- НДМГ
-
Несимметри́чный диметилгидрази́н (НДМГ, гепти́л, 1,1-диметилгидразин) (CH3)2N2H2 — компонент высококипящего (имеющего температуру кипения выше 0 °C) ракетного топлива. В качестве окислителя для НДМГ часто применяется азотный тетраоксид (АТ).
Несимметричный диметилгидразинШироко применяется в ракетной технике. В частности, на российской РН «Протон», российско-украинских РН «Днепр», «Космос», украинской РН «Циклон»; американских — семейства «Титан»; французских — семейства «Ариан»; в двигательных установках пилотируемых кораблей, спутников, орбитальных и межпланетных станций.
НДМГ — бесцветная или слегка желтоватая прозрачная жидкость с резким неприятным запахом, характерным для аминов. Температура кипения +63 °C, температура кристаллизации −57 °C, плотность 790 кг/куб. м. Хорошо смешивается с водой, этанолом, большинством нефтепродуктов и многими органическими растворителями. Гигроскопичен, поглощает влагу из воздуха. Обводнение приводит к снижению удельного импульса тяги на 100 Н∙с/кг на каждые 0,5% воды.
Самовоспламеняется при контакте с окислителями на основе азотной кислоты и азотного тетраоксида (АТ), что упрощает конструкцию и обеспечивает легкий запуск и возможность многократного включения ракетных двигателей.
Взаимодействие НДМГ и его водных растворов с азотной кислотой протекает бурно. Воспламенение происходит до 50%-й концентрации водного раствора. Растворы меньшей концентрации реагируют с образованием соли азотной кислоты и продуктов разделения. НДМГ термически стабилен до 350 °С. В интервале 350...1000 °С продуктами разложения являются аммиак, амины, синильная кислота, водород, азот, метан, этан, смолистые и другие вещества.
Обладает сильным токсическим и мутагенным действием (например, он в четыре раза токсичнее синильной кислоты). Действие на организм человека: раздражение слизистых оболочек глаз, дыхательных путей и легких; сильное возбуждение центральной нервной системы; расстройство желудочно-кишечного тракта (тошнота, рвота), в больших концентрациях может наступить потеря сознания.
К преимуществам пары НДМГ + АТ относятся:
- превосходит пару кислород+керосин и пару кислород+водород по плотности (1170 против 1070 и 285, размерность в кг/куб. м)
- большая взрывобезопасность по сравнению с парой водород+кислород
- самовоспламеняемость при контакте топливных компонентов
- возможность длительного хранения в заправленном виде при нормальных температурах
К недостаткам НДМГ + АТ относятся:
- токсичность
- канцерогенность
- вероятность взрыва НДМГ в присутствии окислителя
- уступают кислородно-керосиновой паре по удельному импульсу
Содержание
Получение НДМГ в промышленности
НДМГ получают из диметиламина, являющегося крупнотоннажным продуктом органического синтеза, в две стадии через N-нитрозодиметиламин:
HN(CH3)2 + HNO2 = ONN(CH3)2 + H2O;
ONN(CH3)2 + 2H2 = H2NN(CH3)2 + H2O
N-нитрозодиметиламин ONN(CH3)2 также является высокотоксичным и канцерогенным веществом.
Хранение НДМГ
Гидразинные горючие отличаются низкой химической стабильностью в контакте с атмосферой, однако практически не вызывают коррозии конструкционных материалов в паровой и жидкой фазах. Для хранения НДМГ используют резервуары из малоуглеродистых сталей, установленные наземно или заглубленно. Так же, как и азотный тетраоксид, НДМГ хранят под давлением азота в насыщенном состоянии.
Транспортирование НДМГ
Транспортирование НДМГ осуществляют в основном железнодорожным и автотранспортом. Авиационные и водные перевозки в России крайне редки.
Гидразинные горючие транспортируют в железнодорожных и автомобильных цистернах вместимостью 40...60 м3, изготовленных из малоуглеродистых сталей. Для исключения контакта горючего с атмосферой в железнодорожных и автомобильных цистернах поддерживается избыточное давление азота 0.1…0.15 МПа.
Нейтрализация проливов НДМГ
Нейтрализация проливов гидразинных горючих осуществляется в основном химическим способом с помощью хлорных солей кальция ДТС-ГК ( дветретиосновной соли гипохлорита кальция) и хлорной извести.
Бетон, грунт, различные поверхности обрабатываются кашицей из воды и хлорной соли, взятых в пропорции один к одному, и смываются водой. Расход кашицы - 4 л на квадратный метр. Кашицу на месте пролива выдерживают около двух часов. Смывные воды обезвреживаются химическим способом теми же хлорными солями, взятыми в 15-кратном избытке.
Внешние ссылки
Wikimedia Foundation. 2010.
