Idrazina nitroformiato
| Idrazina nitroformiato | |
|---|---|
| Abbreviazioni | |
| HNF | |
| Nomi alternativi | |
| Nitroformiato di idrazinio | |
| Caratteristiche generali | |
| Formula bruta o molecolare | CH5N5O6 |
| Massa molecolare (u) | 180,080 g/mol |
| Aspetto | solido cristallino giallo |
| Numero CAS | |
| PubChem | 129868016 |
| SMILES | N[NH3+].[O-][N+](=O)[C-]([N+]([O-])=O)[N+]([O-])=O |
| Proprietà chimico-fisiche | |
| Densità (g/cm3, in c.s.) | 1,91 |
| Solubilità in acqua | molto solubile |
| Indicazioni di sicurezza | |
Il nitroformiato di idrazinio (sigla commerciale: HNF, da hydrazinium nitroformate) è il sale formato per protonazione dell'idrazina da parte del nitroformio (trinitrometano), contenente cationi idrazinio e anioni nitroformiato, la cui formula è quindi [N2H5]+ [C(NO2)3]–. [1][2][3] È facilmente solubile in acqua ed altri solventi polari e spesso è trasportata, o anche usata, come soluzione acquosa al 33%.[4]
Sintesi e decomposizione termica[modifica | modifica wikitesto]
Si produce per azione del trinitrometano (o nitroformio, HC(NO2)3), su soluzioni acquose concentrate di idrazina:[5]
N2H4 + HC(NO2)3) → [N2H5]+[C(NO2)3]–
La reazione di decomposizione termica è più complessa,[6] ma quella stechiometrica è la seguente, che mostra comunque l'ingente numero di moli gassose che vengono prodotte (1:6,75):
4 CH5N5O6 = 3 O2 + 4 CO2 + 10 H2O + 10 N2
Proprietà[modifica | modifica wikitesto]
Ha proprietà esplosive ed è un propellente ad alta densità energetica ed anche ossidante. Sono in corso ricerche presso l'Agenzia spaziale europea per studiarne l'uso nei propellenti solidi per razzi.[7][8][9] Una caratteristica del propellente è che che brucia molto rapidamente e con un'efficienza di combustione molto elevata e in grado di produrre un alto impulso specifico. Insieme al dinitrammiduro di ammonio [NH4]+ [N3O4]− (ADN), viene studiato come possibile propellente alternativo ecosostenibile del perclorato di ammonio (AP).[10]
È un prodotto chimico di ricerca, costoso e disponibile solo in quantità limitate. Uno svantaggio di HNF è la sua stabilità termica limitata.
Note[modifica | modifica wikitesto]
- ^ H. F. R. Schoyer, W. H. M. Welland-Veltman, J. Louwers, P. A. O. G. Korting, A. E. D. M. van der Heijden, H. L. J. Keizers, and R. P. van den Berg, Overview of the Development of Hydrazinium Nitroformate, in Journal of Propulsion and Power, vol. 18, n. 1, 2002, pp. 131-137, DOI:10.2514/2.5908.
- ^ P. S. Dendage, D. B. Sarwade, S. N. Asthana & H. Singh, Hydrazinium nitroformate (HNF) and HNF based propellants: A review, in Journal of Energetic Materials, vol. 19, n. 1, 2001, pp. 41-78, DOI:10.1080/07370650108219392.
- ^ Dickens, Brian, Crystal structure of hydrazine nitroform [N2H5+C(NO2)3−], in Chemical Communications, n. 5, 1967, pp. 246-247, DOI:10.1039/c19670000246.
- ^ (DE) Registration Dossier - ECHA, su echa.europa.eu. URL consultato il 30 settembre 2023.
- ^ Ernst-Christian Koch, High explosives, propellants, pyrotechnics, De Gruyter, 2021, ISBN 978-3-11-066059-3. URL consultato il 26 maggio 2024.
- ^ (EN) Valery Sinditskii, V. V. Serushkin e S. A. Filatov, FLAME STRUCTURE OF HYDRAZINIUM NITROFORMATE, in International Journal of Energetic Materials and Chemical Propulsion, vol. 5, n. 1-6, 2002, pp. 576–586, DOI:10.1615/IntJEnergeticMaterialsChemProp.v5.i1-6.600. URL consultato il 26 maggio 2024.
- ^ Preparing for the Future, vol. 6, n. 1, European Space Agency, marzo 1996.
- ^ Walter Tydon, Minimum Cost Design Launch Vehicle Design/Costing Study TOR-0059(6526-01)2, vol. 2, Background Studies, The Aerospace Corporation, 31 luglio 1970, pp. 4-13, 4-14.
- ^ 2nd International Conference on Green Propellants for Space Propulsion (PDF), su esa.int.
- ^ Fu-yao Chen, Chun-lei Xuan e Qiang-qiang Lu, A review on the high energy oxidizer ammonium dinitramide: Its synthesis, thermal decomposition, hygroscopicity, and application in energetic materials, in Defence Technology, vol. 19, 2023-01, pp. 163–195, DOI:10.1016/j.dt.2022.04.006. URL consultato il 26 maggio 2024.
