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Caractéristiques
Utilisations [1-6]
L'hydrazine (sous forme anhydre, d'hydrate ou de solutions aqueuses) est principalement employée comme :
- Intermédiaire de synthèse organique (agrochimie, industrie pharmaceutique, industrie chimique) ;
- Réactif de laboratoire ;
- Agent gonflant pour les mousses de polymères (polyéthylène, polychlorure de vinyle, copolymères éthylène/acétate de vinyle, caoutchouc...).
- Réducteur de sels dans les métaux (industrie minière) ;
- Inhibiteur de corrosion dans les chaudières industrielles, centrales thermiques et nucléaires ;
- Carburant pour fusées ou combustible pour piles à combustible.
Propriétés physiques [1-7]
L'hydrazine anhydre est un liquide incolore, hygroscopique, fumant à l'air et d'odeur aminée caractéristique (odeur ammoniaquée, seuil olfactif de 3 à 4 ppm). Cette substance est très soluble dans l'eau et dans les alcools, les amines et liquides ammoniaqués ; avec l'eau, l'hydrazine anhydre forme un azéotrope à 68 % (en poids) d'hydrazine qui bout à 120,5 °C.
Son hydrate principal, qui contient 64 % en poids d'hydrazine, peut exister à l'état solide et à l'état liquide. Dans les conditions normales, c'est un liquide incolore légèrement huileux.
La constante de dissociation (Pka) de l'hydrazine anhydre est de 8,1 à 25 °C.
| Nom Substance | Formule | N° CAS | Etat Physique | Masse molaire | Point de fusion | Point d'ébullition | Densité | Densité gaz / vapeur | Pression de vapeur | Point d'éclair | Température d'auto-inflammation | Limites d'explosivité ou d'inflammabilité (en volume % dans l'air) | Coefficient de partage n-octanol / eau (log Pow) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Hydrazine anhydre |
N 2H 4 |
302-01-2 |
Liquide |
32,05 g/mol |
2 °C |
113 °C |
1,01 à 20 °C |
1,1 (air = 1) |
21 hPa à 20 °C 80 hPa à 50 °C |
38 - 52 °C (coupelle fermée) |
270 °C |
Limite inférieure : 2,9 à 4,7 Limite supérieure : 100 |
-2,07 |
| Hydrate d'hydrazine |
N 2H 4, H 2O |
7803-57-8 |
Liquide |
50,06 g/mol |
-51 °C |
120 °C |
1,032 à 25 °C |
18 hPa à 20 °C 55 hPa à 50 °C |
73 °C (coupelle ouverte) |
> 280 °C |
Limite inférieure : 3,4 Limite supérieure : 100 |
-3,8 |
À 25 °C et 101 kPa,
- Hydrazine : 1 ppm = 1,33 mg/m3 ;
- Hydrate d'hydrazine : 1 ppm = 2,08 mg/m3.
Propriétés chimiques [1-6]
L'hydrazine se décompose, sous l'action de la chaleur ou des radiations UV, en azote, hydrogène et ammoniaque, normalement à des températures supérieures à 200 °C. Toutefois, la température de décomposition peut être abaissée en présence de nombreux catalyseurs (cuivre, molybdène, cobalt, fer (ex : la rouille), nickel, étain, ruthénium, iridium, mercure ou leurs oxydes) : il peut alors en résulter une décomposition catalytique suivie par une inflammation, voire un dégagement gazeux et une explosion.
En présence d'air, la réaction d'auto-oxydation peut conduire à une inflammation spontanée de l'hydrazine anhydre ou de ses solutions concentrées lorsqu'elles sont absorbées sur un matériau poreux ou fibreux comme le bois, les textiles...
L'hydrazine est un composé à pouvoir réducteur puissant, particulièrement en milieu alcalin, qui s'oxyde à l'air dès la température ambiante. La plupart des oxydants réagissent avec elle de façon brutale et peuvent engendrer une réaction explosive ; c'est le cas avec l'acide nitrique, le peroxyde d'hydrogène, les chlorates, permanganates, chromates, etc. L'oxydation en solution aqueuse produit principalement de l'azote, de l'eau et plus ou moins d'ammoniaque et d'acide hydrazoïque.
L'hydrazine est une base légèrement plus faible que l'ammoniaque. Avec les acides, elle forme des sels dont certains sont explosifs : nitrate, chlorate, perchlorate, azoture d'hydrazinium. Avec les métaux, leurs amides ou leurs hydrures, elle forme des hydrazides métalliques également instables.