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하이드라진

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목차

1. 개요

하이드라진은 1875년 에밀 피셔가 명명한 화학 물질로, 두 개의 질소 원자를 포함하는 무색의 가연성 액체이다. 하이드라진은 다양한 유기 화합물의 합성에 사용되며, 특히 의약품, 농약, 발포제, 로켓 추진제 등의 전구체로 활용된다. 이외에도 연료 전지, 포병, 항공기 시스템 등 다양한 분야에서 사용된다. 하이드라진은 환경 오염과 독성 위험을 가지고 있으며, 발암 가능성이 있는 물질로 분류되어 안전한 취급과 관리가 요구된다.

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하이드라진 - [화학 물질]에 관한 문서
일반 정보
하이드라진의 골격 구조식 (모든 명시적 수소 포함)
하이드라진의 골격 구조식 (모든 명시적 수소 포함)
하이드라진의 공간 채움 모형
하이드라진의 공간 채움 모형
하이드라진의 스테레오 골격 구조식 (모든 명시적 수소 포함)
하이드라진의 스테레오 골격 구조식 (모든 명시적 수소 포함)
하이드라진의 볼-앤-스틱 모형
하이드라진의 볼-앤-스틱 모형
무수 하이드라진
IUPAC 명칭하이드라진
계통 명칭다이아젠
다른 이름다이아민
테트라하이드리도다이니트로젠(N-N)
다이아미도젠
식별 정보
CAS 등록번호302-01-2
PubChem CID9321
ChemSpider ID8960
UNII27RFH0GB4R
EINECS 번호206-114-9
UN 번호2029
KEGGC05361
MeSH 이름하이드라진
ChEBI15571
ChEMBL1237174
RTECSMU7175000
Beilstein 등록번호878137
Gmelin 등록번호190
3DMetB00770
SMILESNN
StdInChI1S/H4N2/c1-2/h1-2H2
InChI1/H4N2/c1-2/h1-2H2
StdInChIKeyOAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N
InChIKeyOAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYAZ
속성
몰 질량32.0452 g/mol
외관무색의 발연성 유성 액체
냄새암모니아 유사
밀도1.021 g/cm3
녹는점275 K
끓는점387 K
LogP0.67
증기압1 kPa (30.7 °C에서)
pKa8.10 ()
짝산하이드라지늄
pKb5.90
굴절률1.46044 (22 °C에서)
점성0.876 cP
용해도혼화성
구조
분자 모양N에서 삼각 피라미드형
쌍극자 모멘트1.85 D
열화학
표준 생성 엔탈피50.63 kJ/mol
엔트로피121.52 J/(K·mol)
위험성
GHS 신호어위험
NFPA 704건강: 4
화재: 4
반응성: 3
인화점52 °C
자연 발화 온도24 ~ 270 °C
폭발 한계1.8 – 99.99%
LD5059–60 mg/kg (경구, 쥐, 생쥐)
PEL (허용 노출 한계)TWA 1 ppm (1.3 mg/m3) [피부]
IDLH (즉시 생명 또는 건강에 위험한 농도)Ca [50 ppm]
REL (권장 노출 한계)Ca C 0.03 ppm (0.04 mg/m3) [2시간]
LC50260 ppm (쥐, 4시간)
630 ppm (쥐, 1시간)
570 ppm (쥐, 4시간)
252 ppm (생쥐, 4시간)
관련 화합물
기타 양이온유기 하이드라진
기타 음이온테트라플루오로하이드라진
과산화수소
다이포스판
사아이오딘화 다이인
기타 기능 (이원 아젠)암모니아
트라이아젠
기타 화합물다이아젠
트라이아젠
테트라젠
다이포스펜

