HİDRAZİN HİDRAT, Hidrazin Hidrat ,Hydrazine Hydrate, Hidrazinyum Hidroksit, Hidrazin Monohidrat, 10217-52-4, 7803-57-8

HİDRAZİN HİDRAT, Hidrazin Hidrat ,Hydrazine Hydrate, Hidrazinyum Hidroksit, Hidrazin Monohidrat, Hidrazinyum Hidroksit Çözeltisi, 10217-52-4, 7803-57-8

Hidrazin Hidrat (Hydrazine Hydrate), genellikle %24 ila %100 arasında konsantrasyonlarda bulunan, renksiz ve duman çıkaran bir sıvıdır. Güçlü bir indirgeme ajanı olarak bilinir ve özellikle endüstriyel kazanlarda oksijen tutucu olarak kullanılır. Bu özelliği sayesinde metal yüzeylerde korozyonu önler2.

Temel Özellikleri:

• Kimyasal Formül: N₂H₄·H₂O

• CAS Numarası: 7803-57-8

• Molekül Ağırlığı: 50.06 g/mol

• Kaynama Noktası: 119–120 °C

• Erime Noktası: -51.7 °C

• Yoğunluk: ~1.03 g/cm³

Kullanım Alanları:

• Su arıtma sistemleri ve endüstriyel kazanlar (korozyon önleyici)

• Roket yakıtı ve itici gaz olarak (metil alkol ile birlikte)

• Zirai ilaçlar ve farmasötik üretiminde ara madde

• Altın ve değerli metal arıtımı (indirgeme işlemleri)

• Polimer üretimi ve köpükleme ajanı olarak plastik sektöründe

Hidrazin hidrat (N₂H₄·H₂O) oldukça reaktif bir bileşiktir ve özellikle indirgeme reaksiyonları ile tanınır. İşte başlıca kimyasal reaksiyonları:

🔥 1. Oksijenle Reaksiyonu (Yanma)

Hidrazin hidrat, oksijenle ekzotermik bir şekilde reaksiyona girerek azot ve su üretir:

N2H4+O2→N2+2H2O\text{N}_2\text{H}_4 + \text{O}_2 \rightarrow \text{N}_2 + 2\text{H}_2\text{O}

Bu reaksiyon, roket yakıtı olarak kullanılmasının temel nedenidir.

⚗️ 2. Oksitleyici Maddelerle Reaksiyonları

Hidrazin hidrat, güçlü bir indirgeme ajanı olduğundan, aşağıdaki maddelerle şiddetli reaksiyonlar verebilir:

• Hipokloritler (NaOCl)

• Hidrojen peroksit (H₂O₂)

• Permanganatlar (KMnO₄)

• Kromatlar (K₂Cr₂O₇)

• veya

  N2H4→N2+2H2\text{N}_2\text{H}_4 \rightarrow \text{N}_2 + 2\text{H}_2

  Bu reaksiyonlar, özellikle uzay araçlarında monopropellant olarak kullanımında önemlidir.

  Bu reaksiyonlar genellikle azot gazı (N₂), amonyak (NH₃) ve su üretir.

  🧪 3. Asitlerle Reaksiyonları

  Hidrazin hidrat, mineral asitlerle (HCl, H₂SO₄) reaksiyona girerek tuzlar oluşturur. Örneğin:

  N2H4+HCl→N2H5+Cl−\text{N}_2\text{H}_4 + \text{HCl} \rightarrow \text{N}_2\text{H}_5^+ \text{Cl}^-

  Bu tür reaksiyonlar, hidrazinyum tuzlarının üretiminde kullanılır.

  🧬 4. Kondenzasyon Reaksiyonları

  Organik sentezde, hidrazin hidrat aldehitler veya ketonlarla reaksiyona girerek hidrazon bileşikleri oluşturur:

  RCHO+N2H4→RCH=N-NH2+H2O\text{RCHO} + \text{N}_2\text{H}_4 \rightarrow \text{RCH=N-NH}_2 + \text{H}_2\text{O}

  Bu reaksiyonlar, özellikle farmasötik ve pestisit sentezinde önemlidir.

  ⚠️ 5. Termal Ayrışma

  Yüksek sıcaklıklarda (300 °C üzeri), katalizör varlığında hidrazin hidrat şu şekilde ayrışır:

  3N2H4→4NH3+N23\text{N}_2\text{H}_4 \rightarrow 4\text{NH}_3 + \text{N}_2

Hidrazin hidrat, özellikle uzay ve savunma sanayisinde kullanılan yüksek enerjili bir kimyasaldır ve roket yakıtı olarak çok özel bir yere sahiptir.

🚀 Roket Yakıtı Olarak Hidrazin Hidrat

1. Monopropellant Olarak Kullanımı

Hidrazin hidrat, katalizör varlığında kendiliğinden ayrışarak gaz ürünleri (azot, hidrojen, amonyak) oluşturur. Bu gazlar yüksek hızla genleşerek itki sağlar. Bu tür yakıtlar, özellikle uydu yörünge düzeltmeleri ve küçük manevralar için kullanılır.

