Derivater af ammoniak
To af de mere vigtige derivater af ammoniak er hydrazin og hydroxylamin.
hydrazin
Hydrazin, N 2 H 4, er et molekyle, hvori et hydrogenatom i NH 3 er erstattet med en -NH 2 -gruppe. Den rene forbindelse er en farveløs væske, der dampes med en svag lugt svarende til ammoniak. På mange måder ligner det vand i dets fysiske egenskaber. Det har et smeltepunkt på 2 ° C (35,6 ° F), et kogepunkt på 113,5 ° C (236,3 ° F), en høj dielektrisk konstant (51,7 ved 25 ° C [77 ° F]) og en densitet på 1 gram pr. kubik cm. Som med vand og ammoniak er den vigtigste intermolekylære kraft hydrogenbinding.
Hydrazin fremstilles bedst ved Raschig-processen, som involverer omsætning af en vandig alkalisk ammoniakopløsning med natriumhypochlorit (NaOCl). 2NH 3 + NaOCI → N 2 H 4 + NaCl + H 2 Othis reaktion er kendt at forekomme i to hovedtrin. Ammoniak reagerer hurtigt og kvantitativt med hypochloritionen, OCI -, til producere chloramin, NH 2 Cl, som reagerer yderligere med mere ammoniak og base til fremstilling hydrazin. NH 3 + OCI - → NH 2 Cl + OH -
NH 2 Cl + NH 3 + NaOH → N 2 H 4 + NaCl + H 2 oin denne proces er der en skadelig reaktion, der opstår mellem hydrazin og chloramin og der synes at være katalyseret af tungmetalioner såsom Cu 2+. Gelatin tilsættes til denne proces for at fjerne disse metalioner og undertrykke bivirkningen. N 2 H 4 + 2NH 2 Cl → 2NH 4 Cl + N 2 Når hydrazin sættes til vand, der opnås to forskellige hydrazinium salte. N 2 H 5 + salte kan isoleres, men N 2 H 6 2+ salte normalt ekstensivt hydrolyseret. N 2 H 4 + H 2 O ⇌ N 2 H 5 + + OH -
N 2 H 5 + + H 2 O ⇌ N 2 H 6 2+ + OH -
Hydrazin brænder i ilt for at producere kvælstofgas og vand med frigørelse af en betydelig mængde energi i form af varme. N 2 H 4 + O 2 → N 2 + 2H 2 O + varme Som et resultat er den største ikke-kommercielle anvendelse af denne forbindelse (og dens methylderivater) som et raketbrændstof. Hydrazin og dets derivater er blevet brugt som brændstof i styrede missiler, rumfartøjer (inklusive rumskyttelbussen) og rumfartøjer. For eksempel blev Apollo programmets Lunar Module decelereret for landing, og som affyres fra Moon, ved oxidation af en 1: 1 blanding af methylhydrazin, H 3 CNHNH 2, og 1,1-dimethylhydrazin, (H 3 C) 2 NNH 2, med flydende dinitrogentetroxid, N 2 O 4. Tre ton af methylhydrazinblandingen var påkrævet til landing på Månen, og ca. et ton var påkrævet til opsætning fra månens overflade. De vigtigste kommercielle anvendelser af hydrazin er som et opblæsningsmiddel (til at fremstille huller i skumgummi), som et reduktionsmiddel, i syntesen af landbrugs- og medicinske kemikalier, som algicider, fungicider og insekticider og som plantevækstregulatorer.
