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Le voyage de la découverte de l'hydrohydrazine : quelle est l'histoire derrière son nom ?
L'hydrazine est un composé inorganique de formule chimique N2H4. C'est un liquide incolore et inflammable avec une odeur d'ammoniaque. L'hydrohydrazine est extrêmement dangereuse à moins d'être manipulée en solution, comme l'hydrate d'hydrohydrazine (N2H4·xH2O). En règle générale, l’hydrohydrazine est utilisée comme agent gonflant et joue un rôle important dans la préparation de mousses polymères. Il est également utilisé comme précurseur de produits pharmaceutiques et de pesticides, ainsi que comme propulseur de stockage à long terme dans les systèmes de propulsion des engins spatiaux. L'hydrohydrazine a également des applications dans divers carburants de fusée et peut être utilisée pour préparer des précurseurs gazeux pour les airbags.
« L'hydrazine n'est peut-être pas très connue, car elle est utilisée dans les industries aérospatiale et chimique, mais son histoire et son développement ont été remplis de défis et d'innovations. »
Nommage et histoire
Le nom « hydrazine » a été proposé pour la première fois par Emil Fischer en 1875, qui essayait de créer des composés organiques constitués d'hydrazines monosubstituées. En 1887, Theodor Curtius avait produit du sulfate d'hydrazine en traitant un dinitrure organique avec de l'acide sulfurique dilué, mais malgré des tentatives répétées, il n'a pas pu obtenir d'hydrazine pure. Ce n’est qu’en 1895 que le chimiste néerlandais Lobry de Bruyn prépare pour la première fois de l’hydrazine anhydre. La convention de dénomination vient du préfixe « hydr- » indiquant la présence d'atomes d'hydrogène, et le suffixe « -az- » vient du mot français pour azote (azote).
Application de l'hydrohydrazine
Génération de gaz et propulseurs
L'hydrohydrazine est principalement utilisée comme précurseur d'agents gonflants. Certains composés, tels que l'azide dicarbonamide et l'azidoisobutyronitrile, peuvent produire 100 à 200 ml de gaz par gramme de précurseur. En relation avec cette application, l'hydrohydrazine est également utilisée dans la production d'azoture de sodium, un agent générateur de gaz dans les airbags. De plus, l'hydrohydrazine est utilisée comme propulseur pour le stockage à long terme sur les vaisseaux spatiaux, et pendant la mission Dawn, elle a été utilisée pour explorer les astéroïdes Cérès et l'astéroïde Cérès.
Pesticides et précurseurs pharmaceutiques
L'hydrazine est également un précurseur de nombreux médicaments et pesticides. Ces applications impliquent généralement la conversion d’hydrohydrazines en composés hétérocycliques tels que les pyrazoles et les pyridines. Les dérivés d’hydrazine biologiquement actifs commercialisés comprennent la céfuroxime, le rétatriptan, l’anastrozole, etc., et jouent un rôle important dans les pesticides.
Petite échelle, marchés de niche et recherche
Le fabricant italien de catalyseurs Acta a proposé d'utiliser l'hydrohydrazine comme substitut à l'hydrogène dans une pile à combustible. Les principaux avantages de l’utilisation de l’hydrohydrazine sont qu’elle ne nécessite pas de catalyseurs coûteux en platine et peut produire des puissances supérieures à 200 mW/cm², et qu’elle est liquide à température ambiante, ce qui la rend plus facile à stocker et à manipuler que l’hydrogène.
« Alors que les efforts pour trouver une alternative à l’hydrohydrazine s’intensifient, l’avenir de ce composé peut être incertain. »
Risques professionnels
Effets sur la santéLes voies potentielles d’exposition à l’hydrohydrazine comprennent la peau, les yeux, l’inhalation et l’ingestion. L’exposition à l’hydrohydrazine peut provoquer des symptômes tels qu’une irritation cutanée, des brûlures oculaires et des difficultés respiratoires. En cas d’exposition, des lésions du foie, des reins et du système nerveux central peuvent survenir. L'acide chlorhydrique est considéré comme un allergène cutané puissant et peut provoquer une sensibilisation croisée aux dérivés de l'acide chlorhydrique.
Limites d'exposition professionnelle
Les limites d'exposition professionnelle à l'hydrohydrazine comprennent 0,03 ppm recommandées par le NIOSH et 1 ppm (moyenne sur 8 heures) acceptables par l'OSHA. Dans le domaine aérospatial, il existe des directives spécifiques concernant les limites d’exposition, notamment pour les situations d’urgence.
Synthèse et fabrication d'hydrohydrazine
L'hydrazine peut être produite par diverses voies, notamment par des méthodes utilisant des oxydants chlorés et par des méthodes n'utilisant pas d'oxydants chlorés. Le procédé le plus ancien remonte au procédé Orin Rashige de 1907, qui utilisait de l’hypochlorite de sodium et de l’ammoniac. Parmi les différentes méthodes de synthèse de l'hydrohydrazine, le procédé d'oxydation du peroxyde d'hydrogène est une voie de préparation relativement largement utilisée.
« La synthèse de l'hydrohydrazine n'est pas seulement une aventure chimique, mais aussi un maillon clé dans l'application industrielle. »
Partage et réflexion
Depuis sa découverte, l'hydrohydrazine a connu une période de hauts et de bas, tant dans son contexte scientifique que dans ses applications industrielles. Depuis les premières réactions chimiques jusqu’à l’exploration spatiale actuelle, l’hydrazine est devenue un composant indispensable dans de nombreux domaines en raison de ses propriétés uniques. Mais avec les progrès de la technologie et la prise de conscience environnementale croissante, combien de temps le rôle de l’hydrohydrazine peut-il durer à l’avenir ?