N2H4→N2+2H2\text{N}_2\text{H}_4 \rightarrow \text{N}_2 + 2\text{H}_2

Bu reaksiyon, yüksek sıcaklıkta ve katalizör (örneğin iridyum kaplı alümina) varlığında gerçekleşir.

2. Çift Bileşenli (Bipropellant) Sistemlerde

Hidrazin türevleri (örneğin monometilhidrazin - MMH veya asimetrik dimetilhidrazin - UDMH) genellikle oksitleyici ajanlarla (örneğin azot tetroksit - N₂O₄) birlikte kullanılır. Bu sistemler, yüksek itki gücü ve kontrollü yanma sağlar.

3. Avantajları

• Yüksek enerji yoğunluğu: Küçük hacimde büyük itki sağlar.

• Katalitik ayrışma sayesinde karmaşık ateşleme sistemlerine gerek kalmaz.

• Uzun raf ömrü ve düşük sıcaklıklarda kararlılık.

4. Dezavantajları ve Güvenlik

• Yüksek toksisite ve kanserojen etki: Kullanımı ciddi güvenlik önlemleri gerektirir.

• Patlayıcı potansiyel: Özellikle saf formda veya yüksek konsantrasyonlarda dikkatli depolanmalıdır.

📌 Uygulama Örnekleri

• NASA ve ESA gibi uzay ajansları, hidrazin bazlı yakıtları uyduların yörünge kontrol sistemlerinde kullanır.

• Askerî füzeler ve acil kaçış sistemleri (örneğin uçak fırlatma koltukları) da hidrazin bazlı sistemlerden faydalanır.

Roket yakıtları arasında hidrazin oldukça özel bir yere sahip. Ancak onu daha iyi anlamak için diğer yaygın yakıt türleriyle birlikte karşılaştıralım:

🚀 Roket Yakıtları Karşılaştırma Tablosu

🔍 Öne Çıkanlar:

• Hidrazin, özellikle uydu yörünge düzeltmeleri ve küçük manevralar için tercih edilir çünkü katalizörle ateşleme gerektirmez.

• Sıvı yakıtlar, genellikle yüksek itki ve uzun menzil gerektiren görevlerde (örneğin uzay roketleri) kullanılır.

• Katı yakıtlar, askeri füzelerde ve acil fırlatma sistemlerinde yaygındır.

• Hibrit sistemler, güvenlik ve performans arasında denge arayan projelerde tercih edilir.

Hidrazin hidrat, farklı kaynaklarda ve endüstriyel uygulamalarda çeşitli isimlerle anılır. İşte yaygın olarak kullanılan diğer adları:

• Hydrazine Hydrate (İngilizce yaygın adı)

• Hidrazin Monohidrat

• Hidrazinyum Hidroksit

• Hidrazin Hidroksit

• Diamide Monohydrate

• Hydrazinium Hydroxide

• Hidrazinyum Hidroksit Çözeltisi

• Hidrazin Su (%35’lik çözeltisi)

Ayrıca teknik belgelerde veya tedarikçi kataloglarında şu CAS numaraları ile de karşılaşabilirsin:

• 7803-57-8 (en yaygın)

• 10217-52-4 (özellikle monohidrat formu için)

Bu isimler, ürünün konsantrasyonuna, formülasyonuna veya kullanım alanına göre değişiklik gösterebilir. Eğer bir tedarikçiyle iletişim kuruyorsan, bu alternatif adları kullanmak, ürünün doğru tanımlanmasına yardımcı olur.

Hidrazin hidratın yerine kullanılabilecek alternatifler, uygulama alanına göre değişir çünkü bu madde hem güçlü bir indirgeme ajanı hem de roket yakıtı gibi özel görevlerde kullanılır. İşte bazı yaygın alternatifler:

🔧 Endüstriyel Uygulamalarda (Korozyon Önleyici / Su Arıtma)

• Sodyum Sülfit (Na₂SO₃): Oksijen tutucu olarak kullanılır, daha az toksiktir.

• Dietilhidroksilamin (DEHA): Hidrazine benzer şekilde kazan sistemlerinde kullanılır.

• Karbohidrazid: Hidrazin yerine geçebilecek düşük toksisiteli bir indirgeme ajanıdır.

• Askorbik Asit (C Vitamini): Bazı gıda ve biyolojik sistemlerde indirgeme ajanı olarak kullanılır.

🚀 Roket Yakıtı Olarak

• Monometilhidrazin (MMH) ve UDMH: Hidrazin türevleridir, daha kararlı ve kontrollü yanma sağlar.

• Hidrojen Peroksit (%90+): Yüksek konsantrasyonlarda itici gaz olarak kullanılabilir.

