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水合肼和肼的区别

水合肼和肼虽然都是无色油状液体,但从其CAS、物理性质、化学性质、原材料及制取、毒性及危害、作用及用途等方面来说,水合肼和肼是两种不同的化学物质,区别如下:
             

 

 

  一、cas号:  
   肼CAS登录号:302-01-2;水合肼CAS登录号:7803-57-8。

 

  二、物理性质:
             
   肼又称联氨,分子式是N2H4,是一种无色易溶于水的油状液体,有强烈的刺激气味,在空气中容易挥发;纯肼是一种对称的二聚体,其结构与氨分子相似,是弯曲的线形分子,其以两对孤电子对成键,每个氮原子与两个氢原子相连,另一个氢原子与另一个氮原子结合;由于氮氮三键的存在,肼在常温下不会与氧作用,但是当温度升高时,会由于放热反应导致爆炸;常压下,肼可以和水形成共沸(共沸物中肼含量约为69%);肼和水能以任意比例互相混溶,且在水中的溶解度相当大,形成水合肼N2H4·H2O。
             
   水合肼又称水合联氨,分子式是N2H4·H2O,为无色透明的油状液体,是一种二元弱碱的无机化合物,有淡氨味,在空气中可吸收CO2而产生烟雾,与水、甲醇、乙醇等混溶(在常温下的溶解度约为50%),微溶于乙醚和苯;水合肼的蒸汽压为2.7kPa/38℃,密度为1.007g/cm3,在80℃左右会开始蒸发,100℃时会剧烈地蒸发。

    

  三、化学性质:
   肼具是一种弱碱性强还原剂,能被空气中的氧气氧化,由淡黄色液体变为无色结晶,反应式为:N2H4+O2→N2+2H2O;肼在450℃左右时会分解为氮气、氢气和水,反应式为:N2H4→N2+2H2;肼与硫酸反应生成其它盐类,方程式是:2N2H4 + H2SO4 = N2 + (NH42SO4

   水合肼的化学性质类似于一水合氨,和硫酸反应既能生成酸式盐(N2H6SO4)又能生成正盐(N2H5)2SO4,反应方程式为:

              N2H4·H2O + H2SO4=H2O + N2H6SO4(酸式盐)

              2N2H4·H2O + H2SO4=2H2O + (N2H5)2SO4(正盐)

   水合肼具有强碱性、腐蚀性和吸湿性,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,与卤素单质、HNO3、KMnO4等激烈反应;

 

  四、原材料及制取
    肼由次氯酸钠与氨反应制得。

NaClO + 2NH3 → N2H4 + NaCl + H2O

    还可由氨、丙酮的混合物与氯气反应的产物水解制取,同时得到联氨和丙酮:

4NH3 + (CH3)2CO +Cl2 → (CH3)2C(N2H2) + 2NH4Cl+H2O
(CH3)2C(N2H2) + H2O → (CH3)2CO + N2H4

   而水合肼的制取原料是尿素和次氯酸钠,方法是先将尿素溶解于水中形成尿素液,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。

    

  五、毒性及危害
   肼是一种有刺激性气味的有毒物质,具有弱碱性,其蒸汽能刺激眼睛和粘膜;溅到皮肤上要用大量的水冲洗并用肥皂和水洗浴至少15分钟以上。如果吞食了肼或其盐类应立即就医并迅速采取急救措施;长期接触肼蒸气会引起嗅觉丧失、鼻炎、支气管炎以及肺气肿等症状。对于工作人员的健康状况应该进行定期的检查以预防肼对工作人员的影响的发生。

   肼与卤素、过氧化氢等强氧化剂作用能自燃,长期暴露在空气中或短时间受高温作用会爆炸分解,2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考,联氨在2A类致癌物清单中。
   水合肼是有毒危险化学品,危险类别8.2(碱性腐蚀品),副6.1类,UN2030;水合肼刺激鼻和上呼吸道,可出现头晕、恶心和中枢神经系统兴奋,对眼有刺激作用,可致眼的永久性损害,长时间皮肤接触,可经皮肤吸收引起中毒。
   水合肼一般通过吸入、食入、经皮吸收到人体,如果误吸水合肼蒸气,则刺激鼻和上呼吸道,还可出现头晕、恶心和中枢神经系统兴奋,且在体内主要影响碳水化合物和脂肪的新陈代谢功能,损害肝脏,使血糖降低、血液缺水,并引起贫血;液体或蒸气对眼有刺激作用,使眼红肿、化脓,致眼的永久性损害;对皮肤有刺激性,长时间皮肤反复接接触,可经皮肤吸收引起中毒,某些接触者可发生皮炎;急性中毒时,可损害中枢神经系统,多数情况下能致死。

 

  六、作用及用途
         

   肼是强还原剂,在碱性溶液中能将银、镍等金属离子还原成金属,可用于镜面镀银及在塑料和玻璃上镀金属膜、能使锅炉内壁的铁锈变成磁性氧化铁层,可减缓锅炉锈蚀,还用途于作制造氨基脲、异烟肼、呋喃西林、百生肼等医药原料以及制备盐(如硫酸盐)及有机衍生物中,也用作喷气式发动机燃料、火箭燃料、显影剂、抗氧剂、还原剂等。

        
   
水合肼是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。