Hidrazin Hidrat, Hydrazine Hydrate, Hydrazine Monohydrate​​​​​​​, Hydrazinium Hydroxide, Hydrazine Hydroxide, 10217-52-4, 7803-57-8

Hidrazin Hidrat, Hydrazine Hydrate, Hydrazine Monohydrate, Hydrazinium Hydroxide, Hydrazine Hydroxide, 10217-52-4, 7803-57-8

Teknik Bilgi Formu: Hidrazin Hidrat

Molekül Formülü: H₆N₂O veya N₂H₄ • H₂O 
Molekül Ağırlığı: 50.06 g/mol 
Kimyasal Adı: Hidrazin Hidrat
CAS Numaraları: 7803-57-8 ve 10217-52-4 

Genel Bilgi ve Tanım

Hidrazin Hidrat, güçlü indirgen özelliklere sahip, renksiz, berrak ve higroskopik bir sıvıdır . Kimyasal olarak bir hidrazin molekülünün (N₂H₄) bir su molekülü (H₂O) ile oluşturduğu hidrat formudur . Endüstride yaygın olarak kullanılan önemli bir kimyasal ara maddedir. Ticari olarak genellikle %24-35, %40-55, %60-85 ve %100 konsantrasyonlarda (susuz, özel kullanım) temin edilir; en yaygın ticari formları %40-55 ve %60-85'lik çözeltilerdir .

Diğer İsimleri (Sinonimler)

• Hidrazin Monohidrat 

• Hidrazinyum Hidroksit 

• Diamin Hidrat 

• Hidrazin hidroksit 

• 7803-57-8, 10217-52-4 

Üretim Yöntemi

Hidrazin Hidrat üretiminde birkaç farklı endüstriyel yöntem bulunmaktadır. Günümüzde en yaygın kullanılan yöntemler ketazin prosesi ve hidrojen peroksit (PCUK) prosesidir .

1. Ketazin Prosesi (Geliştirilmiş):
Bu yöntem, bir keton (genellikle metil etil keton - MEK), amonyak ve bir oksitleyici maddenin (sodyum hipoklorit veya günümüzde daha çok hidrojen peroksit) reaksiyonu ile ketazin ara ürününün oluşturulmasını içerir . Oluşan ketazin faz ayrıştırıcıda ayrılır ve ardından hidrolize edilerek hidrazin hidrat ve orijinal keton geri kazanılır. Güncel patentlerde, ketazin oluşumu için geri dönüştürülebilir katı asetamid ve amonyum asetat aktivatörü kullanılan, katalizörsüz hidroliz ile enerji verimliliği sağlayan prosesler tarif edilmektedir .

2. Hidrojen Peroksit (PCUK) Prosesi:
Bu yöntemde, bir amid (asetamid gibi) varlığında, hidrojen peroksit (H₂O₂) oksitleyici ajan olarak kullanılır .

• Reaksiyon Ortamı: Metil Etil Keton (MEK) reaksiyon ortamı olarak görev yapar.

• Katalizör: Nadir toprak elementi, silika jel ve fosfat bileşikleri içeren katalizörler kullanılarak verim artırılır .

• Ara Ürün ve Hidroliz: Reaksiyon sonucu suda çözünmeyen metil etil ketazin ara ürünü sentezlenir. Bu ara ürün faz ayrıştırıcı ile ayrıldıktan sonra hidroliz edilerek Hidrazin Hidrat elde edilir. Bu yöntem, klorlu yan ürün oluşturmaması ve daha düşük enerji tüketimi avantajlarına sahiptir .

Fiziksel ve Kimyasal Özellikler

• Fiziksel Görünüm: Berrak, renksiz sıvı .

• Koku: Amonyağı andıran hafif, karakteristik bir koku .

• Erime Noktası: -51.7 °C ile -57 °C arasında .

• Kaynama Noktası: 117.2 °C ile 120-121 °C arasında (konsantrasyona bağlı olarak değişir) .

• Yoğunluk: 25 °C'de yaklaşık 1.03 g/cm³ .

• Çözünürlük: Su ve alkol ile her oranda karışır (miscible) .

• Buhar Basıncı: 25 °C'de 5 mmHg .

• Buhar Yoğunluğu: Havadan daha ağırdır (>1) .

• Kırılma İndisi (Refractive Index): n20/D ~ 1.428 - 1.431 .

• Parlama Noktası (Flash Point): 96 °C (kapalı kap) .