2. 명명법 및 역사

하이드라진이라는 이름은 1875년 에밀 피셔가 만들었으며, 그는 모노치환 하이드라진으로 구성된 유기 화합물을 만들려고 시도했다.[9] 1887년 테오도어 쿠르티우스는 유기 디아지드를 묽은 황산으로 처리하여 하이드라진 황산을 생성했으나, 반복적인 노력에도 불구하고 순수한 하이드라진을 얻을 수는 없었다.[10][11][12] 순수한 무수 하이드라진은 1895년 네덜란드 화학자 로브리 데 브루인이 처음으로 제조하였다.[13][14][15]

하이드라진의 명명법은 이가 형태이며, 접두사 "hydr-"는 수소 원자의 존재를 나타내고, 접미사 "-az-"는 질소의 프랑스어인 "azote"에서 유래되었다.

2. 1. 명명법

"하이드라진"이라는 이름은 1875년 에밀 피셔가 만들었다. 그는 모노치환 하이드라진으로 구성된 유기 화합물을 만들려고 시도했다.[9] 명명법은 이가 형태이며, 접두사 "hydr-"는 수소 원자의 존재를 나타내고, 접미사 "-az-"는 질소의 프랑스어인 "azote"에서 유래되었다.

2. 2. 역사

1875년 에밀 피셔가 하이드라진 유기 화합물을 합성하면서 "하이드라진"이라는 이름을 처음 사용하였다.[9] 1887년 테오도어 쿠르티우스는 유기 디아지드를 묽은 황산으로 처리하여 하이드라진 황산을 생성하였으나, 순수한 하이드라진을 분리하는 데는 실패하였다.[10][11][12] 1895년 네덜란드의 화학자 로브리 데 브루인이 처음으로 순수한 무수 하이드라진을 제조하였다.[13][14][15]

3. 분자 구조 및 성질

하이드라진(N2H4)은 두 개의 아민기(NH2)가 질소 원자 사이의 단일 결합으로 연결된 분자이다. 각 N-NH2 하위 단위는 피라미드형이다. 자유 분자 구조는 기체 전자 회절 및 마이크로파 분광법으로 결정되었다.[47] N-N 단일 결합 길이는 1.447(2) Å (144.7(2) pm), N-H 거리는 1.015(2) Å, N-N-H 각도는 106(2)° 및 112(2)°, H-N-H 각도는 107°이다.[47] 이 분자는 비틀림 각이 91(2)°(N-N 결합과 H-N-H 각도의 이등분선을 포함하는 평면 사이의 이면각)인 고슈 형태를 취한다. 회전 장벽은 에테인의 두 배이다. 고체 하이드라진의 구조는 X선 회절에 의해 결정되었는데, N-N 결합 길이는 1.46 Å이고 가장 가까운 비결합 거리는 3.19, 3.25 및 3.30 Å이다.[48]

하이드라진은 염기 성질을 보이지만, 암모니아보다 약 15배 정도 약하다.[86]

:N2H4 + H2O → [N2H5]+ + OH- Kb = 1.3 x 10-6

:(암모니아에서는, Kb = 1.78 x 10-5)

하이드라진은 어렵게 다이프로톤화될 수 있다.[86]

:[N2H5]+ + H2O → [N2H6]2+ + OH- Kb = 8.4 x 10-16

3. 1. 분자 구조

하이드라진의 구조는 암모니아 분자에서 수소 원자 하나씩을 제거한 두 분자가 결합된 형태이다. 각각의 H2N-N 부분은 피라미드 구조를 갖는다. N-N 단일 결합 거리는 1.45 Å이며, 분자는 고시 형태(Gauche conformation, 빗놓인 형태)를 보인다.[85] 회전 장벽값은 에테인의 회전 장벽값의 두 배이다. 하이드라진의 구조적 성질은 기체 상태의 과산화 수소와 유사하게 비스듬하게 어긋난 형태를 보이며 회전 장벽값이 높다.