• RP-1 (rafine kerosen) + LOX (sıvı oksijen): Büyük roketlerde kullanılan çift bileşenli sistem.

• Metan + LOX: Yeni nesil roketlerde (örneğin SpaceX Starship) tercih edilen çevreci alternatif.

🌱 Çevre Dostu Alternatifler

• Amonyum Format: Bazı uygulamalarda indirgeme ajanı olarak kullanılabilir.

• Organik indirgenler: Özellikle gıda ve biyolojik sistemlerde tercih edilir.

Molekül Formülü (Hidrazin Hidrat (Hydrazine Hydrate)): H₆N₂O
Molekül Ağırlığı: 50.061 g/mol
Kimyasal Adı: Hidrazinyum Hidroksit
CAS Numarası: 7803-57-8

İndirgeyici ajan özelliğine sahip bileşiktir. Ticari olarak üretimi %100 saf olarak gerçekleştirilir. Fakat kullanıcılar veya satıcılar tarafından belirli konsantrasyonlarda seyreltilerek daha farklı konsantrasyonlarda Hidrazin Hidrat (Hydrazine Hydrate) elde edilir.

Oksijen tutucu özelliği bulunmaktadır. Bu özelliği ile oksidasyonu engelleyerek korozyonun oluşumunu inhibe etme kabiliyeti bulunmaktadır.

Diğer İsimleri Aşağıdaki Gibidir;

• Hidrazin Hidroksit
• Hidrazinyum Hidroksit
• Hidrazin Monohidrat
• Hidrazinyum Hidroksit Çözeltisi
• H2O
• Hidrazin Su
• %35 lik Çözeltisi
• %100 Form

Hidrazin Hidrat (Hydrazine Hydrate) Nasıl Üretilir?

Hidrazin Hidrat Üretimi Hidrazin Sülfatın (N₂H₄.H₂SO₄) ün Sodyum Hidroksit (NaOH) ile reaksiyona sokulmasıyla elde edilmektedir. Reaksiyon sürecinden sonra elde edilen ham ürün nitrojen altında damıtılarak saflaştırılır.

Fiziksel Ve Kimyasal Özellikleri Nelerdir?

Fiziksel görünüm olarak renksiz duman yayan bir sıvı olarak bulunur. Koku olarak zayıf bir kokuya sahiptir.

Yoğunluğu 1.032 g/mlt dir.

Kaynama noktası 119 °C dir.

Erime noktası -51.7 °C dir.

Çözünürlük olarak metil alkol ve kloroform içerisinde çözünür. Fakat su içerisindeki çözünürlüğü düşüktür.

Kararlılık olarak oksitleyici maddelerle uyumlu değildir. Alkali kimyasallar ile uyumsuzdur. Yanıcı özelliğe sahiptir.

Hidrazin Hidrat (Hydrazine Hydrate) Kullanım Alanları Nerelerdir?

• Bitki büyüme düzenleyici olan herbisit ve fungusitlerin imalatında kullanılmaktadır.
• Altın çıkarıldığında istenen saflıkta değildir. Altın içerisinde Bakır, Nikel, Demir gibi metalleri ayırmak için indirgenme işlemi yapılması gerekebilir. Hidrazin ile bu istenmeyen metalleri Altın içerisinden çıkarabilir ve altını saflaştırabiliriz.
• Tıbbi alanda tüberküloz ilacı ve sakinleştiri ilaçların üretiminde önemli bir bileşendir. Tüberkülozun kontrol altına alınmasında etkili bir kimyasal maddedir.
• Su arıtma ve endüstriyel kazanlarda indirgeyici ajan olarak kullanılır.
• Termik Santrallerde Azot Oksit ve Sülfür Oksit gibi emisyon gazlarının azaltılmasını sağlayarak reaksiyona girerek su ve Azota dönüşümüne fayda sağlar.
• Metalik maden sektöründe kimyasal arıtma işleminde kullanılır.
• Zirai ilaçlar ve farmasötiklerde aktif kimyasal bileşiklerin imalatında kullanılır.
• Elektro kaplama sektöründe indirgeyici ajan olarak kullanılmaktadır.
• Düşük ve yüksek basınçlı buhar ile çalışan kazanlarda oksidasyon oluşumunu önlemek için kullanılan kimyasal hydrazine hydrate ’tır.
• Roket motorlarında metil alkol ile birlikte itici gaz olarak kullanılır.
• Hidrojen Peroksit ‘in katalitik ayrışmasını sağlamak amacıyla kullanılır.
• Plastik sektöründe şişirmeyi etkileyen polimerizasyon başlatıcısı maddelerin imalatında kullanılan kimyasal maddedir.
• Güçlü indirgeyici özelliği sayesinde pasın metal yüzeyinden oksijen atomlarını ayırarak ortamdaki oksit tabakasını ortadan kaldırır.