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Hydrazin

Darstellung: Die technische Darstellung von Hydrazin, N2H4, einem Aminoderivat des Ammoniaks, erfolgt im Rahmen der Raschig-Synthese durch die Oxidation von Ammoniak mit Natriumhypochlorit, NaOCl. Als Zwischenprodukt wird bei der Reaktion Chloramin, NH2Cl, gebildet, das sich mit Ammoniak dann weiter zum Hydrazin umsetzt:

NH3+ NaOCl NH2Cl+ NaOH
NH2Cl+ NH3+ NaOH N2H4+ NaCl+ H2O

Schwermetallionen katalysieren die Reaktion von gebildetem Hydrazin mit Chloramin zu Stickstoff und Ammoniumchlorid:

2NH2Cl+ N2H4 N2+ 2NH4Cl

Zur Unterbindung dieser Reaktion werden dem Reaktionsgemisch Leim (Gelatine) oder Komplexbildner zur Bindung der Schwermetallspuren zugesetzt.

Bei anderen technischen Verfahren der Hydrazin-Synthese erfolgt die Oxidation des Ammoniaks mit Hypochlorit in Gegenwart von Aceton bzw. mit Wasserstoffperoxid als Oxidationsmittel.

Handelsüblich ist eine 64%ige wässrige Hydrazin-Lösung (Hydrazin-Hydrat, N2H4 · H2O). Reines Hydrazin ist eine farblose, an der Luft rauchende Flüssigkeit (Siedepunkt: 113,5°C). Strukturell ähnelt die Verbindung dem Wasserstoffperoxid ( H2N-NH2 HO-OH )

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Abb.1
Molekülstruktur von Hydrazin, N2H4

Bei höheren Temperaturen tritt, mitunter explosionsartig, Zerfall in Stickstoff und Ammoniak ein:

N2H4 4NH3+ N2

Das Hydrazin-Hydrat (Siedepunkt: 118,5 °C) ist wesentlich beständiger als freies Hydrazin. Es kann verschlossen jahrelang aufbewahrt und gefahrlos gehandhabt werden.

Hydrazin ist eine schwache Base, die zwei Protonen anlagern kann und demzufolge zwei Reihen von Hydraziniumsalzen bildet. Hydraziniumsulfat, (N2H6)SO4, ist z.B. eine kristalline, in kaltem Wasser schwer lösliche Verbindung.Hydrazin ist ein starkes Reduktionsmittel. An der Luft verbrennt N2H4 zu Stickstoff und Wasser:

N2H4+ O2N2 2H2O

Verwendung: Die beträchtliche Wärmeentwicklung (623 kJmol-1) und die Unbedenklichkeit der Reaktionsprodukte machen Hydrazin und seine Derivate als Raketentreibstoff interessant. Auch wässrige Hydrazin-Lösungen haben reduzierende Eigenschaften; aus Silbersalzlösungen lässt sich elementares Silber abscheiden (Silberspiegel!). Hydrazin dient hauptsächlich zur Gewinnung von Hydrazinderivaten, die als Treib- bzw. Blähmittel bei der Herstellung von Kunststoffschäumen, als Radikalstarter bei Polymerisationsreaktionen, als Herbizideund Pharmaka eingesetzt werden.