3. 2. 물리화학적 성질

하이드라진의 구조는 암모니아 분자에서 분자 하나 당 수소를 하나씩 뺀 것을 두 개 쌍으로 만든 구조이다. 각각의 H2N-N는 피라미드 구조이다. N-N 거리는 1.45 Å이며, 분자는 고시 형태(Gauche conformation, 빗놓인 형태)를 보여주고 있다.[85] 회전 장벽값은 에테인의 회전 장벽값의 두 배이다. 하이드라진의 구조적 성질은, 비스듬하게 어긋난 형태를 보여주며 회전 장벽값이 높은 기체 상태의 과산화 수소의 구조적 성질과 유사하다.

하이드라진 수화물


하이드라진은 무수 형태 (1.021 g/cm3)보다 밀도가 더 높은 (1.032 g/cm3) 일수화물을 형성한다. 하이드라진은 염기성 (알칼리성) 화학적 성질을 가지며, 이는 암모니아와 유사하다.[54] 염기 해리 상수는 ''K''b = 1.3 × 10−6, p''K''b = 5.9 이다. (암모니아의 경우 ''K''b = 1.78 × 10−5)

두 번 양성자화되기는 어려우며, 두번째 염기 해리 상수는 ''K''b = 8.4 × 10−16, p''K''b = 15 이다.[55]

극도로 강한 염기 또는 알칼리 금속에 노출되면 탈양성자화된 하이드라지드 염이 생성된다. 대부분은 공기나 수분에 노출되면 폭발한다.[56]

이상적으로, 하이드라진의 산소 연소는 질소와 물을 생성한다. 과량의 산소는 일산화 질소와 이산화 질소를 포함한 질소 산화물을 생성한다. 산소(공기)에서 하이드라진의 연소열은 19.41 MJ/kg (8345 BTU/lb)이다.[57]

하이드라진은 부산물이 일반적으로 질소 기체와 물이기 때문에 편리한 환원제이다. 이러한 특성으로 인해 산화 방지제, 산소 제거제, 그리고 물 보일러 및 난방 시스템의 부식 억제제로 유용하게 사용된다. 또한 덜 활성적인 금속 (예: 비스무트, 비소, 구리, 수은, 은, 납, 백금, 팔라듐)의 염을 원소로 직접 환원시킨다.[58] 이러한 특성은 무전해 니켈 도금과 원자로 폐기물로부터 플루토늄 추출에 상업적으로 적용된다. 일부 컬러 사진 공정에서도 하이드라진의 약한 용액을 안정화 세척제로 사용하는데, 이는 염료 커플러와 반응하지 않은 할로겐화은을 제거하기 때문이다. 하이드라진은 그래핀 옥사이드 (GO)를 열수 처리를 통해 환원된 그래핀 옥사이드 (rGO)로 변환하는 데 사용되는 가장 일반적이고 효과적인 환원제이다.[59]

4. 합성 및 생산

하이드라진은 다양한 방법으로 합성될 수 있으며, 핵심은 질소-질소 단일 결합(N-N)을 형성하는 것이다.[49]

하이드라진은 암모니아를 차아염소산염으로 산화시키거나, 암모니아를 염소로 기상 산화시켜 제조할 수 있다.[1]

:2NH3 + Cl2 <=> N2H4 + 2 HCl

4. 1. 올린 라시히 공정 (Olin Raschig process)

올린 라시히 공정은 1907년에 처음 발표되었으며, 차아염소산 나트륨(많은 표백제의 활성 성분)과 암모니아를 케톤 촉매 없이 사용하여 하이드라진을 생산하는 방법이다. 이 방법은 모노클로라민과 암모니아의 반응을 통해 질소–질소 간 단일 결합과 염화 수소 부산물을 생성한다.[52]

: NH2Cl + NH3 → N2H4 + HCl

4. 2. 과산화물 공정 (Peroxide process)

과산화물 공정(때로는 페시네-위진-쿨만 공정, 아토피나-PCUK 사이클 또는 케타진 공정이라고도 함)은 케톤 촉매를 사용하여 암모니아와 과산화 수소(H2O2)로부터 하이드라진을 합성하는 방법이다.[49] 순 반응은 다음과 같다:[50]

