Hydroxylamonium dusičnan - Hydroxylammonium nitrate - Wikipedia

Hydroxylamonium dusičnan
Hydroxylamonium-dusičnan-2D.png
Hydroxylammonium-nitrate-3D-balls.png
Jména
Ostatní jména
dusičnan hydroxylaminu
Identifikátory
3D model (JSmol )
ChemSpider
Informační karta ECHA100.033.342 Upravte to na Wikidata
Číslo ES
  • 236-691-2
Vlastnosti
H4N2Ó4
Molární hmotnost96,04 g / mol
Hustota1,84 g / cm3
Bod tání48 ° C
Rozpustný
Nebezpečí
Bezpečnostní listExterní bezpečnostní list (jako 18% roztok)
Výbušný (E)
Carc. Kočka. 3
Toxický (T)
Škodlivé (Xn)
Dráždivý (Xi)
Nebezpečný pro životní prostředí (N)
R-věty (zastaralý)R2, R22, R24, R36 / 38, R40, R43, R48 / 22, R50
S-věty (zastaralý)(S1 / 2), S26, S36 / 37, S45, S61
Související sloučeniny
jiný anionty
Hydroxylamoniumsulfát
Hydroxylamoniumchlorid
jiný kationty
Dusičnan amonný
Související sloučeniny
Hydroxylamin
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
šekY ověřit (co je šekY☒N ?)
Reference Infoboxu

Hydroxylamonium dusičnan nebo hydroxylaminnitrát (HAN) je anorganická sloučenina s chemickým vzorcem [NH3ACH NE3]. Je to sůl odvozená z hydroxylamin a kyselina dusičná. Ve své čisté formě je bezbarvý hygroskopický pevný. Má potenciál být použit jako raketové palivo buď jako roztok v monopropellantech nebo bipropellantech.[1] Hnací látky na bázi dusičnanu hydroxylamonného (HAN) jsou životaschopným a účinným řešením pro budoucí mise na bázi zelených paliv, protože nabízejí o 50% vyšší výkon pro danou nádrž na palivo ve srovnání s komerčně používaným hydrazinem.

Vlastnosti

Sloučenina je sůl s odděleným hydroxyamonným a dusičnanem ionty.[2] Hydroxylamonium dusičnan je nestabilní, protože obsahuje jak redukční činidlo (hydroxylamonný kation), tak okysličovadlo (dusičnan ),[3] situace je obdobná dusičnan amonný. Obvykle se s ním zachází jako s vodným roztokem. Roztok je korozivní a toxický a může být karcinogenní. Pevný HAN je nestabilní, zejména v přítomnosti stopových množství solí kovů.

Laboratorní přípravné trasy

  1. Dvojitý rozklad
  2. Neutralizace
  3. Výměna iontů pomocí pryskyřic
  4. Elektrolýza
  5. Hydrogenace kyseliny dusičné
  6. Katalytická redukce oxidů dusnatých

Aplikace

HAN má aplikace jako součást raketové palivo, v pevné i kapalné formě. HAN a amonný dinitramid (ADN), další energetická iontová sloučenina, byly zkoumány jako méně toxické náhrady toxických látek hydrazin pro monopropellant rakety, kde ke vzniku rozkladu je zapotřebí pouze katalyzátor.[4] HAN a ADN budou fungovat jako monopropelenty ve vodném roztoku, stejně jako při rozpuštění v palivových kapalinách, jako jsou glycin nebo methanolu.


HAN používá Síťový prvek vzdušné obrany interceptor boost-phase vyvíjený Raytheonem.[5] Jako okysličovadlo tuhého paliva je obvykle spojeno s polymerem glycidylazidu (GAP), polybutadienem zakončeným hydroxylovou skupinou (HTPB) nebo polybutadienem zakončeným karboxylovou skupinou (CTPB) a vyžaduje k rozložení předehřátí na 200-300 ° C.[Citace je zapotřebí ] Při použití jako monopropellant je katalyzátorem ušlechtilý kov, podobný druhému monopropellanty toto použití stříbrný, palladium nebo iridium.[Citace je zapotřebí ]

HAN také umožnil vývoj tuhých pohonných hmot, které bylo možné ovládat elektricky a zapínat a vypínat.[6] Vyvinuto společností DSSP pro speciální efekty[7] a mikrotrubičky, to byly první pohonné hmoty na bázi HAN ve vesmíru; a na palubě Naval Research Laboratory SpinSat, která byla uvedena na trh v roce 2014.[8][9]

Bude použito ve směsi paliva a oxidačního činidla známé jako „AF-M315E“[10] v motorech s vysokým tahem Infúzní mise se zeleným pohonem,[11][12][13] který měl být původně uveden na trh v roce 2015 a který byl nakonec spuštěn a nasazen 25. června 2019.[14] Specifický impuls AF-M315E je 257 s.[1]Vodný roztok HAN lze přidat do palivových složek, jako je methanol, glycin, TEAN (dusičnan tri-ethanol-amonný) a aminy, aby se vytvořily nejlepší vysoce výkonné monopropelenty pro vesmírné pohonné systémy.[Citace je zapotřebí ]

China Aerospace Science and Technology Corporation (CASC) zahájila v lednu 2018 demonstraci trysky založené na HAN na palubě mikrosatelitu.[15]

Japonský technologický demonstrační satelit Demonstrace inovativní satelitní technologie-1, který byl spuštěn v lednu 2019, obsahuje demonstrační propeler využívající HAN a úspěšně fungující na oběžné dráze.[16][17]

HAN se někdy používá v jaderné přepracování jako redukční činidlo pro plutoniové ionty.

