氢氧化钠与氯气反应生成次氯酸钠,用纯水吸收氨气成水溶液。
氨与次氯酸钠溶液的混合比为20:1,控制反应温度为170℃,反应可在加压下进行并在数秒内完成。
向反应系统内加入明胶,有助于提高产率。
从反应塔内馏出的馏出物中除含有水合肼外,还含有氯化钠、氢氧化钠、未反应的氨以及少量的副产物。
可在常压下闪蒸,经氨分离塔分出氨与塔底液。
底液进入蒸发塔,分出氯化钠和氢氧化钠后,再经浓缩由塔顶排出水分,塔底获得水合肼。
盐酸生产水合肼工艺
水合肼的生产工艺主要包括以下步骤:
1. 在搪玻璃反应釜中加入纯水、80%水合肼,并在搅拌下加入37%盐酸,保持温度在55-60℃。
然后趁热过滤。
其中,纯水、80%水合肼和37%盐酸的质量比为5:5:16。
2. 对滤液使用盐酸或水合肼调节pH值至4-5,然后搅拌20-60分钟(优选搅拌时间为30分钟),待pH值无变化后,加热至沸腾,浓缩溶液至出现晶膜。
3. 在搅拌下冷却结晶至25℃,然后离心分离结晶,使用无水乙醇洗涤,并在室温下风干,得到成品。
4. 以上步骤完成后,可以通过含量测定方法检查成品盐酸肼的含量。
一般来说,H2NNH2·2HCl含量应大于或等于99.5%,如果达到99.8%,那么就满足了标准要求。
水合肼还原金水合肼是一种化学物质,具有强烈的还原性。
它可以将金离子还原成金原子,从而形成金属金。
这种化学反应对于金属加工和催化剂的制备具有重要意义。
水合肼的还原金反应是通过水合肼分子中的氮氢键与金离子中的氧键发生反应而实现的。
当水合肼与金离子接触时,氮氢键上的氢原子会与金离子中的氧原子形成新的化学键。
这个过程中,氧原子失去电子,而氢原子获得电子。
因此,金离子被还原成了金原子。
这个反应过程中,水合肼起到了电子供体的作用,而金离子则是电子受体。
通过电子的转移,金离子得到了足够的电子以形成金原子。
这种还原反应不仅使金离子还原成金原子,还同时释放出了水合肼中的氢气。
这就是为什么在进行水合肼还原金反应时,会观察到氢气的释放。
水合肼还原金的反应速度很快,可以在室温下迅速完成。
这使得水合肼成为一种重要的还原剂。
在金属加工中,水合肼还可以用来清洗金属表面,去除表面的氧化物和其他杂质。
这样可以使金属表面更加干净,提高金属的质量和性能。
水合肼还可以用于催化剂的制备。
催化剂是一种能够加速化学反应速率的物质。
在催化剂的制备过程中,水合肼可以用来还原金离子,从而形成具有催化活性的金纳米颗粒。
这些金纳米颗粒可以提供更多的反应活性位点,从而增强催化剂的催化性能。
总的来说,水合肼还原金是一种重要的化学反应。
它可以将金离子还原成金原子,用于金属加工和催化剂的制备。
这个反应具有快速、高效的特点,对于提高金属表面质量和催化剂的性能具有重要意义。
通过水合肼还原金的研究,我们可以更好地理解化学反应的机制,并为相关应用提供更好的解决方案。
水合肼分子量及化学式是什么?水合肼的性质有哪些?水合肼的用途是什么?水合肼的制备方法有哪些?水合肼分子量及化学式水合肼,又称为氢肼酸,化学式为N2H4·xH2O,其中x表示水分子数。
其分子量为32.05 g/mol。
它是一种无色、有刺激性气味的液体,在常温下易挥发,可以与许多物质发生反应。
水合肼的性质1. 物理性质水合肼在常温下为无色透明液体,具有强烈的刺激性气味。
它具有较小的表面张力和粘度,并且容易挥发。
在低温下,它会结晶成白色或淡黄色固体。
2. 化学性质水合肼是一种还原剂,在空气中容易被氧化而产生毒性物质。
它可以与许多物质反应,如酸、氧化剂、金属离子等。
与酸反应时,会产生盐和氢气;与氧化剂反应时,则会产生燃烧或爆炸。
3. 安全性水合肼具有较强的刺激性气味,因此在使用时需要注意防护措施,如佩戴防护手套、口罩等。
