Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Kemi

Hvorfor er hydrazin et godt brændstof at bruge?

Hydrazine er et godt brændstof til visse applikationer, hovedsageligt på grund af dets unikke egenskaber:

Fordele:

* Høj energitæthed: Hydrazine har et højt energiindhold pr. Enhedsmasse, hvilket betyder, at det kan give en betydelig mængde energi for sin vægt. Dette gør det velegnet til anvendelser, hvor vægt er en kritisk faktor, som rumfartøjsfremdrift.

* hypergolisk: Det antænder spontant ved kontakt med en oxidation, såsom dinitrogen -tetroxid (N 2 O 4 ). Dette eliminerer behovet for et separat tændingssystem og forenkler motordesign.

* opbevares ved omgivelsestemperaturer: I modsætning til nogle andre brændstoffer kan hydrazin opbevares ved stuetemperatur, hvilket gør det praktisk til langvarige missioner.

* Højt tryk: Hydrazinbaserede motorer kan generere højt tryk, hvilket hurtigt er gavnligt for manøvrering af rumfartøjer.

Ulemper:

* toksicitet: Hydrazin er meget giftig og ætsende og udgør betydelige sundhedsrisici. Håndtering og opbevaring kræver særlige forholdsregler.

* Lav ydelse: Sammenlignet med andre brændstoffer som parafin eller flydende brint har hydrazin en lavere specifik impuls (et mål for brændstofeffektivitet), hvilket betyder, at det kræver mere brændstof for at opnå den samme ydelse.

* Miljøproblemer: Biprodukterne af hydrazinforbrænding kan være skadelig for miljøet.

Ansøgninger:

På trods af ulemperne bruges hydrazin i vid udstrækning i:

* rumfartøjsfremdrift: Til holdningskontrol, station-holdning og kursuskorrektioner.

* Militære applikationer: Som drivmiddel i missiler og raketter.

* Kemisk syntese: Som et reduktionsmiddel i forskellige kemiske processer.

Alternativer:

Alternativer til hydrazin udforskes, herunder:

* monopropellants: Andre hypergoliske drivmidler som monomethylhydrazin (MMH).

* Elektrisk fremdrift: Systemer, der bruger elektricitet til at fremskynde ioner, hvilket tilbyder højere effektivitet, men lavere drivkraft.

* faste drivmidler: Brændstoffer opbevaret som faste materialer, der tilbyder enkelhed, men lavere ydeevne.

Valget af brændstof afhænger i sidste ende af den specifikke anvendelse og dets krav. Hydrazin er stadig et værdifuldt drivmiddel til visse anvendelser på grund af dets unikke egenskaber, men løbende forskning fortsætter med at udforske alternative brændstoffer og fremdrivningssystemer.

Varme artikler