[科普中国]-水合肼

水合肼（肼：拼音：jǐng）又称水合联氨。纯品为无色透明的油状液体，有淡氨味，在湿空气中冒烟，具有强碱性和吸湿性。常压下，肼可以和水形成共沸（共沸物中肼含量约为69%）。工业上一般应用含量为40%--80%的水合肼水溶液或肼的盐。水合肼液体以二聚物形式存在，与水和乙醇混溶，不溶于乙醚和氯仿；它能侵蚀玻璃、橡胶、皮革、软木等，在高温下分解成N2、NH3和H2；水合肼还原性极强，与卤素、HNO3、KMnO4等激烈反应，在空气中可吸收CO2，产生烟雾。水合肼及其衍生物产品在许多工业应用中得到广泛的使用，用作还原剂、抗氧剂，用于制取医药、发泡剂等。

性质用途避免接触氧化物，氧，金属粉末，有机材料,工作人员应作好全面防护，皮肤和眼睛接触肼之后，应直接用大量清水冲洗，并请医生检查治疗。工作区域必须充分通风，并经常使用适当的仪器检测生产区域环境中的肼浓度。能与水、醇任意混合，不溶于三氯甲烷和醚。具有强碱性与还原性，是一种强还原剂。与氧化剂接触，会自燃自爆。具有强腐蚀性、渗透性。在空气中能吸收二氧化碳。有毒。折光能力很强液体。在空气中发烟，相当难流动，有特异的不像氨的臭味。可与水、酒精混溶，不能与醚、氯仿混溶。

物理性质冰点：-51.7℃

熔点：-40℃

沸点：118.5℃

相对密度（水=1）：1.032(21/4℃，指21℃的水合肼与4℃的水的密度比)

蒸汽压：72.8℃

比 重：1.03(21℃）

表面张力(25℃）：74.0mN/m

折光指数：1.4284

生成热：-242.71kJ/mol

闪点（开杯法）：72.8℃

溶解性：水合肼液体以二聚物形式存在，与水和乙醇混溶，不溶于乙醚和氯仿

腐蚀性：能侵蚀玻璃、橡胶、皮革、软木等

稳定性：稳定，在高温下（约1000℃）分解成N2、NH3和H2

化学反应：水合肼还原性极强，与卤素、HNO3、KMnO4等激烈反应，在空气中可吸收CO2，产生烟雾

外观与性状：无色透明的油状发烟液体，微有特殊的氨臭味，在湿空气中冒烟，具有强碱性和吸湿性。

危险标记：20（碱性腐蚀品）

用途水合肼作为一种重要的精细化工原料，主要用于合成AC、D1PA、TSH等发泡剂；也用作锅炉和反应釜的脱氧和脱二氧化碳的清洗处理剂；在医药工业中用于生产抗结核、抗糖尿病的药物；在农药工业中用于生产除草剂、植物生长调和剂和杀菌、杀虫、杀鼠药；此外它还可用于生产火箭燃料、重氮燃料、橡胶助剂等。2013年来，水合肼的应用领域还在不断拓展。

水合肼及其衍生物产品在许多工业应用中得到广泛的使用，如化学产品、医药产品、农化产品、水处理、照相及摄影产品等用作还原剂、抗氧剂，用于制取医药、发泡剂等。1

水合肼可直接用作：

1.热电厂和核电厂中用作循环水的防腐蚀添加剂。

2.工业锅炉和高压蒸汽炉中用水的除氧剂。水合联氨是一种脱氧剂，它能使水中的溶解氧还原，被用于进一步去除锅炉给水经热力除氧后的残留微量溶解氧。因为给水中溶解氧会引起锅炉管壁的腐蚀。向锅炉给水加入水合肼，不但能脱氧，还能防止锅炉内铁垢和铜垢的生成。

