tetróxido de dinitrógeno | |||
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General | |||
Nombre sistemático |
tetróxido de dinitrógeno | ||
abreviaturas | A | ||
nombres tradicionales | tetróxido de nitrógeno | ||
química fórmula | N 2 O 4 | ||
Propiedades físicas | |||
Estado | gas (incoloro) o líquido | ||
Masa molar | 92,011 g/ mol | ||
Densidad |
1,443 g/cm3 ( a 21 °C) 1,491 g/cm3 ( a 0 °C) [1] |
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Propiedades termales | |||
La temperatura | |||
• fusión | -11,2°C | ||
• hirviendo | +21,1°C | ||
• descomposición | +140°C | ||
• parpadea | no combustible °C | ||
entalpía | |||
• educación | 9,16 kJ/mol | ||
Presion de vapor | 96 kPa (+20 °C) | ||
Propiedades químicas | |||
Solubilidad | |||
• en agua | reacciona con el agua | ||
Propiedades ópticas | |||
Índice de refracción | 1.0012 | ||
Estructura | |||
Momento bipolar | 0 D | ||
Clasificación | |||
registro número CAS | 10544-72-6 | ||
PubChem | 25352 | ||
registro Número EINECS | 234-126-4 | ||
SONRISAS | [O-][N+](=O)[N+]([O-])=O | ||
InChI | InChI=1S/N2O4/c3-1(4)2(5)6WFPZPJSADLPSON-UHFFFAOYSA-N | ||
RTECS | QW9800000 | ||
CHEBI | 29803 | ||
un numero | 1067 | ||
ChemSpider | 23681 | ||
La seguridad | |||
Concentración límite | 2mg/m³ | ||
Toxicidad | agente oxidante fuerte altamente tóxico | ||
Pictogramas SGA | |||
NFPA 704 | 0 3 2BUEY | ||
Los datos se basan en condiciones estándar (25 °C, 100 kPa) a menos que se indique lo contrario. | |||
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El tetróxido de dianitrógeno (tetróxido de nitrógeno, AT, "amilo" [2] ) es una sustancia de fórmula N 2 O 4 , predominante en un líquido obtenido por enfriamiento del dióxido de nitrógeno por debajo del punto de ebullición. Es teóricamente incoloro, pero en la práctica es de color amarillo-marrón (debido a la mezcla de dióxido de nitrógeno monomérico), líquido tóxico volátil con un olor acre. Punto de ebullición a presión atmosférica +21,15 °C, cristalización - -11 °C. Es incoloro en forma cristalina a temperaturas inferiores a -12 °C.
En las fases líquida y gaseosa, el tetróxido de nitrógeno está en equilibrio con el dióxido de nitrógeno :
cuando se calienta, se disocia completamente en dióxido de nitrógeno . La composición de la mezcla depende de la temperatura y la presión. Con el aumento de la temperatura, el equilibrio se desplaza hacia el dióxido de nitrógeno, mientras que el N 2 O 4 licuado se vuelve marrón debido al color del NO 2 . Se disocia casi por completo a 140 °C. Con el aumento de la presión a una temperatura constante, el grado de disociación de N 2 O 4 disminuye.
Entonces, la concentración de equilibrio de NO 2 a la temperatura de cristalización (−11,2 °C) en la fase líquida es 0,01 %, en el punto de ebullición (21,15 °C) en la fase líquida - 0,1 %, en vapor - 15,9 %, en 135 °C - 99 %.
El N 2 O 4 cristalino puro es incoloro, cuando se contamina con rastros de humedad se colorea de color verde pálido, hay dos modificaciones alotrópicas : monoclínica inestable y cúbica estable.
Reacciona con agua para formar una mezcla de ácidos nítrico y nitroso :
Fuerte agente oxidante , altamente tóxico y corrosivo . Las mezclas con sustancias orgánicas son explosivas.
