مصارف هیدرازین هیدرات (Hydrazine Hydrate)
بیشترین کاربرد هیدرازین هیدرات (Hydrazine Hydrate) در تهیه ی عامل فومینگ و ساخت آزودی کربن آمید می باشد. هنگامی که آزودی کربن آمید در مایع پیشران پلیمری شروع به تولید حباب می کند به نیتروژن، کربن دی اکسید، مونوکسید کربن و آمونیاک تجزیه می شود. با پلیمریزه نمودن این گاز ها می توان فوم های سبک پلاستیک تهیه نمود. این مواد در ساخت پنل های عایق و تهیه ی ظروف یکبار مصرف مورد استفاده قرار می گیرند.
هیدرازین هیدرات (Hydrazine Hydrate) با این که مستقیما برای انسان خطرناک می باشد اما می تواند در تهیه ی سموم دفع آفات و ساخت مواد دارویی بسار مفید واقع شود. ترکیب فوق به سرعت به اکسیژن تجزیه می شود و خسارت زیست محیطی اندکی به همراه دارد.
همچنین این محصول می تواند یک سوخت دوستدار محیط زیست نیز باشد. در بعضی از انواع سلول های سوختی هیدروژن،هیدرازین شکسته می شود تا نیتروژن و آب تولید شود و انرژی در یک واکنش گرمازا آزاد شود. این فرایند نسبت به هیدروژن انرژی بیشتری تولید می کند و برای ذخیره سازی آسانتر می باشد. در این فرایند مایع در دمای اتاق قرار دارد و نیاز به کاتالیست گران قیمت پلاتین نیست. با این وجود مقدار بیشتری از این ترکیب برای تولید سوخت نیاز می باشد.
هیدرازین هیدرات (Hydrazine Hydrate) در سوخت های فسیلی و نیروگاه های هسته ای نیز وجود دارد و به عنوان یک عامل کاهنده ی قوی موجب مهار نمودن اکسیژن ، کاهش اکسید های فلزی و کند نمودن فرایند خوردگی می شود.
علاوه بر این ماهیت انفجاری این ترکیب سبب شده است تا سدیم آزید به دست آمده از آن در تولید ایربگ خودرو ها مورد استفاده قرار بگیرد. سدیم آزید مستقیماً از هیدرازین و نیترات سدیم تولید می شود.
کاربرد های هیدرازین
در اواخر دهه 1950 الی 1960 استفاده ی اولیه از این ترکیب به عنوان سوخت ماهواره بود . سال 1964 حدود 73 درصد از بازار مصرفی این ترکیب در ایالت متحده ی آمریکا برای سوخت های ماهواره مورد استفاده قرار گرفت. اوایل سال 1982 سایر کاربرد های این ماده بیشتر مورد توجه قرار گرفتند تا جایی که 40 درصد از مصرف این ماده صرف کاربرد در تولید مواد شیمیایی کشاورزی،33 درصد عامل پف کننده، 15 درصد مهار کننده ی خوردگی در بویلر ها و تنها 5 درصد به عنوان سوخت ماهواره ها استفاده گردید.
این ماده در موارد زیر مورد استفاده قرار می گیرد:
- به عنوان یک حد واسط در سنتز مواد آلی (مواد شیمیایی، مواد دارویی و…)
- معرف آزمایشگاهی
- عامل کاهش دهنده ی فلزات (خالص سازی فلزات گران بهای استخراج شده از معدن)
- مهار کننده خوردگی در دیگ بخار صنعتی، نیروگاههای هسته ای و یا حرارتی
- مهار فلزات سنگین ، آهک و آلاینده هایی مانند Br2 ،Cl2 ،NOx در فرایند تصفیه ی آب
- مورد استفاده در سایت های صنعتی با فشار فوق العاده بالا برای مهار نمودن اکسیژن
- عامل پف زا در فوم های پلیمری ( PE, PVC،PMMA ،EVA ولاستیک و…)
نوع بدون آب هیدرازین هیدرات در سوخت های ماهواره مورد استفاده قرار می گیرد و از دهیدراته کردن هیدرازین هیدرات با تقطیر آزئوتروپی و استفاده از آنیلین به عنوان محلول کمکی حاصل می گردد.
یکی از کاربرد های اصلی هیدرازین به عنوان واسطه در تولید مواد شیمیایی کشاورزی مانند هیدرازید مالئیک است.
در برخی آزمایش ها از آمونیاک به جای هیدرازین استفاده می کنند زیرا محتوای انرژی پایین تر در نتیجه پایدارتر است.
هیدرازین هیدرات در سوخت موشک
هیدرازین هیدرات (Hydrazine Hydrate) در اثر مخلوط شدن با عامل اکسید کننده دیتروژن تتروکسید، N2O4 یک مخلوط هایپرگولیک ایجاد می کند که بسیار انفجاری نیازی به اشتعال ندارد. با سوختن سوخت، سه واکنش انجام می شود که هیدرازین را به گازهای آمونیاک، نیتروژن و هیدروژن تجزیه می کند. در عرض چند میلی ثانیه در محفظه به دلیل گرمازا بودن این واکنش دما از 800 درجه سانتیگراد فراتر می رود. تجزیه آمونیاک گرماگیر است و مقداری از انرژی گرمایی را تلف می کند، اما گازهای نیتروژن و هیدروژن بیشتری تولید می شود که از طریق یک نازل برای ایجاد نیروی رانش از موشک خارج می شود.
اولین سوخت هیدرازین با متانول در طول جنگ جهانی دوم استفاده شد. این هواپیماها تمایل به انفجار داشتند. این امر به همراه نشت سوخت باعث کشته شدن خلبانان بیشتر از آتش دشمن شد.
امروزه در برخی از وسایل نقلیه نظامی از هیدرازین استفاده می کنند، اما بیشتر در اکتشافات فرازمینی استفاده می شود. فضانوردی که از سال 2012 در مریخ ساکن است، از هیدرازین برای فرود بر روی سیاره سرخ استفاده کرد.اینپ ماده در پروژه های فضانوردی ناسا از مرز های زیادی عبور کرده و توانسته با نیروی هیدرازین و تتروکسید دیتروژن وارد مدار مشتری شد.
هیدرازین هیدرات در دیگ بخار
در بویلرهایی که سطوح کلرید بالا وجود دارد، اثر خوردگی اکسیژن افزایش می یابد. یکی از خواص هیدرازین هیدرات (Hydrazine Hydrate) این است که با اکسیژن واکنش داده و منجر به حذف آن می شود.
همانطور که پیشتر گفتیم هیدرازین هیدرات (Hydrazine Hydrate) با اکسیژن تشکیل آب و نیتروژن داده و این امر در جلوگیری از خوردگی مفید است. هیدرازین در دمای 200 درجه سانتیگراد یا بیشترنیز تجزیه می شود و آمونیاک تشکیل می دهد
(3N2H4 → 4NH3 + N2) که به عنوان تنظیم کننده pH عمل می کند.
کشور های تولید کننده هیدرازین هیدرات (Hydrazine Hydrate) کدام ها هستند؟
اروپا بزرگترین تولید کننده هیدرازین و به دنبال آن آسیا اقیانوسیه و آمریکای شمالی قرار دارند. در اروپا آلمان بزرگترین تولید کننده این ماده به شمار می رود و پس از آن فرانسه ، بریتانیا و ایتالیا قرار می گیرند. ایالات متحده بیشترین سهم را در آمریکای شمالی به خود اختصاص داده است و چین توانست بزرگترین تولید کننده در آسیا و اقیانوس را به خود اختصاص دهد.