此外,它还具有一定的毒性和易燃性,必须妥善存放和使用。
水合肼的用途1. 化学试剂水合肼可以作为一种重要的还原剂,在化学实验中广泛应用。
它可以用于金属离子还原、有机化合物还原等反应中,并且可以制备出许多其他化学试剂。
2. 火箭燃料水合肼在火箭燃料中也有着广泛的应用。
它可以与液氧混合使用,形成高能燃料,并且具有较高的比冲和比推力。
3. 杀菌剂水合肼还可以作为一种杀菌剂使用。
它可以杀死细菌、真菌等微生物,并且对环境污染较小。
4. 其他应用除了以上几个方面外,水合肼还可以用于制备染料、塑料等材料,并且在医药领域也有着一定的应用。
水合肼的制备方法1. 从肼酸中制备将肼酸加入到热水中,搅拌至完全溶解,然后降温至室温。
将溶液过滤,然后将滤液加热至沸腾,加入适量的硫酸铜溶液并继续加热。
当反应物完全反应后,将产物冷却并过滤,得到水合肼。
2. 从氨水和硝酸钠中制备将氨水和硝酸钠混合,并在加热条件下进行反应。
当反应结束后,将产物过滤、洗涤、干燥即可得到水合肼。
3. 从氢氧化钠和硝酸钠中制备将氢氧化钠和硝酸钠混合,并在加热条件下进行反应。
水合肼爆炸条件
水合肼是一种无机化合物,其化学式为N2H4·H2O,也被称为氢胺水合物。
尽管它在制药和化工领域的应用广泛,但它也是一种非常危险的
爆炸性化合物。
下面我们将了解关于水合肼爆炸的条件。
1.温度
水合肼的爆炸温度很低,只有120℃左右,因此,在储存和使用过程中要尽量避免高温环境。
如果水合肼暴露在超过其爆炸温度的高温下
(例如在火源或热水中),它可能会极易爆炸。
2.氧气
火源或者空气中的氧气是引起水合肼爆炸的另一个重要因素。
在内部
缺乏适当的通风条件下,水合肼会积累火焰中所需的氧气,进而加速
反应并引起爆炸。
应尽可能避免密闭空间内的水合肼储存或使用。
3.酸碱度
水合肼是一种碱性物质,但如果与酸性物质接触,它会迅速分解,产
生危险的气体、液体和固体产物。
如果使用过程中发现某些酸性物质
可能与水合肼接触,请立即将其分离开。
4.震动和摩擦
另一个常见的引起水合肼爆炸的原因是物体的震动和摩擦。
如果水合
肼因为某些原因振动或暴露在刺激物中,它的稳定性将会降低。
因此,在搬运和储存过程中要注意避免撞击和震动。
在必须进行搬运和移动时,建议使用专业的保护设备和工具,以减少震动和摩擦。
因此,我们可以总结出以下关于水合肼爆炸的条件:
● 高温环境
● 易燃物质
● 非通风条件下的密闭空间
● 酸性物质
● 物体震动和摩擦
如果我们注意这些条件并采取适当的措施,我们就可以减少水合肼在使用过程中引起的安全隐患,从而保护自己和他人的生命财产安全。
水合肼中文名称:水合肼别称:水合联氨英文名称:Hydrazine hydrate;Diamid hydrate分子式:N2H4·H2O分子量:50.06C A S 号:10217-52-4国标编号:82020水合肼又称水合联氨,具有强碱性和吸湿性。
纯品为无色透明的油状液体,有淡氨味,在湿空气中冒烟,具有强碱性和吸湿性。
工业上一般应用含量为40%--80%的水合肼水溶液或肼的盐。
水合肼液体以二聚物形式存在,与水和乙醇混溶,不溶于乙醚和氯仿;它能侵蚀玻璃、橡胶、皮革、软木等,在高温下分解成N2、NH3和H2;水合肼还原性极强,与卤素、HNO3、KmnO4等激烈反应,在空气中可吸收CO2,产生烟雾。
水合肼及其衍生物产品在许多工业应用中得到广泛的使用,用作还原剂、抗氧剂,用于制取医药、发泡剂等。
