Тетраоксид діазоту

Те́трокси́д діазо́ту, азо́тний тетрокси́д (АТ, «аміл») — неорганічна сполука складу N₂O₄. Тетроксид утворюється при зрідженні та наступній димеризації оксиду NO₂.

Азотний тетраоксид
Інші назви	динітроген тетраоксид
Ідентифікатори
Номер CAS	10544-72-6
Номер EINECS	234-126-4
ChEBI	29803
RTECS	QW9800000
SMILES	[N+](=O)([N+](=O)[O-])[O-]^[1]
InChI	InChI=1S/N2O4/c3-1(4)2(5)6
Номер Гмеліна	2249
Властивості
Молекулярна формула	N2O4
Молярна маса	92,011 г/моль
Зовнішній вигляд	летка рідина
Тпл	-11,2 °C
Ткип	21,1 °C
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Примітки картки

Ця стаття про оксид азоту складу N₂O₄. Про інші сполуки цього ряду див. Оксиди азоту.

Являє собою жовтувато-коричневу летку рідину з їдким запахом; колір зумовлений домішкою діоксиду азоту. Температура кипіння при атмосферному тиску складає 21,15 °C, кристалізації −11 °С. Кристали при температурах нижче −12 °С безбарвні.

Хімічні властивості

За нормальних умов тетроксид азоту перебуває в рівновазі з діоксидом азоту:

${\displaystyle \mathrm {N_{2}O_{4}\rightleftarrows 2NO_{2}} }$; ΔH>O

При нагріванні повністю дисоціює до діоксиду азоту. Склад суміші залежить від температури і тиску. Зі зростанням температури рівновага зміщується до діоксиду азоту — окисник набуває бурого кольору. При зростанні тиску при постійній температурі ступінь дисоціації N₂O₄ зменшується, практично повністю дисоціює при 140 °C.

Реагує з водою утворюючи суміш нітратної і нітритної кислот:

${\displaystyle \mathrm {2NO_{2}+H_{2}O\rightarrow HNO_{3}+HNO_{2}} }$

Сильний окисник, високотоксичний і корозійний. Суміші з органічними речовинами вибухонебезпечні.

Використання

Широко використовується в ракетній техніці як висококиплячий (некріогенний) окисник ракетного палива.

В ракетних двигунах використовується в парі з паливами на основі похідних гідразину (, несиметричним диметилгідразином).

Раніше використовувався розчиненим в нітратій кислоті, через високу температуру переходу в твердий стан. Зокрема, в українських РН «Циклон»; російських «Космос», (у вигляді ), «Протон»; американських — родини «Титан»; французьких — родини ; в рушійних установках пілотованих кораблів, супутників, орбітальних і міжпланетних станцій. Другий за частотою використання окисник палива після рідкого кисню.

В парі з (алкілгідразинами) утворює паливну пару, що самозаймається, з періодом затримки запалювання близько 0,003 с.

Зберігання

В резервуарах з легованої сталі або алюмінію об'ємом до 100 м³. Резервуари обладнують зливно-наливними трубами, запобіжними клапанами, манометрами і рівнемірами. Оскільки інтервал рідкого стану (262–294,3 °К) дуже малий, резервуари розміщують в заглиблених приміщеннях, де підтримується температура 268…288 К.

Особливістю зберігання є насичення компоненту азотом або повітрям і підтримання в резервуарі підвищеного тиску 0,15—0,22 МПа, для запобігання потрапляння в окисник з атмосфери вологи і забруднюючих речовин, а також для зменшення часу насичення газами при заправці . Заправлені ракети також перебувають під трохи вищим тиском, щоб уникнути кавітації в турбонасосному агрегаті (ТНА) при роботі .

Транспортування

Для транспортування використовуються спеціальні цистерни з ізоляцією і системою трубопроводів, в яку залежно від температури зовнішнього повітря подають теплу воду або охолоджувальний розчин.

Транспортується під надлишковим тиском 0,1—0,15 МПа. Використовуються залізничні цистерни ємністю близько 40 м³, автоцистерни — 30—60 м³. Залізничні й автомобільні цистерни обладнані зливно-наливними трубами, запобіжними клапанами, манометрами і рівнемірами.

Посилання

• NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards — Nitrogen Dioxide [ 28 жовтня 2020 у Wayback Machine.]

Примітки

1. Dinitrogen tetroxide
   d:Track:Q278487
2. Насправді, аміл — алкільний радикал «C₅H₁₁-», назва «аміл» — кодове ім'я АТ у військових ракетників