碳酰肼的作用及用途
碳酰肼(CO(NHNH?)?)是一種強還原劑,廣泛應用于水處理、化工、醫藥等領域,具有除氧、鈍化、還原等多種功能。
1. 基本性質
化學名稱:碳酰肼(Carbohydrazide)
CAS號:497-18-7
分子式:CH?N?O
外觀:白色結晶粉末
溶解性:易溶于水,微溶于醇
pH適應性:適用于中性至堿性環境
還原性強:可替代傳統除氧劑(如聯氨/肼),更安全環保
2. 主要作用
(1) 高效除氧劑(鍋爐水處理)
與水中溶解氧(O?)反應,生成無害的氮氣(N?)和水(H?O):
CO(NHNH2)2+2O2→2N2+3H2O+CO2
優點:
? 反應速度快,比聯氨(N?H?)更高效。
? 無毒性,符合環保要求(聯氨有致癌風險)。
? 高溫穩定(適用于>200℃的高壓鍋爐)。
(2) 金屬鈍化劑
在鍋爐和熱力系統中,碳酰肼能:
還原金屬氧化物(如Fe?O?、CuO),防止腐蝕。
形成保護膜,減少金屬表面氧化。
(3) 化學合成中間體
用于合成:
醫藥(如抗結核藥物異煙肼的中間體)。
農藥(如除草劑、殺菌劑的原料)。
發泡劑(用于塑料、橡膠工業)。
(4) 其他用途
攝影顯影劑:用于膠片沖洗。
火箭推進劑:作為高能燃料組分。
電鍍添加劑:改善鍍層質量。
3. 典型應用領域
行業 用途 推薦用量
鍋爐水處理 除氧、防腐、鈍化金屬 0.5~5 ppm(按氧含量調整)
化工合成 醫藥、農藥、發泡劑的中間體 按反應配比
電子/電鍍 電路板清洗、鍍層保護 0.1%~1%溶液
攝影工業 顯影劑 按配方需求
4. 使用方法
(1) 鍋爐水處理(除氧)
直接投加:將碳酰肼溶解于水,注入鍋爐給水系統。
劑量控制:
理論用量:1份碳酰肼可去除4份溶解氧(質量比)。
實際用量通常為殘余氧濃度的2~3倍(確保完全反應)。
監測:定期檢測鍋爐水中的溶解氧和殘余碳酰肼含量。
(2) 金屬鈍化(清洗鈍化)
在酸洗后,用0.1%~0.5%碳酰肼溶液循環沖洗,去除殘留氧化劑并鈍化金屬表面。
(3) 化工合成
作為還原劑或中間體,按具體反應條件調整投加量。
5. 注意事項
? 儲存:密封保存,防潮、避光(易吸濕分解)。
? 安全:
雖比聯氨安全,但仍需避免吸入粉塵或接觸皮膚。
操作時戴手套、護目鏡。
? 兼容性:
避免與強氧化劑(如過硫酸鹽、高錳酸鉀)直接混合,可能劇烈反應。
6. 與聯氨(肼)的對比
特性 碳酰肼 聯氨(N?H?)
毒性 低毒,非致癌物 高毒,疑似致癌物
除氧效率 高(1:4 質量比除氧) 較高(1:1 質量比除氧)
環保性 可生物降解 難降解,污染風險高
適用溫度 高溫穩定(>200℃) 高溫易分解
法規限制 無嚴格限制 歐美嚴格限制使用
7. 市場常見規格
工業級:≥98%純度,25kg/袋(用于水處理、化工)。
高純級:≥99.5%(用于醫藥、電子行業)。
總結
碳酰肼是一種高效、安全的除氧劑和還原劑,廣泛應用于鍋爐水處理、化工合成、金屬保護等領域。相比傳統聯氨,它具有低毒、環保、高溫穩定等優勢,是替代肼類產品的理想選擇。使用時需根據具體需求調整劑量,并注意儲存與安全防護。