Language
Country/Area
No result found
Hành trình khám phá Hydrohydrazine: Câu chuyện đằng sau tên gọi của nó là gì?
Hydrazin là một hợp chất vô cơ có công thức hóa học là N2H4. Đây là chất lỏng không màu, dễ cháy và có mùi giống amoniac. Hydrohydrazine cực kỳ nguy hiểm trừ khi được xử lý ở dạng dung dịch, chẳng hạn như hydrohydrazine hydrate (N2H4·xH2O). Thông thường, hydrohydrazine được sử dụng như một chất tạo bọt và đóng vai trò quan trọng trong việc tạo bọt polymer. Nó cũng được sử dụng làm tiền chất cho dược phẩm và thuốc trừ sâu, và làm chất đẩy lưu trữ lâu dài trong hệ thống đẩy tàu vũ trụ. Hydrohydrazine cũng được ứng dụng trong nhiều loại nhiên liệu tên lửa và có thể được dùng để chuẩn bị tiền chất dạng khí cho túi khí.
"Hydrazine có thể không được biết đến rộng rãi vì nó được sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ và hóa chất, nhưng lịch sử và sự phát triển của nó đầy rẫy những thách thức và đổi mới."
Đặt tên và Lịch sử
Cái tên "hydrazine" lần đầu tiên được đề xuất bởi Emil Fischer vào năm 1875, khi ông đang cố gắng tạo ra các hợp chất hữu cơ bao gồm các hydrazine được thế đơn. Đến năm 1887, Theodor Curtius đã sản xuất được hydrazine sulfate bằng cách xử lý dinitride hữu cơ bằng axit sulfuric loãng, nhưng mặc dù đã nhiều lần thử nhưng ông vẫn không thể thu được hydrazine tinh khiết. Phải đến năm 1895, nhà hóa học người Hà Lan Lobry de Bruyn mới lần đầu tiên điều chế được hydrazine khan. Quy ước đặt tên này bắt nguồn từ tiền tố "hydr-" chỉ sự hiện diện của các nguyên tử hydro, và hậu tố "-az-" bắt nguồn từ tiếng Pháp có nghĩa là nitơ (azote).
Ứng dụng của Hydrohydrazine
Sản xuất khí và chất đẩy
Công dụng lớn nhất của hydrohydrazine là làm tiền chất của chất tạo bọt. Một số hợp chất, chẳng hạn như azide dicarbonamide và azidoisobutyronitrile, có thể tạo ra 100-200 ml khí trên một gam tiền chất. Liên quan đến ứng dụng này, hydrohydrazine cũng được sử dụng trong sản xuất natri azide, một chất tạo khí trong túi khí. Ngoài ra, hydrohydrazine còn được sử dụng làm chất đẩy để lưu trữ lâu dài trên tàu vũ trụ và trong sứ mệnh Dawn, nó được sử dụng để khám phá các tiểu hành tinh Ceres và tiểu hành tinh Ceres.
Tiền chất thuốc trừ sâu và dược phẩm
Hydrazine cũng là tiền chất của nhiều loại thuốc và thuốc trừ sâu. Những ứng dụng này thường liên quan đến việc chuyển đổi hydrohydrazine thành các hợp chất vòng dị vòng như pyrazole và pyridin. Các dẫn xuất hydrazine có hoạt tính sinh học được thương mại hóa bao gồm cefuroxime, retatriptan, anastrozole, v.v. và đóng vai trò quan trọng trong thuốc trừ sâu.
Quy mô nhỏ, thị trường ngách và nghiên cứu
Nhà sản xuất chất xúc tác Acta của Ý đã đề xuất sử dụng hydrohydrazine để thay thế hydro trong pin nhiên liệu. Ưu điểm chính của việc sử dụng hydrohydrazine là nó không yêu cầu chất xúc tác bạch kim đắt tiền và có thể tạo ra công suất vượt quá 200 mW/cm², và nó ở dạng lỏng ở nhiệt độ phòng, khiến nó dễ lưu trữ và xử lý hơn hydro.
"Khi những nỗ lực tìm kiếm giải pháp thay thế cho hydrohydrazine ngày càng tăng, tương lai của hợp chất này có thể trở nên không chắc chắn."
Nguy cơ nghề nghiệp
Tác động đến sức khỏeCác con đường tiếp xúc tiềm ẩn với hydrohydrazine bao gồm da, mắt, hít phải và tiêu hóa. Tiếp xúc với hydrohydrazine có thể gây ra các triệu chứng như kích ứng da, bỏng mắt và khó thở. Trong quá trình tiếp xúc, gan, thận và hệ thần kinh trung ương có thể bị tổn thương. Axit clohydric được coi là chất gây dị ứng da mạnh và có thể gây dị ứng chéo với các dẫn xuất của axit clohydric.
Giới hạn phơi nhiễm nghề nghiệp
Giới hạn phơi nhiễm nghề nghiệp đối với hydrohydrazine bao gồm 0,03 ppm do NIOSH khuyến nghị và 1 ppm (trung bình 8 giờ) được OSHA chấp nhận. Trong lĩnh vực hàng không vũ trụ, có những hướng dẫn cụ thể về giới hạn phơi nhiễm, đặc biệt là trong các tình huống khẩn cấp.
Tổng hợp và sản xuất hydrohydrazine
Hydrazine có thể được sản xuất theo nhiều cách khác nhau, bao gồm các phương pháp sử dụng chất oxy hóa clo và các phương pháp không sử dụng chất oxy hóa clo. Quá trình sớm nhất có nguồn gốc từ quá trình Orin Rashige vào năm 1907, sử dụng natri hypoclorit và amoniac. Trong số các phương pháp khác nhau để tổng hợp hydrohydrazine, quá trình oxy hóa hydro peroxide là một phương pháp điều chế được sử dụng tương đối rộng rãi.
"Việc tổng hợp hydrohydrazine không chỉ là một cuộc phiêu lưu hóa học mà còn là một mắt xích quan trọng trong ứng dụng công nghiệp."
Chia sẻ và suy ngẫm
Kể từ khi được phát hiện, hydrohydrazine đã trải qua giai đoạn thăng trầm trong cả bối cảnh khoa học và ứng dụng công nghiệp. Từ những phản ứng hóa học đầu tiên cho đến hoạt động thám hiểm không gian hiện nay, hydrazine đã trở thành một thành phần không thể thiếu trong nhiều lĩnh vực do những tính chất độc đáo của nó. Nhưng với sự tiến bộ của công nghệ và nhận thức về môi trường ngày càng tăng, vai trò của hydrohydrazine có thể kéo dài bao lâu trong tương lai?