物理性质:冰点:-51.7℃,熔点:-40℃,沸点:118.5℃,相对密度(水=1):1.032(21/4℃,指21℃的水合肼与4℃的水的密度比) 蒸汽压:72.8℃比重:1.03(21℃), 表面张力(25℃):74.0mN/m ,折光指数:1.4284 ,生成热:-242.71kJ/mol ,闪点(开杯法):72.8℃溶解性:水合肼液体以二聚物形式存在,与水和乙醇混溶,不溶于乙醚和氯仿腐蚀性:能侵蚀玻璃、橡胶、皮革、软木等稳定性:稳定,在高温下(约100℃)分解成N2、NH3和H2化学反应:水合肼还原性极强,与卤素、HNO3、KMnO4等激烈反应,在空气中可吸收CO2,产生烟雾外观与性状:无色透明的油状发烟液体,微有特殊的氨臭味,在湿空气中冒烟,具有强碱性和吸湿性。
危险标记:20(碱性腐蚀品)(1)健康危害(2)侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。
(3)健康危害:吸入本品蒸气,刺激鼻和上呼吸道。
此外,尚可出现头晕、恶心和中枢神经系统兴奋。
液体或蒸气对眼有刺激作用,可致眼的永久性损害。
对皮肤有刺激性;长时间皮肤反复接触,可经皮肤吸收引起中毒;某些接触者可发生皮炎。
水合肼的生产工艺水合肼是一种无色结晶体,化学式为N2H4·H2O,是一种常用的氮源化合物,广泛应用于有机合成、金属表面处理、电化学工业等领域。
下面将介绍水合肼的生产工艺。
水合肼的生产工艺一般分为两个步骤:硼酸制备和硼酸还原。
第一步是硼酸制备。
制备硼酸的原料一般为硼矿石,经过破碎、研磨等工序得到粉末状的硼矿石。
将硼矿石与硫酸、水进行反应,生成硼酸溶液。
然后将硼酸溶液进行蒸发浓缩,得到硼酸晶体。
硼酸晶体经过干燥和研磨处理后,得到精制的硼酸。
第二步是硼酸还原。
取一定比例的精制硼酸溶解于适量的水中,形成硼酸溶液。
将硼酸溶液进行加热,加入亚磷酸钠作为还原剂。
在加热和搅拌的条件下,亚磷酸钠与硼酸反应生成一种漆黑的沉淀物——确化镍。
然后将产生的确化镍进行过滤、洗涤、干燥等处理。
最后,得到的确化镍通过水解反应生成水合肼。
将确化镍与一定量的水进行反应,生成水合肼溶液。
然后通过蒸发浓缩,得到水合肼的结晶体。
最后,经过研磨干燥处理,得到精制的水合肼产品。
在整个生产过程中,需要严格控制反应温度、反应时间、反应物的摩尔比等条件。
同时,还要进行合适的过滤、洗涤和干燥等处理,以确保产品的纯度和质量。
此外,生产过程中还需要注意操作安全,采取必要的防护措施。
总的来说,水合肼的生产工艺主要包括硼酸制备和硼酸还原两个步骤。
通过该工艺,可以高效、稳定地生产出优质的水合肼产品。
水合肼因其广泛的应用领域,在工业生产中具有重要的地位。
随着科学技术的不断进步,相信水合肼的生产工艺也会不断改进和完善,为相关产业的发展做出更大贡献。
水合肼还原产物水合肼(Hydrazine hydrate)是一种无色透明的液体,由于其具有还原性和强烈的碱性,被广泛应用于化学工业的各个领域。
水合肼的还原反应产物在许多领域都具有重要的应用价值,下面将详细介绍水合肼还原产物的相关内容。
水合肼的还原反应产物之一是氮气(N2)。
在还原剂的作用下,水合肼分解为氮气和水,反应式为:N2H4 + 2H2O → N2 + 4H2O氮气是一种重要的工业原料,广泛用于合成氨、制备硝酸等化工过程中。
氮气还可以用于制取氮气气体,用于保护食品、药品等易氧化物质的贮存和运输。
水合肼的还原反应产物之二是氨气(NH3)。
在还原剂的作用下,水合肼分解为氨气和氢气,反应式为:N2H4 + 2H2 → 2NH3 + H2氨气是一种重要的化工原料,在农业、医药、塑料、合成纤维等领域都有广泛的应用。
氨气可以用于制造化肥,也可以用于制备硝酸铵、尿素等农药和肥料。
水合肼的还原反应还可以产生一氧化氮(NO)等中间产物。
一氧化氮是一种重要的信号分子,参与调节血管舒张、神经传导等生理过程。
一氧化氮还具有广泛的医学应用,可用于治疗心血管疾病、肺部疾病等。
