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认识一种化学原料--水合肼

2024-10-23

水合肼是一种氨基肼化合物,化学式为N2H4·H2O,也称为双水合肼,是一种重要的化学物质,它是一种无色透明发烟液体,有淡氨味,在湿空气中冒烟,具有强碱性和吸湿性。

一、生产工艺

水合肼工业生产方法主要有拉西法、尿素法、酮连氮法和过氧化氢法4种。


1.拉西法

此工艺于1906年最先用于工业化生产,它通过NaOCl与过量的NH3反应制得水合肼。反应所用的NaOH质量分数为8%,在通入Cl2生产NaOCl时,NaOH过剩,用纯水吸收NH3成水溶液。NH3与NaOCl溶液混合质量比为20:1,控制反应温度为170℃,反应可在加压下进行并在数秒内完成。


2.尿素氧化法

在尿素氧化法中,首先将次氯酸钠和液碱按特定比例混合,加入高锰酸钾,然后将尿素溶液加热至沸腾,生成粗肼水。通过蒸发和真空提浓,使水合肼含量达到标准值,通常要求达到40%以上。


3.酮连氮法

酮连氮法是国外七十年代发展起来的新技术。该法是氨在过量丙酮存在下,用氯或次氯酸钠氧化,生成甲酮连氮,再加压水解得到肼。该法优点是收率高,可达95%左右,能耗低。缺点是丙酮的加入,使系统中有有机副产物生成,需要清除,且丙酮蒸汽需处理。


4.过氧化氢法

该法是氨和浓H2O2在甲乙酮、乙酰胺和磷酸氢二钠存在下互相作用,生成甲甲乙酮连氮和水,再加压水解得水合肼。肼的产率以H2O2计为75%左右,该法没有副产物氯化钠,对简化流程和环保有利,并且产品溶易分离,不必进行精馏。但甲乙酮的化学损耗高于甲酮连氮法的丙酮的损耗。


二、主要用途


1.医药工业


由肼衍生物氨基吡啶,进而合成具有抗癌、退热或消炎作用的药物,在医药上广泛使用。如生产异烟肼、百生肼、呋喃匹林、头孢菌类药物、抗菌增效素(TMP)、新诺明、潘必定、血压达静、丙脒腺等,用于治疗心血管病,中枢神经系统、抗尿路感染、抗癌药和激素类等药物的原料。


2.制造农药

以水合肼和肼的衍生物1、2、4—三唑出发合成的农药较多,数量达百余种;如:植物生长调节剂马来酰肼,可用于抑制马铃薯在贮存过程的发芽和防止烟草腋芽的产生。另外,还大量用于生产杀虫、杀菌、除草剂等,如多效唑、粉锈宁、叶草散、敌枯双等农药。


3.用作除氧剂

由于肼具有还原性,它与氧发生反应后,生成氮气和水、具有无毒、无腐蚀和除氧迅速的特点,因此常用作水介质除氧剂。用量最大的高压锅,如热电厂、化肥厂等蒸汽发生锅炉的给水,经过水合肼脱氧后,可大幅降低含氧量,操作简单,比之传统的脱氧法费用低,无三废污染。


4.塑料、橡胶助剂(即发泡剂)的生产

水合肼用于塑料和橡胶助剂的生产的品种、数量最多,如引发剂、固化剂、聚合催化剂的发泡剂等,最主要的是用于制备ADC发泡剂,ADC发泡剂发气量可达200—240mL/g,为化学发泡剂中发气量最高的一种,它的制品无毒、无味、不变色、不变质。


5.金属还原

水合肼能把铬由6价还原成4价,故可用于金属原料的回收;它可使铂、铑、钯、锡等还原为金属胶体.也可使硒还原成硒粉末;把过铬酸金、氯化钯还原为金、钯。


6.用作高能燃料

以前,肼的最大作用是用作火箭燃料,后由肼发展为偏二甲肼,由偏二甲肼又改进为一甲肼。一甲肼是性能比偏二甲肼又更为优越的火箭燃料。在70年代,美国70%的肼用作火箭燃料。肼也用作电池燃料。水合肼还可用于有机合成感光胶片、显影剂及防灰雾剂。


三、注意事项

水合肼有一定的危害。吞咽会中毒,皮肤接触会中毒,腐蚀性,造成皮肤和眼睛灼伤。吸入本品蒸气,刺激鼻和上呼吸道。此外,尚可出现头晕、恶心、呕吐和中枢神经系统。因此,在使用水合肼时应注意安全。