水合肼是一种高效还原剂，可以合成以下产品：

1.发泡剂：偶氮甲酰胺（偶氮碳酰胺）（如：用于生产内胎用的叠氮化钠产品）。

2.农化产品和医药产品中生物活性中间体的合成，要先生成三唑。

3.偶氮引发剂

4.其它各种产品：在染料方面某些特定的有机颜料产品，照相方面用的试剂，氨基甲酸酯及丙烯酸酯类产品，以及氰溴酸产品。

水合肼还可以在以下领域得到应用：

1.贵金属的清洗、精炼。

2.酸洗液和表面处理液中回收金属。

3.处理废液和废气。

4.在电子市场中使用的各等级精制硫酸的提纯。

5.塑料和金属（镍、钴、铁、铬等）的金属镶嵌。

6.是火箭燃料的配方产品。

7.在ACTIRED工艺过程中使用，该工艺主要应用于金矿选矿。

由于水合肼具有双官能基团和亲核基团，因此可以生产多种衍生物产品，如：

1. LIOZAN：防腐蚀产品，能提供快速的除氧能力，并且可在较低温度下生效。

2.肼盐：3种产品，主要用于合成中间体（尤其在医药工业中）。

3.三唑产品：1，2，4-三唑/1，2，4-三唑钠盐/4-氨基-1，2，4-三唑/3-氨基-1，2，4-三唑。

4.氨基胍碳酸氢盐。

5.新型的聚合物引发剂，如公司产的液态偶氮化合物产品。

水合肼为强还原剂，是医药、农药、染料、发泡剂、显像剂、抗氧剂的原料；大量用作大型锅炉水的脱氧剂；还用于制造高纯度金属、合成纤维、稀有元素的分离。此外，还用来制造火箭料和炸药等。也用作分析试剂。用作发泡剂的肼衍生物大部分是偶氮二甲酰胺（AC），还有甲苯磺酸肼等。用作医药的衍生物，肼量较多的是异烟肼、芬基氨硫脲和苯磺酰氨硫脲，还有抗精神病药1-异烟酰基-2-异丙肼、抗癌药醛基肼衍生物、抗感染药5-硝基呋喃甲叉肼衍生物、抗生素唑啉头孢菌素、利尿降压药肼苯哒嗪、抗肿瘤药甲基苯肼等。用作农药的肼衍生物有植物生长调节剂马来酰肼衍生物、杀鼠剂二鼠剂硝基苯肼、杀虫钉菌剂吡唑衍生物与5-硝基呋喃氨硫脲，除草剂氨基三唑等。在日本，肼的用途分配中1/3以上是作锅炉水的去氧剂，发泡剂用的肼（包括水合肼和硫酸肼）约占30%，用于蒙胧药占10%。

包装储运包装方法：小开口钢桶；玻璃瓶或塑料桶（罐）外全开口钢桶；螺纹口玻璃瓶、铁盖压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶（罐）外普通木箱。

运输注意事项：铁路运输时应严格按照铁道部《危险货物运输规则》中的危险货物配装表进行配装。起运时包装要完整，装载应稳妥。运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。严禁与氧化剂、酸类、金属粉末、食用化学品等混装混运。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。运输途中应防曝晒、雨淋，防高温。公路运输时要按规定路线行驶，勿在居民区和人口稠密区停留。

【安全性】 参见无水肼产品。用铁桶包装，内涂环氧树脂或衬聚乙烯，每桶净重200kg或由供需双方商定。包装前铁桶内必须用水洗净、干燥，以免桶内杂质影响产品质量。应贮存在阴凉、通风、干燥的库房中，不得与氧化剂、植物纤维混贮，库温在40℃以下。运输过程中应远离明火、火花，不得与氧化剂、植物纤维混运。应避免阳光照射，容器必须密封。装卸时要轻拿轻放，防止包装破损。属无机碱性腐蚀物品，危规编号：GB 8.2类82020。UN NO.2030;IMDG CODE 8182页，8.2类。副危险6.1类。失火时，可用水、砂土及各种灭火器扑救。

【保质期】 密封状态下2年。

生产方法水合肼工业生产方法主要有拉西法、尿素法、酮连氮法和过氧化氢法4种，国内主要采用尿素法工艺。

1.尿素氧化法

将10%的次氯酸钠溶液和30%液碱混合，然后冷却，调整混合，然后冷却，调整混合液中氯和碱成1：1.8的重量比，放入反应锅内。再加入适量的高锰酸钾，搅拌下将尿素溶液加入反应锅，加热至约103-104℃料液沸腾为止。尿素加入量按有效氯计算，有效氯的重量比是76：75。将上述氧化生成物粗肼水加到蒸发器进行真空蒸馏，肼气和水气经过盲风器导入接受釜，进行初次提浓。从接受釜得到的淡肼水送至筛板塔进行真空提浓，使水合肼含量达到规定值。当含量≥40%时尿素 770次氯酸钠890030%液碱52002.次氯酸钠氨化法首先由氯气和烧碱配制成次氯酸钠，然后在3.922×107Pa压力和130-150℃温度下进行合成，得水合肼反应液，经气提脱除多余的氨，再进行蒸发脱盐和精馏得成品水合肼。

2酮连氮法

酮连氮法是国外七十年代发展起来的新技术。该法是氨在过量丙酮存在下，用氯或次氯酸钠氧化，生成甲酮连氮，再加压水解得到肼。该法优点是收率高，可达95%左右，能耗低。缺点是丙酮的加入，使系统中有有机副产物生成，需要清除，且丙酮蒸汽需处理。

3.过氧化氢法

此法是法国于结纳-库尔曼化学公司开发成功的。于1979年建成年产5000吨（100%）水含肼装置。该法是氨和浓H2O2在甲乙酮、乙酰胺和磷酸氢二钠存在下互相作用，生成甲甲乙酮连氮和水，再加压水解得水合肼。肼的产率以H2O2计为75%左右，该法没有副产物氯化钠，对简化流程和环保有利，并且产品溶易分离，不必进行精馏。但甲乙酮的化学损耗高于甲酮连氮法的丙酮的损耗。2