除了上述产物外,水合肼的还原反应还可以产生氢氧化铵(NH4OH)等碱性产物。
氢氧化铵是一种常用的碱性试剂,可用于调节溶液的酸碱度,也可用于制备其他铵盐。
水合肼的还原反应产物包括氮气、氨气、一氧化氮和氢氧化铵等。
这些产物在化工、农业、医药等领域都有重要的应用价值。
水合肼作为一种重要的还原剂,其还原反应产物的研究和应用对于推动相关领域的发展具有重要意义。
希望通过对水合肼还原产物的研究和应用,能够进一步提高工业生产的效率,为社会的持续发展做出更大的贡献。
水合肼限度1. 简介水合肼(Hydrazine hydrate)是一种无机化合物,化学式为N2H4·H2O。
它是一种无色、有刺激性气味的液体,在许多工业领域中被广泛应用,如燃料推进剂、杀菌剂等。
然而,由于其具有高度的毒性和易燃性,对水合肼的限度在各国都有严格的规定和监管。
2. 毒性和危害水合肼具有很高的毒性,对人体健康造成严重危害。
接触水合肼可能导致以下健康问题:•呼吸系统:吸入水合肼蒸气会引起喉头痉挛、气喘和呼吸困难。
•皮肤:接触水合肼会导致皮肤刺激、炎症和灼伤。
•眼睛:眼睛接触水合肼会引起严重的眼睛刺激和损伤。
•消化系统:摄入水合肼可能导致恶心、呕吐和腹泻。
此外,由于水合肼具有易燃性,它还可能引发火灾和爆炸。
因此,在生产、储存和使用水合肼时,必须严格控制其限度以确保安全。
3. 国际限度标准各国针对水合肼的限度制定了相应的标准,以确保其安全使用。
以下是一些国际上常见的水合肼限度标准:•美国:美国环境保护署(EPA)规定了水合肼在饮用水中的最大容许浓度为1ppm。
•欧盟:欧盟委员会指令2005/63/EC规定了水合肼在饮用水中的最大容许浓度为0.1ppm。
•加拿大:加拿大卫生部规定了水合肼在饮用水中的最大容许浓度为0.9ppm。
这些限度标准通常是根据对人体健康的风险评估和毒性实验结果制定的。
4. 水合肼限度监测与控制为了确保符合国际限度标准,监测和控制水合肼的含量至关重要。
以下是一些常见的方法:4.1 实验室分析实验室分析是确定水合肼含量的主要方法之一。
常用的实验室分析方法包括气相色谱法、高效液相色谱法和原子吸收光谱法。
这些方法需要专业的设备和技术支持,通常在专门的实验室中进行。
4.2 在线监测在线监测是一种实时监测水合肼含量的方法,可以及时发现异常情况并采取措施。
常用的在线监测技术包括红外光谱法、紫外-可见光谱法和电化学传感器等。
这些技术可以与自动控制系统集成,实现自动报警和反应。
4.3 定期抽样检测定期抽样检测是一种常见的监测方法,通过定期从生产环境中抽取样品进行分析来确定水合肼含量。
水合肼关环机理
水合肼关环机理
进入有机化学领域,我们会接触到大量的有机合成反应。
其中,以“肼
关环反应”为代表的反应类型广泛应用于药物和精细化工领域。
而在这
一反应中,水合肼的作用就显得尤为重要。
水合肼,化学式为N2H4·H2O,是一种含有水分子的肼类化合物。
在
肼关环反应中,水合肼常常被用作强还原剂或氮源,它参与了氧气化
反应和断裂反应中的关键步骤,同时也能减小反应中间体间的互作力,促进肼关环反应顺利进行。
在反应中,水合肼通常是与电子缺失的羰基化合物反应,它可以初步
被氧气化生成氧化肼。
而随后的肼关环反应,就需要水合肼和氧化肼
之间的“配合”来完成。
从反应机理上看,“水合”这一词语是非常重要的关键词。
事实上,水
合肼中的水分子可以与氮原子之间形成一种比较强的配合络合物。
这
个配合物对反应物质有一定的包埋作用,使得反应过程变得更为亲和、更为可能发生。
此外,配合物还会影响反应中的部分中间体的形成,
进而影响反应的速率和方向。
值得提醒的是,在一些特殊的反应条件下,水合肼可能存在着催化剂
一样的作用。
水合肼模板合成是一个最为典型的例子。
