Hóa chất hydrazin được điều chế như nào – Ứng dụng của Hydrazin

Chu Văn An

Hydrazine có lẽ là một loại hóa chất mà ít người biết đến. Tuy nhiên, chúng có ứng dụng quan trọng trong một số ngành công nghiệp như khai thác khoáng sản, sản xuất thủy tinh và cao su, điều chế dược phẩm,… và đặc biệt là ngành công nghiệp tên lửa và vũ trụ. . Vì vậy trong bài viết này vietchem sẽ giúp các bạn tìm hiểu về hóa chất hydrazine, mời các bạn cùng theo dõi nhé!

1. Hydrazine là gì?

Hydrazin là hợp chất lỏng chứa Carbohydrazide, không màu, có mùi đặc biệt và có khả năng loại bỏ nhanh chóng oxy tự do trong mọi loại thiết bị nồi hơi dưới mọi áp suất, kể cả những bộ phận quá nhiệt. không có hệ thống thoát nước.

Một số tên gọi khác của Hydrazin: Hydrazin, hi dra zin hay, hydrazine Hydrate (tên tiếng Việt), Hydrazin Hydrate, Tetrahydridodinitrogen, Diamine, Diazane, (N – N) hoặc diamidogen (tên tiếng Anh).

Tên hóa học: Hydrazine hydrat.

2. Công thức phân tử của Hydrazin

Công thức phân tử của Hydrazine

3. Đặc điểm, tính chất lý hóa của hydrazin

3.1 Tính chất vật lý nổi bật của hydrazine

• Hydrazine là chất lỏng không màu, nặng hơn nước và có mùi khó chịu.
• Điểm đóng băng: – 51,7oC
• Điểm nóng chảy: – 40oC (274 K; 34 °F)
• Điểm sôi: 118,5oC (387 K; 237 ° F)
• Mật độ tương đối (nước = 1): 1,032 (21/4 oC, môi trường hyđrazin hydrat 21 oC và tỷ lệ mật độ nước 4 oC)
• Áp suất hơi khí: 72,8oC
• Trọng lượng riêng: 1,03 (21oC)
• Khối lượng mol: 32,04376 g/mol
• Sức căng bề mặt (25oC): 74,0mN/m
• Chỉ số khúc xạ: 1,4284
• Nhiệt tạo thành: – 242,71kJ/mol
• Điểm chớp cháy (cốc mở): 72,8oC
• Độ hòa tan: Trộn hydrazine hydrat lỏng với nước và ethanol tạo ra chất dimer, không hòa tan trong ether và cloroform.
• Ăn mòn: Đây là chất có khả năng ăn mòn thủy tinh, cao su, da, nút chai,… Khi ở trong không khí, nó có thể hấp thụ CO2 và tạo ra khói.
• Tính ổn định: ổn định ở nhiệt độ cao (khoảng 100oC) phân hủy thành N2, NH3 và H2
• Có tính kiềm mạnh và độ hút ẩm cao. Sản phẩm nguyên chất tồn tại ở dạng chất lỏng trong suốt, không màu, nhờn, có mùi amoniac. Trong không khí ẩm, hyđrazin bốc khói mạnh.
• Nó và các dẫn xuất của nó được sử dụng làm chất khử, chất chống oxy hóa và cũng được sử dụng trong y học.
• Có mật độ chất lỏng tương tự như nước.

3.2 Tính chất hóa học điển hình của Hydrazin

Là một hợp chất lỏng vô cơ, dễ cháy, không màu, có mùi khó chịu như amoniac. Cơ chế khử oxy của nó diễn ra theo nhiều phản ứng khác nhau:

• Phản ứng với oxy tạo thành Nitơ, giúp đảm bảo hoạt động của lò hơi và tua bin:

N2H4 + O2 -> N2 + 2 H2O

• Sau khi đun nóng đến trên 205°C trong lò hơi, nó sẽ phân hủy thành amoniac và làm tăng độ pH trong nước cấp, đồng thời giảm nguy cơ ăn mòn axit:

N2H4 + 2 H2O + Nhiệt -> NH3 + O2

• Phản ứng với lớp hematit trên các ống lò hơi, tạo thành lớp magnetit ổn định và cứng, bảo vệ lò hơi khỏi bị ăn mòn:

N2H4 + 6 Fe2O3 -> 4 Fe3O4 + N2 + H2O

4. Điều chế Hydrazin như thế nào?

4.1 Sản xuất Hydrazin bằng quy trình Olin – Raschig

Được trình diễn lần đầu tiên vào năm 1907 bởi nhà khoa học người Đức Freidrich Raschig.

