Dityppitetroksidi

FONT SIZE:
fontsize_dec
fontsize_inc
Elokuu 8, 2016 Kiia Korjus D 0 36

Typpitetroksidia, oikeammin dityppitetroksidissa, on kemiallinen yhdiste N2O4. Se on hyödyllinen reagenssi kemiallisessa synteesissä. Se muodostaa tasapainossa seoksen typpidioksidin.

Dityppitetroksidi on voimakas hapetin, joka on hypergolisia kosketuksesta erilaisia ​​hydratsiinia, joka tekee pari suosittu bipropellant Raketteja.

Rakenne ja ominaisuudet

Dityppitetroksidi muodostaa tasapainossa seoksen typpidioksidin. Molekyyli on tasomainen kanssa NN bindningsavståndet 1,78 Å ja NO etäisyydet 1,19 Å. NN etäisyys vastaa heikko sidos, koska se on huomattavasti pidempi kuin keskimääräinen NN yksinkertainen sidos pituus 1,45 Å.

Toisin kuin NO2, N2O4 on diamagneettinen, koska sillä ei ole parittomia elektroneja. Neste on myös väritöntä, mutta voi esiintyä ruskehtavan keltaisena nesteenä, koska läsnä NO2 mukaan seuraavan tasapainon:

Korkeampi lämpötila työnnä tasapainon kohti typpidioksidin. Väistämättä, jotkut dityppitetroksidi on osa savusumun sisältävien typpidioksidia.

Tuotanto

Typpidioksidin tehdään katalyyttinen hapetus ammoniakin: höyryä käytetään laimentimena alentaa palamislämpötilaa. Suurin osa vedestä tiivistyy pois, ja kaasut jäähdytetään edelleen; typpioksidin, joka on valmistettu hapetetaan typpidioksidia, ja loput vettä poistetaan, kuten typpihappoa. Kaasu on olennaisesti puhdasta typpitetroksidia, joka lauhdutetaan suolavedessä jäähdytettyyn lauhdutin.

Käytä Rakettipolttoaineet

Typpitetroksidia on yksi tärkeimmistä ajoaineet koskaan kehitetty, aivan kuten Saksan kehittynyt vetyperoksidi-pohjainen T-Stoff hapetin käytetty toisen maailmansodan aikaiset raketti taistelukone malleja, kuten Messerschmitt Me 163, ja 1950-luvun lopulla se tuli varastoitavissa hapetin valinta raketteja sekä Yhdysvalloissa ja Neuvostoliiton. Se on hypergolisia ponneaineena usein käytetään yhdessä hydratsiinin-pohjainen raketti polttoainetta. Yksi varhaisimmista käyttötapoja tämän yhdistelmän oli Titan raketit käytetään alunperin ICBMs ja sitten kantoraketit monille avaruusalus. Käytetty Yhdysvaltain Gemini ja Apollo avaruusalusten ja myös avaruussukkula, se käytetään edelleen useimmissa geostationaariselta satelliitteja, ja monet syvän avaruusluotaimet. Nyt näyttää todennäköiseltä, että NASA jatkossakin käyttää tätä hapettimen seuraavan sukupolven "miehistön ajoneuvojen joka korvaa sukkula. Se on myös ensisijainen hapetin Venäjän Proton raketti.

Kun käytetään polttoaineena, dityppitetroksidi on yleensä kutsutaan yksinkertaisesti "typpitetroksidia" ja lyhenne "NTO" käytetään laajasti. Lisäksi NTO käytetään usein lisäämällä pieni osa typpioksidia, joka estää stressi-korroosiota halkeilua Titaaniseosten, ja tässä muodossa, ponneainetta-luokan NTO kutsutaan "Typpioksidisekoitukset" tai "MON" . Useimmat avaruusalus nyt käyttää MON sijasta Tempus; esimerkiksi, avaruussukkula reaktio valvontajärjestelmä käyttää MON3.