上游原料上游原料：次氯酸钠、氯气、尿素、氢氧化钠。

下游产品叠氮化钠、1,2,4-三氮唑、叔丁基肼、马来酰肼、水合肼、1,2,4-三嗪-2-甲基-6-羟基-3-硫代-5-酮、氨基脲盐酸盐、1-羟基苯并三氮唑、1-羟基苯并三氮唑一水物、噻二唑、甲基巯基噻二唑、3,6-二氯哒嗪、3,3'-二氯-4,4'-联苯二胺,盐酸盐、二苯甲酮腙、叔丁基肼盐酸盐。

危害影响⑴健康危害

侵入途径：吸入、食入、经皮吸收。

健康危害：吸入该品蒸气，刺激鼻和上呼吸道。此外，尚可出现头晕、恶心和中枢神经系统兴奋。液体或蒸气对眼有刺激作用，可致眼的永久性损害。对皮肤有刺激性；长时间皮肤反复接触，可经皮肤吸收引起中毒；某些接触者可发生皮炎。口服引起头晕、恶心。

⑵毒理学资料及环境行为

毒性：属高毒类。

急性毒性：LD50为129mg/kg（大鼠经口)

危险特性：遇明火、高热可燃。具有强还原性。与氧化剂能发生强烈反应。引起燃烧或爆炸。

燃烧（分解）产物：氧化氮。

⑶环境标准

前苏联：车间空气中有害物质的最高容许浓度0.1mg/m3；

中国（待颁布）：饮用水源中有害物质的最高允许浓度 0.01mg/L；

前苏联（1975) ：污水排放标准 0.1mg/L。

毒理学1、急性毒性：半数致死量（兔，静脉）25mg/kg ,有剧毒，强烈侵蚀皮肤及阻害体内的酶。急性中毒时，可损害中枢神经系统，多数情况下能致死。在体内主要影响碳水化合物和脂肪的新陈代谢功能。具有溶血性质。其蒸气能侵蚀黏膜，并导致头昏；刺激眼睛，使眼红肿、化脓。损害肝脏，使血糖降低、血液缺水，并引起贫血。空气中肼的最高容许浓度0.1mg/m3。

2、吸入蒸气对上呼吸道、鼻有刺激性。接触皮肤过敏、具有腐蚀性，能引起烧伤，可能致癌。大鼠经口LD50为129mg/kg。

处理方法一、泄漏应急处理

疏散泄漏污染区人员至安全区，禁止无关人员进入污染区，建议应急处理人员戴自给式呼吸器，穿化学防护服。不要直接接触泄漏物，在确保安全情况下堵漏。喷雾状水，减少蒸发。使用干冰二氧化碳灭火器或用沙土或其它不燃性吸附剂混合吸收，然后收集运至废物处理场所处置。也可以用大量水冲洗，经稀释的洗水放入废水系统。如大量泄漏，利用围堤收容，然后收集、转移、回收或无害处理后废弃。

二、防护措施

呼吸系统防护：可能接触其蒸气或烟雾时，应该佩带防毒面具。紧急事态抢救或逃生时，佩带自给式呼吸器。

眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。

防护服：穿工作服（防腐材料制作）。

手防护：戴橡皮手套。

其它：工作后，淋浴更衣。单独存放被毒物污染的衣服，洗后再用。注意个人清洁卫生。

三、急救措施

皮肤接触：立即脱去污染的衣着，立即用流动清水彻底冲洗。

眼睛接触：立即提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗至少15分钟。就医。

吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。呼吸困难时给输氧。呼吸停止时，立即进行人工呼吸。就医。

食入：误服者给饮牛奶或蛋清。立即就医。

灭火方法：雾状水、二氧化碳、干粉、泡沫。

水合肼溶液肼于1875年被合成，已有100多年历史。自第二次世界大战末，德国人将之用于火箭推进剂，其工业化生产的历史也已有半个多世纪。 肼通常以一水化合物(N2H4·H2O)形式出售，相当于肼质量分数64%。工业上一般应用含量为40%--80%的水合肼水溶液或肼的盐。3

对环境的影响（1）健康危害：

侵入途径：吸入、食入、经皮吸收。

健康危害：吸入本品蒸气，刺激鼻和上呼吸道。此外，尚可出现头晕、恶心和中枢神经系统兴奋。液体或蒸气对眼有刺激作用，可致眼的永久性损害。对皮肤有刺激性；长时间皮肤反复接触，可经皮肤吸收引起中毒；某些接触者可发生皮炎。口服引起头晕、恶心。

（2）毒理学资料及环境行为：

毒性：属高毒类。

急性毒性：LD50129mg/kg(大鼠经口)

危险特性：遇明火、高热可燃。具有强还原性。与氧化剂能发生强烈反应。引起燃烧或爆炸。

燃烧(分解)产物：氧化氮。

（3）现场应急监测方法：

检测管法。

（4）环境标准:前苏联车间空气中有害物质的最高容许浓度0.1mg/m3；

中国(待颁布)饮用水源中有害物质的最高允许浓度0.01mg/L；

前苏联(1975)污水排放标准0.1mg/L1。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学