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1、第27卷第6期山西化工Vol.27No.62007年12月SHANXICHEMICALINDUSTRYDec.2007科研与开发水合肼法制备硫酸肼的研究宋春玲(襄樊学院化学与生物科学系,湖北襄樊441053)摘要:首先用尿素氧化法制备水合肼,然后加入浓硫酸得产物硫酸肼。实验结果表明,硫酸肼的收率与浓硫酸的滴加速度有关,而硫酸肼的纯度与浓硫酸的滴加速度和硫酸肼的沉降时间有关。制取水合肼较为适宜的工艺条件为:n(尿素)∶n(次氯酸钠)∶n(氢氧化钠)=(1.10～1.12)∶1.00∶(2.27～2.43),低温反应温度控制在20℃以下,高温反应时应快速升温至回流反应,反应时间控制在5min左
2、右。制备硫酸肼时,滴加硫酸的速度控制在1h左右。关键词:尿素氧化法;水合肼法;硫酸肼;制备+中图分类号:TQ113.73文献标识码:A文章编号:1004-7050(2007)06-0006-03硫酸肼(N2H4·H2SO4)又名硫酸联氨,有毒性,制得水合肼后,滴加浓硫酸制得硫酸肼,经冷却其纯品是无色鳞状晶体或斜方晶体,无味,易溶于热结晶、抽滤、洗涤、干燥,得产品硫酸肼。其反应式如[2]水,较少溶于冷水,在空气中稳定,易受到碱或氧化下:[1,2]剂作用,吸潮性弱,有强烈的还原作用。N2H4·H2O+H2SO4N2H4·H2SO4+H2O硫酸肼用途广泛,医药上用于制造异菸肼、无水1.2试剂与仪
3、器肼、百生肼和呋喃西林等;染料上用于制造偶氮二甲尿素,工业级;氢氧化钠,化学纯;氯气,工业级;酰胺、偶氮二异丁腈等;农业上用于杀虫剂、灭菌剂、苹碳酸氢钠、碘、浓硫酸,分析纯;硫代硫酸钠,分析纯;果酸肼、植物生长抑制剂;可作为塑料和橡胶的发泡碘化钾,化学纯;过氧化氢,分析纯;盐酸,分析纯;无[3]剂,也用于分析试剂、血液实验及由碲中分离钋等。水乙醇,分析纯;酚酞、催化剂、淀粉,自制。本实验采用水合肼法生产硫酸肼,探讨了尿素XT-4型熔点仪,北京科仪电光仪器厂。[4]法生产水合肼的氧化反应工艺条件以及硫酸肼1.3水合肼的制备合成工艺条件对硫酸肼收率和纯度的影响。1.3.1NaClO溶液的配制配
4、制质量分数30%的氢氧化钠溶液,冷却后通1实验部分入氯气(整个装置置于冰水浴中)。控制通入氯气的1.1实验原理速度,保持溶液温度在30℃以下。至溶液有效氯质先采用尿素氧化法制备水合肼,即由尿素水溶量分数为18.56%时,停止通入氯气。向上述溶液液与次氯酸钠、烧碱在催化剂作用下反应生成水合中加入一定量的氢氧化钠溶液,配制成有效氯质量肼。其反应式如下:分数为8%左右,游离碱质量分数为10.8%左右的CO(NH2)2+NaClO+2NaOHN2H4·H2O+混合液。称取83.7gNaClO溶液,加入30mL水,NaCl+Na2CO3配制成质量分数为19%的NaClO溶液,待用。1.3.2低温反应
5、收稿日期:2006-10-11称取22g氢氧化钠于50mL水中,溶解后冷却作者简介:宋春玲,女,1977年出生,2004年毕业于太原理工大学,待用。再称取14.3g尿素于23mL水中,溶解后加硕士,讲师,现就职于襄樊学院化学与生物科学系。2007年12月宋春玲,水合肼法制备硫酸肼的研究·7·入3mL～6mL氢氧化钠溶液。不充分,导致强氧化性的次氯酸钠与生成的强还原将上述尿素溶液置于盛有冰水混合物的水槽中,性水合肼发生反应,从而使水合肼的收率降低。反电磁搅拌下向其中滴加1.3.1所制次氯酸钠溶液。应过程中有氮烯生成,它是一种极活泼的反应中间反应过程中应保持反应温度在20℃以下,控制反应体,能
6、发生多种类型的反应,但它存在的时间极短,时间在0.5h之内,滴加结束后继续搅拌30min。因此必须在短时间内将温度升至回流温度,以提高1.3.3高温反应水合肼的收率。不同回流时间对水合肼收率的影响将1.3.2剩余NaOH溶液加入14mL自制的催见表2。化剂中,置于三口烧瓶中预热,待温度升高至100℃表2回流时间对水合肼收率的影响时迅速加入低温反应所得溶液,快速升温至沸腾,回组号回流时间/min水合肼的收率/%流反应。控制反应时间5min,冷却,得水合肼粗1575.1品,测定水合肼的含量[4～7]。2774.93974.8所得水合肼转化率(以氯计)达到70%以上时,41374.9方可用于硫酸
7、肼的制备。51774.91.4硫酸肼的制备由表2可知,回流时间长短对水合肼的收率影将水合肼转移到烧杯中,滴加98%的浓硫酸响不大,只是将过量尿素与氢氧化钠反应掉,有利于75g,搅拌,滴加时间控制在1h左右,温度60℃以最终副产物的处理。下。冷藏沉降2h,得硫酸肼沉淀。抽滤,用无水乙2.1.3配料比对水合肼收率的影响醇洗涤,干燥,得白色硫酸肼固体,纯度95.3%,熔水合肼合成反应要求尿素过量,次氯酸钠不能点255℃,收率(