El NO 2 resultante en t = −8 ° C pasa a estado líquido con la formación de N 2 O 4 .
VP Glushko en 1930 sugirió usar N 2 O 4 como oxidante para combustible de cohetes.
Desde entonces, el N 2 O 4 se ha utilizado ampliamente en la tecnología de cohetes como oxidante de combustible para cohetes de alto punto de ebullición (no criogénico). Según el grado de uso, ocupa el segundo lugar después del oxígeno líquido.
En motores de cohetes , se usa junto con combustibles a base de derivados de hidracina ( metilhidracina , dimetilhidracina asimétrica ), en las Fuerzas Armadas de la Federación Rusa se le llama "amilo".
Utilizado inicialmente como una solución en ácido nítrico debido a la alta temperatura de solidificación. En particular, se utilizó en vehículos de lanzamiento soviéticos y rusos " Kosmos ", " Proton "; " Ciclón " ucraniano (en forma de AK-27I ); Americano - familia " Titán "; Francés - la familia Ariane ; en los sistemas de propulsión de naves espaciales tripuladas , satélites , estaciones orbitales e interplanetarias .
El tetróxido de nitrógeno emparejado con alquilhidrazinas forma un par de combustible de autoignición con un período de retardo de ignición de aproximadamente 0,003 s.
Una mezcla de 90 % de N 2 O 4 y 10 % de monóxido de nitrógeno NO se denominó nitrina y se usó como refrigerante en el diseño de la central nuclear móvil Pamir-630D .
El diseñador general de Pamir , V. B. Nesterenko , propuso usar no agua tradicional o sodio fundido, sino N 2 O 4 al mismo tiempo como refrigerante y fluido de trabajo. Esto permitió implementar un ciclo cerrado gas-líquido, lo que le dio al reactor ventajas en eficiencia y compacidad.
Se ha propuesto el N 2 O 4 porque tiene una alta conductividad térmica y capacidad calorífica, y una baja temperatura de evaporación.
A medida que aumenta la temperatura, el N 2 O 4 líquido se convierte en gas y la molécula de N 2 O 4 se descompone primero en dos moléculas de NO 2 :
Luego, con un mayor aumento de la temperatura, el NO 2 se descompone en NO y O 2 :
El volumen del gas o su presión aumenta bruscamente.
Al enfriarse, ocurre el proceso inverso.
El N 2 O 4 se almacena en tanques de acero aleado o aluminio con un volumen de hasta 100 m³. Los tanques están equipados con tuberías de drenaje y llenado, válvulas de seguridad, manómetros y medidores de nivel . Dado que el intervalo del estado líquido a la presión atmosférica es muy estrecho (262 ... 294,3 K ), los tanques se colocan en salas empotradas, donde la temperatura se mantiene a 268 ... 288 K.
Se mantiene un exceso de presión de 0,15-0,22 MPa en los tanques para evitar que la humedad y los contaminantes ingresen al oxidante desde la atmósfera y para reducir el tiempo de saturación con gases cuando se reabastecen los cohetes ampolla . Los cohetes alimentados también están bajo cierta sobrepresión, lo que elimina la cavitación en la unidad de bomba turbo (TPU) durante la operación del sistema de propulsión .
El tetróxido de nitrógeno se transporta en tanques especiales con aislamiento y un sistema de tuberías a los que, dependiendo de la temperatura ambiente, se suministra agua caliente o una solución refrigerante.
El tetróxido de nitrógeno se transporta bajo una sobrepresión de 0,1...0,15 MPa . Ferrocarril ZhATS-44, ZHTS-39 y vagones cisterna están equipados con tuberías de drenaje y llenado, válvulas de seguridad , manómetros y medidores de nivel . Los tanques ferroviarios tienen una capacidad de aproximadamente 40 m³, camiones cisterna: 30 ... 60 m³. Russian Railways lo transporta en tanques ZhATs-44.
oxido de nitrógeno | |
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