偏二甲肼,或称1,1-二甲基联氨。分子式(CH3)2NNH2或C2H8N2,无色易燃液体。偏二甲肼是导弹、卫星、飞船等发射试验和运载火箭的主体燃料,其对水体的污染一直倍受重视。

偏二甲肼污水处理技术存在着能耗高、安全系数低、二次污染物种类多、毒性大和运行成本高等缺点。

中文名

偏二甲肼

闪点

-15

别名

1,1-二甲基联氨;1,1-二甲基肼

化学式

C2H8N2

分子量

60.1

熔点

-57°C

沸点

63°C

密度

0.793 g/cm3

外观

无色液体

水溶性

易溶于水

应用

高比冲液体火箭燃料

外文名

unsym-Dimethylhydrazine

警示术语

R:45-11-23/25-34-51/53

安全术语

S:53-45-61

摩尔质量

60.1 g·mol−1

主要危害

易燃、易爆、剧毒、致癌

SMILES

NN(C)C

EINECS号

200-316-0

CAS号

57-14-7

IUPAC名

1,1-Dimethylhydrazine

安全性描述

S45;S53;S61

危险性描述

R11;R23/25;R34;R45;R51/53

制法

*二甲胺亚硝化法

二甲胺与亚硝酸作用后经还原而得:

偏二甲肼

(CH3)2NH+HNO2=(CH3)2NNO+HO

(CH3)2NNO+2Zn+4HCl=(CH3)2NNH2+2ZnCl2+HO

*液态氯胺法

二甲胺和一氯胺反应而得:

(CH3)2NH+NH2Cl=(CH3)2NNH2+HCl

毒理学数据

1、急性毒性

LD50:122mg/kg(大鼠经口);1060mg/kg(兔经皮)

LC50:252ppm(大鼠吸入,4h)

2、亚急性与慢性毒性:狗吸入12.5mg/m,每天6h,5次/周,26周,体重减轻、嗜睡、轻度贫血。

3、致突变性

微生物致突变:鼠伤寒沙门菌42μmol/皿。

DNA修复:大肠杆菌600μg/皿。

DNA损伤:人成纤维细胞300μmol/L。

4、致癌性:IARC致癌性评论:G2B,人类可疑致癌物。

生态学数据

1、生态毒性

LC50:11.35mg/L(96h)(斑点叉尾鮰);7.85mg/L(96h)(黑头呆鱼,30d);38mg/L(24h)(水蚤)

2、生物降解性

好氧生物降解:192~528h

厌氧生物降解:768~2112h

3、非生物降解性

空气中光氧化半衰期:0.8~7.7h[1]

性质

偏二甲肼

易燃,易爆,易溶于水,剧毒,致癌。

易通过皮肤吸收。

用途

神九发射成功

高比冲液体火箭燃料优点在于有高比冲值,与氧化剂接触即自动着火。

(CH)2NNH+4O==点燃==2CO+4HO+N

是“长征2F”运载火箭发动机推进剂之一,常规氧化剂为四氧化二氮

(CH)2NNH+2NO====2CO+4HO+3N

做为液体火箭燃料,在常温下保存、使用。这与低温的液氧-煤油的液体火箭燃料方案相比,具有更便捷的军事用途。所以苏联的SS-19、中国的东风-5液体燃料战略导弹、长征二号丙运载火箭,都使用偏二甲肼-四氧化二氮常温方案,不用低温液氧-煤油方案。

环境保护

针对报废偏二甲肼(UDMH)回收再利用问题,分析了催化分解法存在的反应不完全、副产物多等不足,综述了研究较成熟的几种UDMH再利用方法,包括将UDMH转化为丁酰肼、1,3,5-三胺基-2,4,6-三硝基苯(TATB)、吡唑和恶二唑等杂环化合物、含硅化合物、含氟化合物等。分析了各种方法的原理、条件及产物,表明上述几种产物均有实际应用价值。指出进一步研究的主要方向有:产物无害化,产物功能化,开发安全高效的UDMH提纯技术。一种醇类燃料燃烧脱除偏二甲肼废气的方法及设备,以燃料醇为燃料,点燃该燃烧器,通入体积百分比浓度为1-30%的偏二甲肼废气一同燃烧,生成水和二氧化碳和氮气,达到处理偏二甲肼废气的目的。焚烧炉结构简单,炉膛内装有废气分布环,能使废气充分燃烧,尾气经检测,无残留的偏二甲肼尾气排放达到国家规定的排放标准。

诞生

1968年2月,由李俊贤主持研制的高性能化学推进剂——偏二甲肼诞生了,生产工艺和产品质量都达到世界先进水平。黎明化工研究院院长李志强:李院士是冒着安全上的风险和责任的风险,组织上决定让他用气相氯氨法去做偏二甲肼,但气相的偏二甲肼虽然速率高,但它毒性相对大,李院士和课题组就用液相法去开发偏二甲肼的生产,用了半年的时间,开发成功了。

风雨几十载,李俊贤对航天梦的探求从未停息,直到如今,“神舟五号”和“神舟六号”载人航天飞船使用的仍然是他研制的推进剂:他时常讲一句话,科研来不得半点马虎,科研来不得半点的虚伪,所以他的作风和精神,感染了黎明院几代人。