此时,水合肼
的分子结构可以作为一个模板,在化学反应中发挥着特殊的空间作用。
综上所述,水合肼在有机合成反应中起着重要的作用。
作为一种自身
具备还原性和特殊配位能力的化合物,它在应用于肼关环反应时,发
挥着举足轻重的作用。
随着对水合肼研究的不断深入,相信它在有机
合成中的应用价值也将不断得到提升。
水合肼分解温度
水合肼(Hydrazinehydrate)是一种无色液体,常用作燃料和医药工业中的还原剂。
但是,由于其具有高度的毒性和易燃性,因此需要注意其使用和储存。
在实际应用中,水合肼的分解温度也是一个需要了解的重要参数。
水合肼分解的主要反应为:
N2H4·H2O → N2↑ + 2H2O
即水合肼在加热时会分解成氮气和水。
根据文献报道,水合肼的分解温度约为250℃~300℃。
在此温度下,水合肼将快速分解,产生大量的氮气和水蒸气,同时也会释放出大量的热量,因此需要特别注意安全。
除了温度外,水合肼的分解还受到其他因素的影响,如酸碱度、氧化剂和还原剂等。
在储存和使用水合肼时,需要注意避免与这些物质接触,以免引起意外。
总之,了解水合肼分解温度对于正确使用和储存水合肼非常重要。
在使用过程中,需要严格遵循相关的安全规定,确保人身和环境的安全。
- 1 -。
水合肼二乙酰基肼
水合肼是一种化学物质,化学式为N2H4·H2O。
它是一种无色的固体,常用作还原剂和脱氧剂。
水合肼可以与许多化合物发生反应,例如与氧化剂反应生成氮气和水,因此常用于化学实验室中的化学分析和合成反应中。
此外,水合肼也被用作燃料,特别是在航空航天领域。
二乙酰基肼是肼的衍生物,化学式为C4H10N4O2。
它是一种白色固体,常用作有机合成中的重要中间体。
二乙酰基肼在有机合成中常用作脱保护剂和氨基化试剂,能够将酰胺转化为相应的胺。
此外,它还可用于合成其他有机化合物,具有广泛的应用价值。
总的来说,水合肼和二乙酰基肼都是在化学领域中具有重要作用的化合物,它们在实验室研究和工业生产中都有着广泛的应用。
希望这些信息能够帮助到你。
酮连氮法生产水合肼化学式
水合肼的化学式是N2H4·H2O。
酮连氮法是一种合成水合肼的
方法,下面我将从多个角度详细回答这个问题。
首先,水合肼是一种无机化合物,化学式为N2H4·H2O。
它是
无色结晶固体,可溶于水和醇类溶剂。
水合肼具有还原性和亲电性,是一种重要的还原剂和氮源。
酮连氮法是一种常用的合成水合肼的方法。
该方法的主要步骤
包括以下几个方面:
1. 首先,选择合适的酮类化合物作为起始原料。
常用的酮类化
合物包括丙酮、甲酮等。
这些酮类化合物可以通过化学反应转化为
亚胺化合物。
2. 在适当的反应条件下,亚胺化合物与氨水反应生成水合肼。
反应条件包括适宜的温度、反应时间和反应物的摩尔比。
3. 反应完成后,通过过滤、结晶等分离纯化步骤,可以得到纯
净的水合肼产物。
酮连氮法生产水合肼的优点之一是反应条件相对温和,反应产
率较高。
同时,该方法也具有较好的可控性,可以通过调节反应条
件和原料比例来控制产物的纯度和产率。
此外,酮连氮法还具有一定的适用范围。
除了常用的酮类化合
物外,还可以使用其他含有活泼亚胺基的化合物作为起始原料,如
酮醛、酮酮等。
总结起来,酮连氮法是一种用于合成水合肼的常用方法。
通过
选择合适的酮类化合物作为起始原料,经过亚胺化反应和水合肼生
成反应,可以得到纯净的水合肼产物。
这种方法具有反应条件温和、产率高和可控性好等优点,适用于工业生产中的水合肼合成过程。
水合肼还原金
《水合肼还原金》
水合肼是一种具有还原性的化合物,它在化学反应中具有重要的作用。
在水合肼的作用下,金可以被还原成为金属态。
这种反应在化学工业中被广泛应用,特别是在贵金属的提取和回收过程中。
