Hüdrasiin

Molekulaarne struktuur ja omadused

Hüdrasiin koosneb kahest lämmastiku aatomist, mis on omavahel seotud kovalentse sidemega.
Tavatemperatuuril ja rõhul on hüdrasiin hügroskoopne vedelik ja ammoniaagiga sarnase lõhnaga. Külmudes moodustab valgeid kristalle. Hüdrasiin on tugev redutseerija ja nõrgem alus kui ammoonium.
Puhas aine laguneb kuumutades või UV-kiirgusel ning moodustab ammooniumi, vesiniku ja lämmastiku. See reaktsioon võib olla plahvatusohtlik, eriti kui katalüsaatoriteks kasutada teatud metalle või metallioksiide.
Hüdrasiin moodustab veega reageerides hüdrasiin monohüdraadi, mille keemistemperatuur on 120,5 °C. Aluselistes lahustes leiab aset automaatne oksüdatsioon ja seal on hüdrasiin tugevalt katalüseeritav metalli ioonidega, peamiselt vasega. Üheks kõrvalproduktiks tekib vesinikperoksiid.

Hüdrasiini kasutus läbi aegade

Algselt kõige tähtsam, milleks hüdrasiine kasutati, oli raketikütus. 1964. aastal kasutati USAs 73% hüdrasiine selleks eesmärgiks. Ülejäänud osa kasutati peamiselt vaheühendina põllumajanduskemikaalide sünteesimiseks, plastifikaatoriteks, ravimiteks nagu näiteks tuberkoloosi raviks isoniasiid ja põletiku raviks hüdralasiin. Vedel hüdrasiin leidis boilerites kasutust korrosiooni inhibiitorina. 1977. aastaks ainult 5% maailma toodangust kasutati kütuseks, samal ajal kui 19% boilerites vee töötluseks, 32% põllumajanduskemikaalide sünteesiks ning 34% plastifikaatorite sünteesiks. Tänapäeval kasutatakse hüdrasiine peamisel toorainena põllumajanduskemikaalide tootmiseks (40%), plastifikaatoriteks (33%), polümerisatsiooni katalüsaatoriteks ja ravimiteks. Siiamaani ka boilerites korrosiooni inhibiitorina kasutamist jätkatakse. Lisandunud on veel kasutamine fotograafia- ja metalli tööstuses. Väiksemad kogused on raketi- ja varukütuseks.

Ohtlikkus inimesele ja esmaabi

Hüdrasiin on väga toksiline aine. Hüdrasiini ühenditega töötades, tuleks kindlasti järgida ettevaatusabinõusid ja vajalikku kaitsevarustust.
Hüdrasiin on väga lenduv aine ning sissehingamisel võib tunda kipitustunnet, köha, peavalu. Võib tekkida nohu, neelu haavandid ja värin. Kui viibida kaua aurude käes ning on tunda eelnevaid sümptomeid siis tuleb minna värske õhu kätte ja puhata. Soovitatav oleks pöörduda ka arsti poole.
Naha peale sattumisel on söövitav ja võib imenduda läbi naha. Tekib punetus, naha põletused ja valu. Nahka tuleks alguses loputada rohke veega, seejärel eemaldada saastunud riided ning loputada uuesti. Tuleks pöörduda arsti poole.
Aine on silma sattumisel söövitav. Tekib punetus ja tugev valu. Põhjustab sügavaid põletusi. Silma sattumise korral tuleb loputada kohe kiiresti rohke veega mitme minuti jooksul ning seejärel pöörduda arsti poole.
Allaneelamisel on söövitav. Võib tekkida kõhukramp, vappumine, meelemärkusetus, oksendamine ja nõrkus. Allaneelamise korral loputada suud, kuid oksendamist ei tohi esile kutsuda. Tuleks kindlasti kiiremas korras pöörduda arsti poole.

Keskkond

Hüdrasiinid võivad sattuda loodusesse kohast, kus toimub hüdrasiinidega töötamine. Näiteks üks peamisi viise on sattuda loodusesse raketikütuste põletamisel. Ka kogemata maha pillamised ja lekked tõstavad hüdrasiinide kontsentratsiooni looduses. Enamus hüdrasiine, mis lendub õhku, hävitatakse kiiresti väikeste õhus leiduvate osakeste poolt. Hüdrasiinid kaovad õhust mõne minuti kuni tunniga.
Väiksem kogus hüdrasiine väljutatakse otse vette ja mullale. Läbi mulla võib ka osa sattuda põhjavette. Vees ja mullas olevad mikroorganismid lagundavad enamiku hüdrasiinidest mõne nädalaga. Hüdrasiinid võivad mõnes kalas akumuleeruda. Loomad seedivad piisavalt kiiresti, et suuri koguseid hüdrasiine ei saa nende kehadesse kuhjuda.

Tuvastamine

Hüdrasiine on võimalik määrata gaasikromatograafiaga (GC) ja kõrgsurve-vedelikkromatograafiaga (HPLC). HPLC korral on vaja elektrokeemilist detektorit (ED). Gaasikromatograafia korral peab detektoriks olema leekionisatsioonidetektor (FID) või lämmastiku-fosfori detektor (NPD). Kui on vaja veel täpsemalt määramist, mille tulemustele keegi vastu ei saaks vaielda, siis on võimalik GC-ga ühendada massispektromeeter (MS).
Bioloogilistest materjalidest määramise korral on vaja algul hüdrasiin eraldada proovi maatriksist ning ühendid derivatiseerida. Eraldamiseks on vaja algul residuaalvalk happega sadestada ja pärast segavad lipiidid metüleenkloriidiga välja ekstraheerida. Derivatiseerida võib aldehüüdiga, nagu näiteks pentafluorobensaldehüüdiga või p-dimetüülaminobensaldehüüdiga.
Looduslikest proovidest (nagu näiteks õhk, vesi, muld, toit ja tubakas) määramise korral toimub eraldamine ka vajaduse korral happe juuresolekul. Tavaliselt kogutakse proov õhust mullitajasse happega või happega kaetud silikageeliga.
Hüdrasiinide on raske täpselt määrata, kuna toimub ühendite autooksüdatsioon.