Apollo-Sojuz vahinko

24. heinäkuuta 1975 NTO myrkytys vaikutti kolme Yhdysvaltain astronautit aluksella Apollo-Sojuz aikana lopullinen laskeutuminen. Tämä johtui kytkin tuottamuksesta tai vahingossa, jää väärään asentoon, joka mahdollisti NTO höyryjä vent ulos Apollo avaruusalus sitten takaisin kautta matkustamon ilmanotto ulkoilmasta jälkeen ulkoinen aukot avattiin. Yksi miehistön jäsen menetti tajuntansa laskeutumisen aikana. Purettaessa, miehistö joutui sairaalaan 14 päivää kemiallisten aiheuttama keuhkokuume ja turvotusta.

Sähköntuotanto käyttäen N2O4

Taipumus N2O4 palautuvasti murtautua NO2 on johtanut tutkimukseen sen käyttö kehittyneiden sähköntuotantoon järjestelmien ns dissosioivan kaasu. "Cool" typpitetroksidia puristetaan ja kuumennetaan, jolloin se dissosioituvat typpidioksidin puoleen moolimassa. Tämä kuuma typpidioksidia laajeni turbiini, jäähdyttämällä ja alentamalla ja jäähdytettiin sitten edelleen jäähdytyselementin, jolloin se rekombinoitua typpitetroksidia alkuperäiseen moolimassa. Se on sitten paljon helpompaa pakata aloittaa koko ajan uudelleen. Kuten dissosiatiivinen kaasu Brayton jaksoa on potentiaalia huomattavasti parantaa tehokkuutta Power Conversion laitteet.

Kemialliset reaktiot

Välituotteena typpihappoa

Typpihappo valmistetaan suuressa mittakaavassa kautta N2O4. Tämä laji reagoi veden kanssa antaa sekä typen ja typpihappoa:

Oheistuotteena HNO2 kuumennettaessa disproportionates NO ja typpihappoa. Kun altistuvat happea, NO muunnetaan takaisin typpidioksidin:

Tuloksena NO2 voidaan palauttaa sykliin, jolloin saatiin seos, typpihapokkeen ja typpihapon uudelleen.

Synteesi metallinitraattien

N2O4 käyttäytyy kuten suola, ensin mainittu on voimakas hapetin:

jossa M = Cu, Zn tai Sn.

Jos metalli-nitraatit valmistetaan N2O4 täysin vedettömissä olosuhteissa, erilaisia ​​kovalenttisen metalli nitraattien voidaan muodostaa monia siirtymämetalleja. Tämä johtuu siitä, että on termodynaaminen parempana nitraatti-ionin sitomiseksi kovalenttisesti näiden metallien sijaan muodostavat ionisia rakenteen. Tällaisia ​​yhdisteitä on laadittava vedettömissä olosuhteissa, koska nitraatti-ioni on paljon heikompi ligandi kuin vesi, ja jos vesi on läsnä yksinkertainen sammutettua nitraatti muodostaa. Vedetön nitraatit Kyseessä ovat itse kovalenttisia, ja monet, esimerkiksi vedetön kupari nitraatti, ovat haihtuvia huoneenlämmössä. Vedetön titaani nitraatti sublimoituu vakuumissa vain 40 ° C. Monet vedetön siirtymämetallin nitraatteja on upeat värit. Tämä haara kemian kehittäneet Clifford Addisson ja Noramn Logan Nottinghamin yliopistossa Isossa-Britanniassa 1960-luvulla ja 1970-luvulla erittäin tehokas kuivikkeiden ja kuivakaapit alkoi tulla saataville.

  0   0
Edellinen artikkeli IDIQ
Seuraava artikkeli Mustajalopähkinä

Aiheeseen Liittyvät Artikkelit

Kommentit - 0

Ei kommentteja

Lisääkommentti

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Merkkiä jäljellä: 3000
captcha