水合肼分子通过其还原性与金离子发生化学反应,将金离子还原成金属金。
这种化学反应非常高效,且不会产生任何有害的废物。
因此,水合肼还原金在环保和资源利用方面具有重要的意义。
除了在化学工业中的应用,水合肼还原金也在其他领域有着重要的作用。
例如,在实验室中,科研人员可以利用水合肼还原金的特性进行一些金属材料的制备和研究工作。
这为科学研究提供了很大的便利。
总的来说,水合肼还原金的特性使得其在化学工业和科学研究中发挥着重要的作用。
它不仅可以有效地提取和回收金属资源,还可以为环保和可持续发展提供支持。
因此,对于这一化学反应的深入研究和应用值得更多的关注和重视。
水合肼一、产品性质:水合肼又称水合联氨,具有强碱性和吸湿性。
纯品为无色透明的油状液体,有淡氨味,在湿空气中冒烟,具有强碱性和吸湿性。
工业上一般应用含量为40%--80%的水合肼水溶液或肼的盐。
水合肼液体以二聚物形式存在,沸点118.5℃;着火点73 ℃;相对密度1.032;能与水、醇任意混合;不溶于乙醚和氯仿。
它能侵蚀玻璃、橡胶、皮革、软木等,在高温下分解成N2、NH3和H2;水合肼还原性极强,与卤素、HNO3、KmnO4等激烈反应,在空气中可吸收CO2,产生烟雾。
有渗透性、腐蚀性,能浸蚀玻璃、橡胶、皮革和软木等。
与氧化剂接触会引起自燃、自爆、有毒、有臭味。
水合肼的化学性质来自肼的结构,故肼的化学性质与水合肼的化学性质实质上无差异,其主要化学性质如下:1. 热分解:肼受热分解,产生N2、H2和NH3。
N2H4→N2+2H2;3N2H4→4NH3+N2;N2H4+H2→2NH3。
金属,如铜、钴、钼及其氧化物,可催化肼的分解过程。
铁锈也能催化分解,在这些催化剂存在下,肼的分解温度明显下降,因此高浓度的肼应贮存于洁净的环境中。
2. 酸碱性反应:肼与水反应呈弱碱性:N2H4+H2O→N2H5+ +OH- ;N2H4+2H2O→N2H62++2OH-。
形成正一价肼离子N2H5+和正二价肼离子N2H62+;无水肼与碱金属或碱土金属反应形成肼的金属化物:2Na+2N2H4→2NaN2H3+H2,这些肼的离子化物受热或与空气接触,均可引起爆炸。
3. 还原性反应:作为还原剂,肼在碱性溶液中还原能力较亚硫酸强,而弱于亚氯酸;在酸性溶液中的还原能力在Sn3+和Ti2+之间。
二、应用领域与用途:水合肼作为一种重要的精细化工原料,主要用于合成AC、D1PA、TSH等发泡剂;也用作锅炉和反应釜的脱氧和脱二氧化碳的清洗处理剂;在医药工业中用于生产抗结核、抗糖尿病的药物;在农药工业中用于生产除草剂、植物生长调和剂和杀菌、杀虫、杀鼠药;此外它还可用于生产火箭燃料、重氮燃料、橡胶助剂等。
2013年来,水合肼的应用领域还在不断拓展。
水合肼及其衍生物产品在许多工业应用中得到广泛的使用,如化学产品、医药产品、农化产品、水处理、照相及摄影产品等用作还原剂、抗氧剂,用于制取医药、发泡剂等。
水合肼的直接用作:1.热电厂和核电厂中用作循环水的防腐蚀添加剂。
2.工业锅炉和高压蒸汽炉中用水的除氧剂。
水合肼是一种高效还原剂,可以合成以下产品:1.工业发泡剂:偶氮二甲酰胺(偶氮碳酰胺)2.农化产品和医药产品中生物活性中间体的合成,要先生成三唑。
3.偶氮引发剂4.其它各种产品: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。
水合肼还可以在以下领域得到应用:1.贵金属的清洗、精炼。
2.酸洗液和表面处理液中回收金属。
3.处理废液和废气。
4.在电子市场中使用的各等级精制硫酸的提纯。
5.塑料和金属(镍、钴、铁、铬等)的金属镶嵌。
6.是火箭燃料的配方产品。