:2 NH3 + H2O2 → N2H4 + 2 H2O

이 과정에서 케톤과 암모니아는 먼저 축합하여 이민을 생성한다. 이 이민은 과산화 수소에 의해 산화되어 탄소, 산소 및 질소를 포함하는 3원 고리인 옥사지리딘을 생성한다. 다음으로, 옥사지리딘은 암모니아 처리에 의해 히드라존을 생성하며, 이 과정에서 질소-질소 단일 결합이 만들어진다. 이 히드라존은 케톤 1당량과 더 축합된다.

과산화물 공정


생성된 아진은 가수분해되어 하이드라진을 생성하고 케톤인 메틸 에틸 케톤을 재생성한다.

:Me(Et)C=N-N=C(Et)Me + 2 H2O → 2 Me(Et)C=O + N2H4

다른 대부분의 공정과 달리 이 방법은 부산물로 염을 생성하지 않는다.[51]

4. 3. 바이엘 케타진 공정 (Bayer Ketazine process)

바이엘 케타진 공정은 과산화물 공정의 전신으로, 과산화수소 대신 차아염소산 나트륨을 산화제로 사용한다. 모든 차아염소산염 기반 경로는 하이드라진 1당량마다 동등한 양의 염을 생성한다.[49]

4. 4. 기타

암모니아를 염소(Cl₂)로 기상 산화시켜 제조할 수도 있다.[1]

:2NH3 + Cl2 <=> N2H4 + 2 HCl[1]

5. 반응

하이드라진은 카르보닐 화합물과 탈수 축합 반응을 일으켜 히드라존을 생성한다.[49]

:R-C(=O)-R' + N2H4 <=> R-C(=NNH2)-R' + H2O

볼프-키슈너 환원은 케톤을 강알칼리 조건에서 하이드라진과 함께 가열하면 카르보닐기가 메틸렌기로 바뀌는 반응이다.[54]

:R-C(=O)-R' + N2H4 <=> R-CH2-R' + H2O + N2(강알칼리 조건)

카르복실산 할로젠화물 등의 아실화제와 반응하면 히드라지드가 생성된다.[54]

:R-C(=O)-Cl + N2H4 <=> R-C(=O)-NHNH2

팔라듐 촉매 존재 하에 하이드라진은 수소 공급원으로 작용한다. 알켄이나 니트로기 등을 수소화하여 알칸이나 아미노기로 바꾸며, 자신은 질소 분자가 된다. 이 때, 중간체로 생성되는 다이아젠(N2H2)이 높은 환원력을 가진다.[54]

:Ar-NO2 + N2H4 <=> Ar-NH2 (팔라듐 촉매 하)

5. 1. 산-염기 반응

하이드라진은 암모니아와 유사하게 염기성(알칼리성)을 띤다.[54]

:N2H4 + H2O → [N2H5]+ + OH−|N2H4 + H2O → [N2H5]+ + OH-|한국어 발음영어 , ''K''b = 1.3 × 10−6, p''K''b = 5.9

(암모니아의 경우 ''K''b = 1.78 × 10−5)

두 번째 양성자화는 어렵다.[55]

:[N2H5]+ + H2O → [N2H6]2+ + OH−|[N2H5]+ + H2O → [N2H6]2+ + OH-|한국어 발음영어, ''K''b = 8.4 × 10−16, p''K''b = 15

하이드라진은 양성자화되어 무기산과 반응해 다양한 하이드라지늄 양이온([N2H5]+|[N2H5]+|한국어 발음영어) 염을 형성한다. 일반적인 염은 하이드라지늄 수소황산염([N2H5]+[HSO4]−|[N2H5]+[HSO4]-|한국어 발음영어)이다.[60]

이중 양성자화는 다양한 염이 알려진 하이드라지늄 이중 양이온 또는 하이드라진디이움([N2H6]2+|[N2H6]2+|한국어 발음영어)을 생성한다.[62]

5. 2. 유기 화학 반응

하이드라진은 유기 화학 반응에서 다음과 같이 다양하게 활용된다.