Bibliografie

  • Donald G. Harlow a kol. (1998). „Technická zpráva o dusičnanu hydroxlyaminovém“. Americké ministerstvo energetiky. DOE / EH-0555
  • Gösta Bengtsson et al. (2002) „Kinetika a mechanismus oxidace hydroxylaminu železem (III)“. J. Chem. Soc., Dalton Trans., 2002, 2548–2552

Reference

  1. ^ A b Spores, Ronald A .; Masse, Robert; Kimbrel, Scott; McLean, Chris (15. – 17. Července 2013). „Pohonný systém GPIM AF-M315E“ (PDF). San Jose, Kalifornie, USA: 49. společná konference a výstava AIAA / ASME / SAE / ASEE. Archivováno (PDF) z původního dne 2014-02-28.
  2. ^ Rheingold, A. L .; Cronin, J. T .; Brill, T. B .; Ross, F. K. (březen 1987). „Struktura dusičnanu hydroxylamonného (HAN) a homolog deuteria“. Acta Crystallographica oddíl C. 43 (3): 402–404. doi:10.1107 / S0108270187095593.
  3. ^ Pembridge, John R .; et al. (1979). Kinetika, mechanismus a stechiometrie oxidace hydroxylaminu kyselinou dusičnou. JCS Dalton. 1657–1663.
  4. ^ Dominic Freudenmann, Helmut K. Ciezki (29. července 2019). „Monopropellanty založené na ADN a HAN - Minireview o kompatibilitě a chemické stabilitě ve vodném prostředí“. Pohonné látky, výbušniny, pyrotechnika. Wiley Online knihovna. 44 (9): 1084–1089. doi:10.1002 / prep.201900127.CS1 maint: používá parametr autoři (odkaz)
  5. ^ „Zachycovač fáze“. Tiskové zprávy. Raytheon. Archivovány od originál dne 18. května 2007.
  6. ^ Sawka, Wayne N .; McPherson, Michael (12. 7. 2013), „Elektrická tuhá pohonná látka: bezpečná technologie pohonu od mikro do makra“, 49. společná konference o pohonu AIAA / ASME / SAE / ASEE, Joint Propulsion Conferences, American Institute of Aeronautics and Astronautics, doi:10.2514/6.2013-4168, ISBN  978-1-62410-222-6
  7. ^ „Vyhlášeni vítězové ceny LDI 2014“. Živý design. 2014-11-23. Citováno 2019-06-19.
  8. ^ Nicholas, Andrew; Finne, Ted; Gaylsh, Ivan; Mai, Anthony; Yen, Jim (září 2013). "Přehled mise SpinSat" (PDF).
  9. ^ „SpinSat - satelitní mise - adresář eoPortal“. adresář.eoportal.org. Citováno 2019-06-19.
  10. ^ Spores, Ronald A .; Robert Masse, Scott Kimbrel, Chris McLean (15. – 17. Července 2013), „Pohonný systém GPIM AF-M315E“ (PDF), 49. společná konference a výstava AIAA / ASME / SAE / ASEE, San Jose, Kalifornie, USACS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  11. ^ „O mise pro infuzi zelených pohonných hmot (GPIM)“. NASA. 2014. Archivováno z původního dne 2013-04-24.
  12. ^ „Infúzní mise zelených pohonných hmot (GPIM)“. Ball Aerospace. 2014. Archivováno z původního dne 2013-04-24.
  13. ^ Casey, Tina (19. července 2013). „NASA se zaměřuje na misi na zelené palivo ve výši 45 milionů dolarů“. Clean Technica.
  14. ^ Sempsrott, Danielle (25. června 2019). „Mise NASA pro infuzi zelených pohonných hmot“. NASA. Citováno 6. června 2020.
  15. ^ 航天 科技 六 院 801 所 HAN 基 无毒 推进 发动机 研制 攻关 记 (v čínštině). China Aerospace Science and Technology Corporation. 24. května 2019. Citováno 14. května 2020.
  16. ^ „革新 的 衛星 技術 実 証 1 号 機 TISKOVÁ SADA“ (PDF). JAXA. Citováno 15. března 2019.
  17. ^ 小型 実 証 衛星 1 号 機 RAPIS-1 グ リ ー ン プ ロ ペ ラ ン ト 推進 （PR GPRCS） 世界 初 の 軌道 上 HAN 系 推進 薬 実 証！ (v japonštině). JAXA. 15. března 2019. Citováno 15. března 2019.