由于水合肼具有双官能基团和亲核基团,因此可以生产多种衍生物产品,如:1.LIOZAN:防腐蚀产品,能提供快速的除氧能力,并且可在较低温度下生效。
2.肼盐:3 种产品,主要用于合成中间体(尤其在医药工业中)。
3.三唑产品:1,2,4-三唑/1 ,2,4-三唑钠盐/4-氨基-1,2,4-三唑/3-氨基-1,2,4-三唑。
4.氨基胍碳酸氢盐。
5.新型的聚合物引发剂,如液态偶氮化合物产品。
三、生产方法:水合肼的合成方法主要有拉希法、尿素法、酮连氮法和过氧化氢法。
目前国外主要采用酮连氮法和过氧化氢法,我国主要采用尿素法。
(1)拉希法:此法以氨为氮源,用次氯酸钠氧化氨气成水合肼。
其反应原理为:NH3+NaClO→NH2Cl+NaOH;NH2Cl+NH3+NaOH→N2H4·H2O+NaCl总反应为:2NH3+NaClO→N2H4·H2O+NaCl。
反应过程有氯胺生成,故也称为氯胺法。
用过量的浓度为8%的氢氧化钠与氯气反应生成次氯酸钠,用纯水吸收氨气成水溶液。
氨与次氯酸钠溶液的混合比为20:1,控制反应温度为170℃,反应可在加压下进行并在数秒内完成。
向反应系统内加入明胶,有助于提高产率。
反应塔馏出物中除含有水合肼外,还含有氯化钠、氢氧化钠、未反应的氨以及少量的副产物。
可在常压下闪蒸,经氨分离塔分出氨与塔底液。
底液进入蒸发塔,分出氯化钠和氢氧化钠后,再经浓缩由塔顶排出水分,塔底获得水合肼。
该法得到的肼是1%~2%的稀水溶液,最高浓度不超过4%。
总收率约为67%,需要用相当多的热量来浓缩稀溶液的肼,每获1kg水合肼,需要蒸出40~110kg的水。
由于使用过量的氨,需要增设回收装置,副产大量的氯化钠和氯化铵等盐。
该法由于环境污染严重,设备投资大,产品收率低,目前在国内外已经基本上被淘汰。
(2)尿素法:此法以次氯酸钠为氧化剂,以尿素为氮源,合成水合肼。
NH2CONH2+NaClO+2NaOH→N2H4·H2O+NaCl+Na2CO3。
此法先将尿素溶解于水中形成尿素溶液,在硫酸镁存在下与次氯酸钠和烧碱混合溶液在管式氧化反应器中进行反应得到粗肼,即氧化液,肼含量大于2%。
因为粗肼中含有大量的氯化钠、碳酸钠及氢氧化钠等杂质,所以将粗肼通过五层锅真空蒸馏除去这些杂质,并通过分馏釜制得含肼大于6%的淡肼水溶液,再通过蒸发器进一步浓缩制得40%的水合肼。
此法工艺成熟,技术易掌握。
由于副反应较多,得到浓度很低的肼溶液(一般为4%~5%),且副产大量的盐需要处理,同时蒸发提浓水合肼需要消耗大量的热能,因此该法能耗和物耗高、环保压力比较大。
近年来,我国生产企业不断对此法进行改革,目的在于抑制副反应的发生,提高水合肼的收率,主要技术改进有:在填料吸收塔内生产次氯酸钠;将罐式反应器改为列管式加热反应器用于合成水合肼,利于提高收率;将五层蒸发器间歇蒸发改为专用新型蒸发器连续蒸发;将液相进塔改为气相进塔提浓,降低蒸汽消耗;水合肼粗溶液冷却回收十水碳酸钠,回收副产氯化钠,使副产物得到综合利用以降低生产成本。
(3)酮连氮法:此法也称Bayer法,20世纪70年代在国外实现了工业化。
酮连氮法是在酮存在下,将次氯酸钠与氨反应,生成的酮连氮中间物在高压下水解为水合肼。
2NH3+NaClO+2CH3COCH3 →(CH3)2C=N-N=C(CH3) 2+NaCl+3H2O ;(CH3)2C=N-N=C(CH3)2+3H2O →N2H4·H2O+2CH3COCH3。
采用丙酮、氧化剂或次氯酸钠与氨反应生成中间体酮连氮,在次氯酸钠:丙酮:氨的摩尔比为1:2:20的混合条件下,经充分反应后其收率达到98% (以氯计)。
稀合成液经加压脱氨塔脱去未反应的氨,氨被水吸收后再返回酮连氮反应器,脱氨塔釜底液由腙、酮连氮及盐水组成,将其送入酮连氮塔,从塔顶蒸出的是丙酮连氮与水的低沸共混物(沸点95℃,质量分数为55.5%的丙酮连氮溶液),塔釜为盐水,塔顶馏出的丙酮连氮在加压水解塔内于 1MPa 以上的压力下水解,生成丙酮和水合肼。