  • 히드라존(Hydrazone) 생성: 하이드라진은 카르보닐 화합물과 반응하여 히드라존을 생성한다.[49]

:R-C(=O)-R' + N2H4 <=> R-C(=NNH2)-R' + H2O

  • 볼프-키슈너 환원(Wolff-Kishner reduction): 케톤 또는 알데히드의 카르보닐기를 메틸렌기(-CH2-)로 환원시킨다.[49] 강알칼리 조건에서 케톤을 하이드라진과 함께 가열하면 카르보닐기가 환원되어 메틸렌기로 바뀐다.[54]

:R-C(=O)-R' + N2H4 <=> R-CH2-R' + H2O + N2(강알칼리 조건)

  • 히드라지드(Hydrazide) 생성: 카르복실산 할로젠화물 등의 아실화제와 반응하여 히드라지드를 생성한다.[54]

:R-C(=O)-Cl + N2H4 <=> R-C(=O)-NHNH2

  • 수소 공급원: 팔라듐 촉매 하에 수소 공급원으로 작용하여 알켄, 니트로기 등을 환원시킨다.[54] 이때, 중간체로 생성되는 다이아젠(N2H2)이 높은 환원력을 가진다.

:Ar-NO2 + N2H4 <=> Ar-NH2 (팔라듐 촉매 하)

  • 기타 반응:
  • 2,4-펜탄디온과 축합하여 3,5-디메틸피라졸을 생성한다.[63]
  • 아인호른-브루너 반응에서 이미드와 반응하여 트리아졸을 생성한다.[63]
  • 설포닐 할라이드 및 아실 할라이드를 공격할 수 있다.[64]
  • ''N''-알킬화된 프탈이미드 유도체를 절단하여 가브리엘 합성에서 아민 전구체로 사용될 수 있다.[65]
  • 아세톤과 반응하여 아세톤 아진을 생성하고, 추가 반응을 통해 아세톤 히드라존을 생성한다.[66]
  • 알킬 할라이드와 직접 알킬화 반응을 통해 알킬 치환된 하이드라진을 생성할 수 있다. (효율은 낮음)[66]
  • 2-시아노피리딘과 반응하여 아미드 히드라지드를 형성하고, 1,2-다이케톤을 사용하여 트리아진으로 변환할 수 있다.[66]

6. 용도 및 응용

하이드라진은 아조다이카본아마이드 등 발포제의 전구체로 사용되며, 1g당 100-200mL의 기체를 생성한다. 에어백에 사용되는 소듐 아자이드는 아질산나트륨과의 반응을 통해 하이드라진으로부터 생산된다.[49]

돈 미션과 같이 우주선의 장기 보관 추진제로 사용되며, 대형 산업용 보일러에 사용되는 물의 용존 산소 농도를 줄이고 pH를 조절하는 데에도 사용된다. F-16 전투기, 유로파이터 타이푼,[16] 우주왕복선, U-2 정찰기는 엔진 정지 시 비상 시동 시스템의 연료로 하이드라진을 사용한다.[17]

하이드라진은 여러 의약품과 농약(살충제)의 전구체이다. 여기에는 하이드라진을 피라졸 및 피리다진과 같은 헤테로고리 고리로 전환하는 것이 포함된다. 세파졸린, 리자트립탄, 아나스트로졸, 플루코나졸 등이 그 예시이다.[52] 하이드라진 화합물은 살충제, 살비제, 선충 구제제, 살균제, 항바이러스제, 유인제, 제초제 또는 식물 생장 조절제의 활성 성분으로 효과적일 수 있다.[18]

이탈리아의 촉매 제조사인 악타는 연료 전지에서 수소 대신 하이드라진을 사용하는 것을 제안했다. 하이드라진은 실온에서 액체 상태이기 때문에 수소보다 취급 및 보관이 용이하며, 1960년대에는 우주 위성에 전력을 공급한 일부 연료 전지에 사용되기도 했다.