Kullanım Alanları

Hidrazin Hidrat, güçlü indirgen özellikleri ve kimyasal reaktivitesi sayesinde çok geniş bir endüstriyel yelpazede kullanılır .

1. Su Arıtma (Korozyon İnhibitörü):

• Oksijen Tutucu (Oxygen Scavenger): Buhar kazanları ve yüksek basınçlı ısıtma sistemlerinde çözünmüş oksijenle reaksiyona girerek korozyonu önler. Demir oksit tabakaları ile reaksiyona girerek koruyucu manyetik bir tabaka (magnetit) oluşturur .

2. Kimya Sanayi (Ara Madde ve İndirgen):

• Polimerizasyon ve Köpürtücü Ajanlar: Azodikarbonamid (ADC) gibi köpürtücü ajanların üretiminde kullanılır. Plastik, kauçuk ve spor ayakkabı tabanları gibi ürünlerde gözenekli yapı oluşturmak için esastır .

• Kimyasal Sentez: Çeşitli organik ve inorganik bileşiklerin sentezinde güçlü bir indirgen ajan olarak görev yapar .

3. Tarım (Zirai İlaçlar):

• Herbisit ve Fungisit Üretimi: Triazol grubu mantar ilaçları ve bitki büyüme düzenleyicileri gibi birçok agrokimyasalın sentezinde temel ara maddedir .

4. Farmasötik (İlaç) Sanayi:

• API Sentezi: Kanser, tüberküloz gibi hastalıkların tedavisinde kullanılan bazı aktif farmasötik bileşenlerin (API) sentezinde kullanılır .

5. Havacılık ve Savunma Sanayi:

• Roket Yakıtı: Uzay araçlarında ve füzelerde monopropellant (tek bileşenli itici) olarak veya yüksek enerjili yakıtların bileşeninde kullanılır .

Reaktivite ve Tepkimeler

• Güçlü İndirgen Ajan: Birçok metal iyonunu (örneğin gümüş, cıva) metalik formlarına indirgeyebilir.

• Asit-Baz Tepkimeleri: Asitlerle reaksiyona girerek hidrazinyum tuzlarını (N₂H₅⁺) oluşturur.

• Oksidasyon: Yükseltgen maddelerle şiddetli reaksiyona girer; oksitlendiğinde azot gazı (N₂) ve su açığa çıkar.

Ticari Konsantrasyonlar ve Saflık

Hidrazin Hidrat piyasada farklı konsantrasyonlarda bulunur :

• %24-35'lik Çözeltiler

• %40-55'lik Çözeltiler (En yaygın endüstriyel form)

• %60-85'lik Çözeltiler (Yaygın ticari form)

• %100 Hidrazin (Susuz): Genellikle özel kullanımlar (roket yakıtı) için üretilir ve doğrudan ticareti daha azdır.

• Saflık: Ticari dereceler genellikle %98.0 ve üzeri saflıktadır .

Güvenlik ve Taşıma

• Sınıflandırma: Tehlikeli, Toksik, Kanserojen, Aşındırıcı .

• GHS Piktogramları: 

• GHS Sinyal Kelimesi: Tehlike (Danger) .

• GHS Zararlılık İfadeleri (H-İfadeleri - Öne Çıkanlar):

  • H301 + H311: Yutulduğunda veya cilt ile temasında toksiktir. 

  • H314: Ciddi cilt yanıklarına ve göz hasarına yol açar. 

  • H317: Alerjik cilt reaksiyonuna yol açabilir. 

  • H331: Solunması halinde toksiktir. 

  • H350: Kansere yol açabilir. 

  • H410: Sucul ortamda uzun süre kalıcı, çok toksiktir. 

• Risk ve Güvenlik Önlemleri:

  • UN Numarası: 2030 (Hidrazin sulu çözeltisi) .

  • Ambalaj Grubu: I veya II (konsantrasyona bağlı olarak) .

  • Kullanım sırasında koruyucu eldiven, gözlük, yüz siperliği ve uygun solunum koruyucu ekipman kullanılmalıdır .

  • İyi havalandırılmış alanlarda, ısı, kıvılcım ve oksitleyici maddelerden uzakta depolanmalıdır.

  • Su kaynaklarına ve çevreye karışması kesinlikle önlenmelidir .

Alternatifleri

Hidrazin Hidrat'ın yerine kullanılabilecek alternatifler uygulamaya göre değişir:

• Oksijen Tutucu olarak: Sodyum sülfit, karbonhidrazid, dietilhidroksilamin (DEHA).

• İndirgen Ajan olarak: Sodyum borohidrür, sodyum ditionit.