Quá trình Olin–Raschig là sự hình thành monochloramine và hypochiorite.

Phản ứng giữa monochloramine và hypochiorite sẽ tạo thành hydrazine.

Quy trình Olin – Raschig sau đó được Tập đoàn Olin tối ưu hóa và sử dụng để sản xuất hydrazine khan, dùng trong ngành vũ trụ và hàng không.

Cụ thể quá trình Olin – Raschig diễn ra như sau:

• Trộn dung dịch clo với dung dịch xút lỏng trong hệ thống làm mát tuần hoàn theo tỷ lệ mol 1:2 để tạo ra monochloramine. Nhiệt độ phản ứng phải dưới 30°C và nồng độ xút lỏng phải dưới 1g/l.

NaOH + Cl2 -> NaOCl + HCl

• Trộn NH3 với NaOCl theo tỷ lệ mol 3:1
• Trộn NH3 khan (dư khoảng 30 lần) vào hỗn hợp NaOH và NH2Cl, điều chỉnh nhiệt độ phản ứng từ 130 – 150°C, 2 – 3Mpa. Hydrazine sau khi được hình thành từ phản ứng này sẽ được chuyển sang bể chưng cất anilin để loại bỏ nước, trở thành dạng khan.

NaOH + NH2Cl + NH3 -> NH2-NH2.H2O + NaCl

4.2 Chuẩn bị theo quy trình Hoffman

Quá trình này tiết kiệm hơn quá trình Olin – Raschig, tránh được lượng amoniac dư thừa. Tuy nhiên, phương pháp này chỉ cho năng suất thấp và được sản xuất ở quy mô nhỏ. Quá trình diễn ra như sau:

• Để xút lỏng phản ứng với clo tạo thành natri hypoclorit. Urê sẽ được sử dụng trong phản ứng ở dạng lỏng sau khi hòa tan trong nước. Nhiệt độ phản ứng khoảng 5°C. Một lượng keo có tỷ lệ 0,5 g/mol sẽ được thêm vào để ức chế chất phản ứng.
• Sau đó, hypochlorite và urê được thêm vào lò phản ứng, tỷ lệ mol là 1:4 và nhiệt độ được tăng lên 100°C.

H2NCONH2 + NaOCl + 2 NaCl -> N2H4 + NaCl + Na2CO3 + H2O

4.3 Quy trình Bayer giúp sản xuất Hydrazine

Hydrazine được tổng hợp dựa trên phản ứng oxy hóa giữa natri hypoclorin và amoniac trong môi trường có axeton và độ pH từ 12 – 14. Phản ứng bao gồm:

NaOCl + 2 NH3 + 2 CH3COCH3 -> (CH3)2C = NN=C(CH3)2 + NaCl + 3 H2O

(CH3)2C = NN=C(CH3)2 + 2 H2O -> 2CH3COCH3 + N2H4

4.4 Quá trình Peroxide

Quá trình thực hiện theo các bước sau:

• Quá trình hình thành imine diễn ra thông qua quá trình ngưng tụ:

Me(Et)C=O + NH3 -> Me(Et)C = NH + H2O

• Quá trình oxy hóa imine thành oxaziridin:

Me(Et)C = NH + H2O2 -> Me(Et)CONH + H2O

• Ngưng tụ oxaziridine với phân tử amoniac, tạo thành hydrazone:

Me(Et)CONH + NH3 -> Me(Et)C = NNH2 + H2O

• Hydrazone ngưng tụ với xeton để tạo thành azin:

Me(Et)C = O + Me(Et)C = NNH2 -> Me(Et)C = NN =C(Et)Me + H2O

• Thủy phân azin nguyên chất:

Me(Et)C = NN =C(Et)Me + H2O -> Me(Et)C = O + N2H4

5. Ứng dụng của Hydrazine trong đời sống và sản xuất

• Là tiền thân của máy tạo khí.
• Được sử dụng trong sản xuất natri azide và khí túi thông qua phản ứng natri nitrit.
• Được sử dụng làm nhiên liệu đẩy cho các phương tiện không gian và tên lửa.

