Тетраоксид диазота

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Тетраоксид диазота
Distickstofftetroxid.svg
Тетраоксид диазота
Общие
Систематическое
наименование
Тетраоксид диазота
Сокращения АТ
Традиционные названия азотный тетраоксид
Хим. формула N2O4
Физические свойства
Состояние газ (бесцветный)
Молярная масса 92,011 г/моль
Плотность 1,443 г/см³
Термические свойства
Т. плав. −11,2 °C
Т. кип. 21,1 °C
Т. всп. не горюч °C
Энтальпия образования 9,16 кДж/моль
Давление пара 96 кПа (20 °C)
Химические свойства
Растворимость в воде реагирует с водой
Оптические свойства
Показатель преломления 1,0012
Структура
Дипольный момент Д
Классификация
Рег. номер CAS 10544-72-6
PubChem 25352
Рег. номер EINECS 234-126-4
SMILES
Рег. номер EC 007-002-00-0
RTECS QW9800000
Номер ООН 1067
ChemSpider 23681
Безопасность
Токсичность очень токсичен
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иначе.

Тетраоксид диазота (азотный тетраоксид, АТ, «амил»[1]) — вещество с формулой N2O4, преобладающее в жидкости, полученной охлаждением диоксида азота ниже точки кипения. Это теоретически бесцветная, но на практике окрашенная в желто-коричневый цвет (обусловленный примесью жидкого диоксида азота) летучая жидкость с едким запахом. Температура кипения при атмосферном давлении +21,15 °C, кристаллизации −11 °C. В кристаллическом виде при температурах ниже −12 °C бесцветен.

Свойства[править | править вики-текст]

Тетраоксид азота находится в равновесии с диоксидом азота:

\mathsf{N_2O_4 \rightleftarrows 2NO_2 + \Delta H}

при нагревании полностью диссоциирует до диоксида азота. Состав смеси зависит от температуры и давления. С увеличением температуры равновесие смещается в сторону диоксида азота, при этом сжиженный N2O4 окрашивается в бурый цвет. При увеличении давления при постоянной температуре степень диссоциации N2O4 уменьшается, практически полностью диссоциирует при 140 °C.

Реагирует с водой с образованием смеси азотной и азотистой кислот:

\mathsf{N_2O_4 + H_2O \rightarrow HNO_2 + HNO_3}

Сильный окислитель, высокотоксичен и коррозивен. Смеси с органическими веществами взрывоопасны.

Получение[править | править вики-текст]

Применение[править | править вики-текст]

Широко применяется в ракетной технике в качестве высококипящего (некриогенного) окислителя ракетного топлива.

В ракетных двигателях используется в паре с топливами на основе производных гидразина (метилгидразином, несимметричным диметилгидразином), в Вооружённых силах РФ именуется «амил».

На начальном этапе использовался в виде раствора в азотной кислоте, из-за высокой температуры перехода в твёрдое состояние. В частности, на советских и российских РН «Космос», украинских «Циклон» (в виде АК-27И), «Протон»; американских — семейства «Титан»; французских — семейства «Ариан»; в двигательных установках пилотируемых кораблей, спутников, орбитальных и межпланетных станций. По степени использования стоит на втором месте после жидкого кислорода.

Тетраоксид азота в паре с алкилгидразинами образует самовоспламеняющуюся топливную пару с периодом задержки воспламенения около 0,003 с.

Хранение[править | править вики-текст]

N2O4 хранят в резервуарах из легированной стали или алюминия объемом до 100 м³. Резервуары оборудуют сливно-наливными трубами, предохранительными клапанами, манометрами и уровнемерами. Поскольку интервал жидкого состояния при атмосферном давлении очень узок (262…294,3 К), резервуары размещают в заглублённых помещениях, где поддерживается температура 268…288 К.

В резервуарах поддерживается избыточное давление в 0,15 — 0,22 МПа для исключения попадания в окислитель из атмосферы влаги и загрязняющих веществ и для сокращения времени насыщения газами при заправке ампулизированных ракет. Заправленные ракеты также находятся под некоторым избыточным давлением, что исключает кавитацию в турбо-насосном агрегате (ТНА) при работе двигательной установки.

Транспортирование АТ[править | править вики-текст]

Тетраоксид азота транспортируют в специальных цистернах, имеющих изоляцию и систему трубопроводов, в которую в зависимости от температуры окружающего воздуха подают либо теплую воду, либо охлаждающий раствор.

Транспортируется тетраоксид азота под избыточным давлением 0.1…0.15 МПа. Железнодорожные ЖАЦ-44,ЖКЦ-39 и автомобильные цистерны оборудуют сливно-наливными трубами, предохранительными клапанами, манометрами и уровнемерами. Железнодорожные цистерны имеют вместимость около 40 м³, автоцистерны — 30…60 м³. ОАО РЖД перевозит его в цистернах ЖАЦ-44

См. также[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. В действительности, амил — это алкильный радикал C5H11. Название «амил» применительно к АТ — кодовое имя у военных ракетчиков.