Dinitrogen tetroxide (Stickstoff tetroxide, dinitrogen tetroxide) ist die chemische Zusammensetzung NEIN. Es ist ein nützliches Reagens in der chemischen Synthese. Es bildet eine Gleichgewicht-Mischung mit dem Stickstoff-Dioxyd; etwas Anruf diese Mischung dinitrogen tetroxide, während etwas Anruf es Stickstoff-Dioxyd.

Dinitrogen tetroxide ist ein starkes Oxydationsmittel. NICHT ist hypergolic mit verschiedenen Formen von hydrazine, d. h. sie brennen auf dem Kontakt ohne eine getrennte Zünden-Quelle, sie populäre bipropellant Rakete-Brennstoffe machend.

Struktur und Eigenschaften

Dinitrogen tetroxide bildet eine Gleichgewicht-Mischung mit dem Stickstoff-Dioxyd.

Das Molekül ist mit einer N-N Band-Entfernung von 1.78 Å und N-O Entfernungen von 1.19 Å planar. Unterschiedlich Nein, ist NICHT diamagnetic. Die Flüssigkeit ist auch farblos, aber kann als eine bräunliche gelbe Flüssigkeit wegen der Anwesenheit NICHT gemäß dem folgenden Gleichgewicht erscheinen:

:NO 2 KEINE

Höhere Temperaturen stoßen das Gleichgewicht zum Stickstoff-Dioxyd. Unvermeidlich ist ein dinitrogen tetroxide ein Bestandteil des Smogs, der Stickstoff-Dioxyd enthält.

Produktion

Stickstoff-Dioxyd wird durch die katalytische Oxydation von Ammoniak gemacht: Dampf wird als ein Verdünnungsmittel verwendet, um die Verbrennen-Temperatur zu reduzieren. Der grösste Teil des Wassers wird kondensiert, und das Benzin wird weiter abgekühlt; das Stickstoffoxyd, das erzeugt wurde, wird zum Stickstoff-Dioxyd oxidiert, und der Rest des Wassers wird als Stickstoffsäure entfernt. Das Benzin ist im Wesentlichen reiner Stickstoff tetroxide, der in einem Salzwasser-abgekühlten liquefier kondensiert wird.

Verwenden Sie als ein Rakete-Treibgas

Dinitrogen tetroxide ist eines der wichtigsten Rakete-Treibgase jemals entwickelt viel wie das mit dem Deutsch entwickelte Wasserstoffperoxid-basierte Oxydationsmittel von T-Stoff, das in ihrem Zweiten Weltkrieg Kampfflugzeugsdesigns mit Raketenantrieb wie der Messerschmitt Ich 163 Komet, und bis zum Ende der 1950er Jahre verwendet ist, es ist das lagerfähige Oxydationsmittel der Wahl für Raketen sowohl in den USA als auch in der UDSSR geworden. Es ist ein hypergolic Treibgas, das häufig in der Kombination mit einem mit Sitz in hydrazine Rakete-Brennstoff verwendet ist. Einer des frühsten Gebrauches dieser Kombination war auf den Koloss-Raketen verwendet ursprünglich als Interkontinentalraketen und dann als Boosterraketen für viele Raumfahrzeuge. Verwendet auf den amerikanischen Zwillingen, dem Raumfahrzeug von Apollo und Raumfähre, setzt es fort, auf den meisten geostationären Satelliten und vielen tiefen Raumsonden verwendet zu werden.

Es scheint jetzt wahrscheinlich, dass NASA fortsetzen wird, dieses Oxydationsmittel in der folgenden Generation 'Mannschaft-Fahrzeuge' zu verwenden, die Pendelbus ersetzen werden.

Es ist auch das primäre Oxydationsmittel für Russlands Protonenrakete und Chinas Raketen von Long March.

Wenn verwendet, als ein Treibgas dinitrogen wird auf tetroxide gewöhnlich einfach als 'Stickstoff verwiesen Tetroxide' und die Abkürzung 'NTO' werden umfassend verwendet. Zusätzlich wird NTO häufig mit der Hinzufügung eines kleinen Prozentsatzes Stickstoffoxyd verwendet, das das Betonungskorrosionsknacken der Titan-Legierung, und in dieser Form, vorantreibender Rang hemmt, wird NTO "Gemischte Oxyde des Stickstoffs" oder "MONTAG" genannt. Die meisten Raumfahrzeuge verwenden jetzt MONTAG statt NTO; zum Beispiel verwendet das Raumfähre-Reaktionsregelsystem MON3 (NTO, der 3wt%NO enthält).

