Hydrazin

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Hydrazin ist eine Stickstoff-Verbindung mit der Summenformel N₂H₄. Es ist eine farblose, ölige, ammoniakalisch riechende Flüssigkeit. Hydrazin ist giftig und im Tierversuch krebsauslösend (karzinogen). Hydrazin verbrennt mit einer kaum sichtbaren Flamme. In den Handel kommt es meist als wässrig Lösung oder als Monohydrat, jedoch ist auch ein wasserfreies 98%iges Produkt erhältlich.

Strukturformel

Allgemeines

Name

Hydrazin

Andere Namen

Hydrazinanhydrid, Diamine, Diamid, Diazan, Hydrazin Base

Summenformel

N₂H₄

CAS-Nummer

302-01-2

Kurzbeschreibung

farblose, klare Flüssigkeit

Eigenschaften

32,05 g/mol

flüssig

1,01 g/cm³

2 °C

113 °C

21 hPa (20 °C)

gut in Wasser und Alkohol

Sicherheitshinweise

Gefahrensymbole
T Giftig	N Umwelt- gefährlich

R- und S-Sätze

R: 10-23/24/25-34-43-45-50/53
S: 45-53-60-61

MAK

TRK

0,13 mg/m³

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

[Bearbeiten] Gewinnung und Darstellung

Technisch gibt es mehrere Wege zur Synthese von Hydrazin:

Raschig-Synthese Einwirkenlassen von konzentrierter Ammoniaklösung oder gasförmigem Ammoniak NH₃ auf Natriumhypochlorit.

$\mathrm{2 \ NH_3 + OCl^- \longrightarrow N_2H_4 + H_2O + Cl^-}$

Ammoniak und Hypochlorit-Ionen reagieren zu Hydrazin, Wasser und Chlorid-Ionen.

Acetonverfahren Ammoniak oder Harnstoff in Gegenwart von Aceton

Das technisch verstärkt angewandte Verfahren besteht in der Oxidation von Ammoniak mit Wasserstoffperoxid (H₂O₂) in Gegenwart von Butanon (Mol-Verhältnis: 4:2:1 / Temperatur: 50°C / Katalysatoren: Acetamid, Dinatriumhydrogenphosphat).

$\mathrm{2 \ NH_3 + H_2O_2 \longrightarrow N_2H_4 + 2 \ H_2O}$

Ammoniak und Wasserstoffperoxid reagieren zu Hydrazin und Wasser.

Die ansonsten bestehende Problematik der Weiteroxidation von entstandenem Hydrazin zu Stickstoff und Wasser wird vermieden, da Hydrazin mit Butanon ein entsprechendes Ketazin bildet, welches im Vergleich zu Ammoniak nur schwer oxidiert wird.

$\mathrm{2 \ (C_2H_5)CO(CH_3) + N_2H_4 \longrightarrow 2 \ H_2O + (C_2H_5)(CH_3)CNNC(C_2H_5)(CH_3)}$

Hydrazin und Butanon reagieren zu Wasser und Ketazin.

Das erhaltene Ketazin kann durch Hydrolyse leicht wieder in Hydrazin und Butanon überführt werden.

Im Labor durch Einleiten von Chlor in 20%ige, mit etwas Gelatine vesetzte Harnstofflösung (8g Chlor, 0,2g Gelatine, 20g Harnstoff) und anschließender Zugabe von 20%iger Natronlauge. Die Ausbeute liegt bei etwa 50%.

$\mathrm{CO(NH_2)_2 + Cl_2 + 4 \ NaOH \longrightarrow N_2H_4 + Na_2CO_3 + 2 \ NaCl}$

Harnstoff, Chlor und Natriumhydroxidlösung reagieren zu Hydrazin, Natriumcarbonat und Natriumchlorid.

[Bearbeiten] Eigenschaften

Hydrazin weist eine dynamische Viskosität von 0,9·10^-3 Pa·s auf.

Reines Hydrazin kann beim Erhitzen explosionsartig zu Ammoniak und Stickstoff disproportionieren.

3 N₂H₄(l) ---> 4 NH₃(g) + N₂(g)

Konzentrierte Lösungen sind in Verbindung mit anderen Oxidationsmitteln hoch explosiv, teilweise hypergol, weshalb im Handel nur verdünnte Hydrazin-Lösungen erhältlich sind. Hydrazin kann außerdem katalytisch zersetzt werden, und erzeugt dabei heißes Gas.

[Bearbeiten] Verwendung

Ein Fass mit Hydrazin als Treibstoff für die Raumsonde MESSENGER.

Aufgrund seiner hoch reaktiven Eigenschaften verwendet man Hydrazin vor allem als Raketentreibstoff der mit dem Oxidatoren Distickstofftetroxid und Salpetersäure eine hypergolische Treibstoffkombination bildet. Auch wird Hydrazin allein in Korrekturtriebwerken verwendet, wo es katalytisch zersetzt wird. Hydrazin dient zur elektrochemischen Stromerzeugung in Sekundärzellen. Ferner werden verdünnte Lösungen auch als Reagenzien im Labor, sowie zur Konditionierung von Kesselspeisewasser in Dampfkraftwerken mit Betriebsdrücken über 125 bar und bei Schiffsrümpfen als Korrosionsinhibitoren verwendet. Des Weiteren wurde Hydrazin in Alkalischen Brennstoffzellen vor allem in der Raumfahrt, U-Booten und anderer Militärtechnik verwendet.

[Bearbeiten] Siehe auch

1,1-Dimethylhydrazin (UDMH)
Monomethylhydrazin (MMH)

[Bearbeiten] Weblinks

[Bearbeiten] Sicherheitsdatenblätter

1. AlfaAesar [1]

von SIRI gespeicherte MSDS:

Von „http://de.wikipedia.org../../../h/y/d/Hydrazin.html“

Kategorien: Giftiger Stoff | Umweltgefährlicher Stoff | Hydrazin

Hydrazin

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Inhaltsverzeichnis

[Bearbeiten] Gewinnung und Darstellung

[Bearbeiten] Eigenschaften

[Bearbeiten] Verwendung

[Bearbeiten] Siehe auch

[Bearbeiten] Weblinks

[Bearbeiten] Sicherheitsdatenblätter

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