導入
| 過酸化窒素 | |||
|---|---|---|---|
 | |||
| 一般的な | |||
| IUPAC名 | |||
| CAS番号 | 10544-72-6 | ||
| No.EINECS | 234-126-4 | ||
| パブケム | 25352 | ||
| 笑顔 | |||
| インチチ | |||
| 外観 | 無色の液体 | ||
| 化学的性質 | |||
| 生のフォーミュラ | N2O4 | ||
| モル質量 | 92.011 ± 0.0016 g mol -1 | ||
| 物理的性質 | |||
| 融解温度 | -9.3 ℃ | ||
| 沸騰温度 | 21.15 ℃ | ||
| 溶解性 | 水と反応する | ||
| 密度 | 1.45 g cm -3 ( 20 °C) | ||
| クリティカルポイント | 157.85 ℃ ; 10.1MPa ; 167cm3・mol – 1 | ||
| 熱化学 | |||
| ΔH° | 38.12 kJ mol -1 ( 1気圧、 21.15 °C ) | ||
| 予防 | |||
| |||
| Rフレーズ： 8、26、34 、 | |||
| Sフレーズ： 1/ 2、9、26、28、36 / 37 / 39、45、 | |||
| 未分類の製品 | |||
   危険 | |||
過酸化窒素、または四酸化窒素は、式 N 2 O 4の化合物です。
これは、含まれる二酸化窒素 NO 2の濃度に応じて無色から黄褐色の液体です。N 2 O 4 はNO 2と平衡状態にあり、実際には二量体を構成しています。
これは非常に強力で腐食性があり、有毒な酸化剤です。
宇宙航行学では NTO とも呼ばれる過酸化窒素は、特にヒドラジンおよびその誘導体とともに貯蔵可能な高濃度液体推進剤を形成するために広く使用される酸化剤です。
性質と構造
この分子の構造は、三酸化窒素の構造と同様に、1940 年代の終わりまで多くの議論が交わされ、その後理解され始めました。
N 2 O 4分子は平面状で、 178 pmの NN 結合と119 pmの NO 結合を持っています。 NO 2分子とは異なり、N 2 O 4二量体は反磁性です。また、1940 年代には、液体の状態では、アンモニアや二酸化硫黄とは異なり、この媒体は媒体のイオン化によって当初可能であると考えられていた無機反応を引き起こさないことが示されました。当時、この液体には可溶性無機塩は見つからず、多くの有機化合物の溶解度が高いことを考慮して、化学者はこの液体が非イオン化特性を持ち、ベンゼンなどの有機溶媒に似た挙動を示すと結論付けました。
通常の温度と圧力の条件下では、過酸化窒素と二酸化窒素の平衡により、この 2 つの種は常に同時に存在し、温度の上昇により二量体の解離により平衡が二酸化窒素側にシフトします。
- N2O4 $$ {\begin{smallmatrix}\rightleftharpoons\end{smallmatrix}} $$2 いいえ2
宇宙利用
過酸化窒素は、今日宇宙飛行で使用される主要な推進剤の 1 つです。
最初はロケット エンジンの推進剤の酸化剤として使用されていた硝酸を、UDMH ケロシン – 非対称ジメチルヒドラジン ((CH3)2NH-NH2) や MMH – モノメチルヒドラジン (CH3-NH-NH2) などの燃料に置き換えました。エンジンは、0.6%フッ化水素酸(かなり高価で、非常に有毒で取り扱いが危険) を添加することにより、酸化剤の酸性度から保護されました。 1990 年代初頭以来、四酸化窒素 (N2O4) または他の酸化剤が硝酸に完全に取って代わりました。
宇宙発射装置や弾道ミサイルは 1950 年代の終わりにそれを使用し始め、そのとき米国とソ連はヒドラジンとその誘導体で高濃度の貯蔵可能な液体推進剤を形成する酸化剤としてそれを選択しました。宇宙推進の文脈では NTO (四酸化窒素の略) と呼ばれる過酸化窒素は、現在、ロシアのプロトン発射装置、中国のロンゲマルケロケット、 NASAのスペースシャトルの軌道操縦システム (OMS)、貯蔵可能な推進剤ステージ ( EPS)アリアン 5 、またはインドの GSLV ランチャー。
酸化推進剤として使用される場合、過酸化窒素は通常、宇宙船の推進システムで使用されるチタン合金に対する腐食影響を制限するために、少量の一酸化窒素 N≡O と混合されます。これは、私たちが MON (混合酸化物を意味する)と呼んでいるものです。窒素）;スペースシャトルの OMS は、たとえば3 % N≡O (質量分率) の MON-3 を使用します。