http://www.friends-partners.org/partners/mwade/props/rocindex.htm

Am 24. Juli 1975 hat NTO, der fast vergiftet, die drei amerikanischen Astronauten an Bord das Testprojekt von Apollo-Soyuz während seines Endabstiegs getötet. Das war wegen eines Schalters, der in der falschen Position verlassen ist, die NTO-Ausströmungen erlaubt hat, aus dem Raumfahrzeug von Apollo dann zurück in durch den Jagdhaus-Lufteinlass von außen Luft abzureagieren, nachdem die Außenöffnungen geöffnet wurden. Ein Besatzungsmitglied hat Bewusstsein während des Abstiegs verloren. Nach der Landung wurde die Mannschaft 14 Tage für chemisch veranlasste Lungenentzündung und Ödem hospitalisiert.

Energieerzeugung mit NEIN

Die Tendenz NICHT, UM NICHT umkehrbar einzubrechen, hat zu Forschung in seinen Gebrauch in fortgeschrittenen Energieerzeugungssystemen als ein so genanntes sich abtrennendes Benzin geführt. "Kühler" Stickstoff tetroxide wird zusammengepresst und geheizt, es veranlassend, sich ins Stickstoff-Dioxyd an der Hälfte des Molekulargewichtes abzutrennen. Dieses heiße Stickstoff-Dioxyd wird durch eine Turbine ausgebreitet, es abkühlend und den Druck senkend, und dann weiter in einem Hitzebecken abgekühlt, es veranlassend, sich in den Stickstoff tetroxide am ursprünglichen Molekulargewicht wiederzuverbinden. Es ist dann zur Kompresse viel leichter, den kompletten Zyklus wieder anzufangen. Solche dissociative Gaszyklen von Brayton haben das Potenzial, um Wirksamkeit der Macht-Umwandlungsausrüstung beträchtlich zu vergrößern.

Chemische Reaktionen

Zwischenglied in der Fertigung von Stickstoffsäure

Stickstoffsäure wird auf einem in großem Umfang über NEIN verfertigt. Diese Art reagiert mit Wasser, um sowohl salpetrige saure als auch Stickstoffsäure zu geben:

:NO + HO  HNO + HNO

Der coproduct HNO nach der Heizung disproportionates zu KEIN und mehr Stickstoffsäure. Wenn ausgestellt, zu Sauerstoff, wird NICHT zurück ins Stickstoff-Dioxyd umgewandelt:

:2 NICHT + O  2 KEINE

Das resultierende NICHT (und Nein, offensichtlich) kann in den Zyklus zurückgegeben werden, um die Mischung von salpetrigen und Stickstoffsäuren wieder zu geben.

Synthese von Metallnitraten

NICHT benimmt sich als das Salz [NEIN] [NICHT], der erstere, ein starker oxidant seiend:

:2 NICHT + M  2 NICHT + M (KEIN)

wo M = Cu, Zn oder Sn.

Wenn Metallnitrate von NTO in völlig wasserfreien Bedingungen bereit sind, kann eine Reihe von covalent Metallnitraten mit vielen Übergang-Metallen gebildet werden. Das ist, weil es eine thermodynamische Vorliebe für das Nitrat-Ion zum Band covalently mit solchen Metallen gibt aber nicht bilden Sie eine ionische Struktur. Solche Zusammensetzungen müssen in wasserfreien Bedingungen bereit sein, da das Nitrat-Ion ein viel schwächerer ligand ist als Wasser, und wenn Wasser da ist, wird sich das einfache wasserhaltige Nitrat formen. Die wasserfreien betroffenen Nitrate sind selbst covalent, und viele, z.B wasserfreies Kupfernitrat, sind bei der Raumtemperatur flüchtig. Wasserfreie Titan-Nitrat-Subkalke im Vakuum an nur 40 Graden C. Viele der wasserfreien Übergang-Metallnitrate haben bemerkenswerte Farben. Dieser Zweig der Chemie wurde von Clifford Addisson und Noramn Logan an der Nottinghamer Universität im Vereinigten Königreich während der 1960er Jahre und der 1970er Jahre entwickelt, als hoch effiziente Sikkative und trockene Kästen angefangen haben, verfügbar zu werden.

Siehe auch

• T-Stoff

Links

• Internationale Chemische Sicherheitskarte 0930
• Nationaler Schadstoff-Warenbestand - Oxyde von tatsächlichen Stickstoff-Angaben
• NIOSH Taschenhandbuch zu Chemischen Gefahren: Stickstoff tetroxide
• Luft Liquide Gasenzyklopädie: NICHT / KEIN