Dùng làm nhiên liệu tên lửa

• Dùng để giảm nồng độ oxy hòa tan nhằm kiểm soát độ pH của nước nấu ăn công nghiệp.
• Là tiền chất của thuốc trừ sâu và dược phẩm.
• Dùng trong tách kim loại quý, khai khoáng, thủy tinh, cao su,…

6. Hướng dẫn sử dụng Hydrazin trong nồi hơi

Hydrazine cần được bổ sung liên tục vì trong nồi hơi luôn có một lượng oxy hòa tan trong nước thêm vào. Để đảm bảo lượng hydrazine được thêm vào phù hợp, tốt nhất nên sử dụng bơm định lượng trong hệ thống định lượng HP.

Với mỗi hệ thống định lượng, hydrazine có thể được định lượng vào đường cấp nước. Tùy thuộc vào lượng oxy có trong nước lò hơi mà lượng hydrazine thích hợp sẽ được cung cấp. 22,5 ml/l hydrazine sẽ phản ứng với 1 mg/l oxy trong nước. Mỗi bể hơi có thể sử dụng các loại nước khác nhau và có thể có các thiết bị loại bỏ khí khác nhau. Vì vậy, oxy có thể có nồng độ khác nhau trong các nồi hơi khác nhau. Liều hydrazine được định lượng như sau:

• 22,5ml hyđrazin dùng cho 1000l nước lò hơi.
• Đo nồng độ hydrazine trong nước sau khi tuần hoàn. Nếu nước lò hơi không chứa oxy thì nồng độ hydrazine phải được giữ ở mức 1 mg/l. Nếu không có hydrazine trong nước nồi hơi, lặp lại hai bước trên cho đến khi nồng độ hydrazine đạt 1 mg/l.
• Nồng độ hydrazine nên được đo hàng ngày và nên duy trì ở mức khoảng 0,8 – 1,5 mg/l.

Hydrazine cần được bổ sung liên tục vì trong lò hơi

7. Những lưu ý khi sử dụng và bảo quản Hydrazin an toàn

• Tránh để hydrazine tiếp xúc với oxy, bột kim loại và vật liệu hữu cơ.
• Khi tiếp xúc phải mặc quần áo bảo hộ để tránh tiếp xúc trực tiếp với da và mắt.
• Nơi làm việc cần được thông gió tốt.
• Nếu chẳng may bị hóa chất bắn vào người, hãy dùng nước rửa sạch và đến cơ sở y tế để khám.

8. Nhà cung cấp Hydrazin uy tín, chất lượng, giá rẻ tại Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh

Với 20 năm kinh nghiệm phân phối hóa chất, vietchem cam kết mang đến cho khách hàng những sản phẩm có chất lượng tốt và giá cả cạnh tranh nhất thị trường, trong đó có Hydrazine Hydrate N2H4.H2O 80%. Đây là sản phẩm của Ecosafe – Pháp, được sản xuất trên dây chuyền công nghệ hiện đại, cho ra sản phẩm có độ tinh khiết cao, rất phù hợp với các nhà máy nhiệt điện tại Việt Nam.

Hydrazine Hydrate N2H4.H2O được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy nhiệt điện

Không những vậy, bạn còn có thể hoàn toàn yên tâm khi đặt hàng vì vietchem là công ty lớn, có hệ thống xe chuyên dụng và đội ngũ nhân viên giao hàng riêng. Vì vậy, đơn hàng sẽ được vận chuyển nhanh chóng theo yêu cầu của khách hàng trong thời gian nhanh nhất có thể.

Vậy nếu bạn đang băn khoăn không biết mua Hydrazin ở đâu để đảm bảo cả chất lượng và giá cả thì đừng chần chừ gì nữa mà hãy liên hệ với chúng tôi theo HOTLINE 0826 010 010, các chuyên gia của chúng tôi. Luôn sẵn sàng hỗ trợ bạn 24/7.

THÔNG TIN LIÊN HỆ vietchem:

• Địa chỉ tại khu vực Hà Nội: Số 9 Ngõ 51, Láng Yên, Hai Bà Trưng – Hà Nội.
• Địa chỉ khu vực Hồ Chí Minh: Phòng số 301A, Tòa nhà WINHOME số 91-93 Đường 5, Phường An Phú, Quận 2, TP.HCM.
• Địa chỉ tại khu vực Cần Thơ: K2-2, Võ Nguyên Giáp, P. Phú Thứ, Q. Cái Răng. Thành phố Cần Thơ.
• Nhà máy: Văn Lâm – Hưng Yên.
• Kho Hải Hà: Lô CN5.2Q, Khu hóa dầu và hóa chất, Khu công nghiệp Đình Vũ, Đông Hải 2, Hải An, Hải Phòng.
• Đường dây nóng: 0826 010 010
• Email: sales@hoachat.com.vn
• Website: vietchem.com.vn