生成的丙酮由塔顶馏出,返回到酮连氮反应器中,釜底得到 10%~12%的肼水溶液,然后经浓缩得到80%水合肼。
酮连氮法明显优于拉西法和尿素法,其合成收率接近理论值,能耗仅约为拉西法的1/3。
若所用的酮为甲乙酮时的总收率以氯计算接近100%。
与拉希法相比,酮连氮法具有投资少、产品收率高、能耗少、成本低等优点,因而发展得较快,但存在氯污染、设备腐蚀和产品分离难等问题。
(4)过氧化氢法:1970年,法国开始用双氧水替代次氯酸钠作氧化剂合成肼的研究, 1976年发表了专利,1981年,法国阿科码公司建成了万吨级生产装置。
双氧水法是在共反应剂(如乙酰胺或腈)、催化剂(如磷酸二氢钠)和丁酮存在下,以氨和H2O2为原料合成水合肼。
生产包括三个过程。
① 酮连氮中间体形成: 2NH3+H2O2+2R1COR2+R3CN →R1R2C=N-N=CR1R2+R3CONH2+3H2O ,反应在50℃和常压下进行。
②酮连氮水解为水合肼:R1R2C=N-N=CR1R2+3H2O →N2H4·H2O+2R1COR2 水解反应在常压和175~190℃下进行。
形成的酮循环使用。
③酰胺脱水成腈:R3CONH2→R3CN+H2O 脱水反应在催化剂P2O5和400~500℃条件下进行,生成的腈循环使用。
过氧化氢法的主要特点是,以双氧水代替氯酸钠作为氧化剂,少有无机副产物形成,但产品中有机物含量比尿素法高出近百倍。
(5)空气氧化法:日本报道了空气氧化法制肼的新工艺。
此法的特点是以空气为氧化剂, 将氨直接氧化为水合肼。
总反应为:2NH3+ 21O2→N2H4·H2O 。
固相法选用氧化钍或氧化钍-二氧化硅作催化剂;液相法选用氯化锌、氯化铵或离子交换树脂为催化剂,在催化剂存在下,先用空气氧化亚胺,使二苯甲酮和铵进行脱水缩合,生成二苯亚甲胺,再在氯化亚酮催化剂作用下使亚胺氧化偶合产生二苯甲酮连氮,最后使连氮水解得到肼,同时回收二苯甲酮,空气氧化法是目前制备水合肼方法中最为先进的一种,其基本原料仅为氨和空气,其他原料如二苯甲酮、氯化亚铜等在合成过程中可循环使用,原料来源比较容易,这是一种很有发展前途的水合肼合成法,但目前还没有实现工业化生产。
水合肼的提纯方法是根据合成工艺特点和市场对水合肼规格的需求,采用不同的具体过程,但其基本方法则大同小异。
主要包括:相分离、蒸发浓缩、脱水、蒸馏和精馏等过程,以上各种方法均可生产出包括质量分数100%在内的各种水合肼产品。
目前,国内下游企业所需的水合肼一般为80%或更低质量分数的产品。
有的企业购买100%水合肼,都是在稀释成低质量分数后使用,因为水合肼是水溶性物质,可将高质量分数的水合肼采用简单的手段配制成任意质量分数的水合肼。
实际上,100%水合肼、80%水合肼或其他质量分数的水合肼是不同规格的同一产品,其物化特性和用途无实质差别,具有可替代性。
100%水合肼是由64%的肼和36%的水组成,80%水合肼是由51.2%的肼和48.8%的水组成,包括结合水和游离水。
我国主要生产80%水合肼而不大量生产100%水合肼,除了考虑市场需求外,还出于对100%水合肼具有不安全性的考虑。
因为,水合肼受热易分解,在某些物质催化下,还能在较低温度下快速分解。
水合肼的含氧酸盐,肼与碱金属形成的肼金属化合物,受热和与空气接触,可引起爆炸。
这些不安全性,都与水合肼的质量分数有关,质量分数越高不安全性越大。
在水合肼的以上几种合成方法中,拉西法原材料费用低,在生产规模大时,其总成本比尿素法低,但是该法污染大,设备投资和能耗高,目前国内外已经很少有厂家采用该方法进行生产。