하이드라진은 부산물이 질소 기체와 물이기 때문에 편리한 환원제이다. 산화 방지제, 산소 제거제, 부식 억제제로 유용하게 사용된다. 또한, 무전해 니켈 도금과 원자로 폐기물로부터 플루토늄 추출에 상업적으로 적용된다. 일부 컬러 사진 공정에서 안정화 세척제로 사용되기도 하며, 그래핀 옥사이드를 환원된 그래핀 옥사이드로 변환하는 데 사용되는 효과적인 환원제이다.[59]

6. 1. 발포제 및 추진제

아조다이카본아마이드와 아조비스아이소뷰티로니트릴 등 발포제의 전구체로 사용되며, 전구체 1g당 100-200mL의 기체를 생성한다. 에어백의 기체 형성제인 소듐 아자이드는 아질산나트륨과의 반응을 통해 하이드라진으로부터 생산된다.[49]

하이드라진은 세레스와 베스타로 향하는 돈 미션과 같이 우주 우주선에 탑재되는 장기 보관 추진제로 사용된다. 또한 대형 산업용 보일러에 사용되는 물의 용존 산소 농도를 줄이고 pH를 조절하는 데에도 사용된다. F-16 전투기, 유로파이터 타이푼,[16] 우주왕복선, U-2 정찰기는 엔진 정지 시 비상 시동 시스템의 연료로 하이드라진을 사용한다.[17]

6. 2. 농약 및 의약품 전구체

하이드라진은 여러 의약품과 농약(살충제)의 전구체이다. 이러한 응용에는 하이드라진을 피라졸 및 피리다진과 같은 헤테로고리 고리로 전환하는 것이 포함된다. 상업화된 생물 활성 하이드라진 유도체의 예로는 세파졸린, 리자트립탄, 아나스트로졸, 플루코나졸, 메타자클로르, 메타미트론, 메트리부진, 파클로부트라졸, 디클로부트라졸, 프로피코나졸, 하이드라진 설페이트,[52] 디이미드, 트라이아디메폰,[49] 디아실하이드라진 살충제가 있다.

하이드라진 화합물은 살충제, 살비제, 선충 구제제, 살균제, 항바이러스제, 유인제, 제초제 또는 식물 생장 조절제의 활성 성분으로 효과적일 수 있다.[18]

6. 3. 기타

이탈리아의 촉매 제조사인 악타(Acta, 화학 회사)는 연료 전지에서 수소 대신 하이드라진을 사용하는 것을 제안했다. 하이드라진 사용의 주요 이점은 (비싼) 백금 촉매 없이도 유사한 수소 전지보다 200 mW/cm2 이상 더 많은 전력을 생산할 수 있다는 것이다.[19] 연료가 실온에서 액체 상태이기 때문에 수소보다 취급 및 보관이 더 쉽다. 하이드라진은 1960년대 우주 위성에 전력을 공급한 일부를 포함하여 앨리스-찰머스(Allis-Chalmers)사에서 제조한 연료 전지에 사용되었다.

하이드라진은 부산물이 일반적으로 질소 기체와 물이기 때문에 편리한 환원제이다. 이러한 특성으로 인해 산화 방지제, 산소 제거제, 그리고 물 보일러 및 난방 시스템의 부식 억제제로 유용하게 사용된다. 또한 덜 활성적인 금속 (예: 비스무트, 비소, 구리, 수은, 은, 납, 백금, 팔라듐)의 염을 원소로 직접 환원시킨다.[58] 이러한 특성은 무전해 니켈 도금과 원자로 폐기물로부터 플루토늄 추출에 상업적으로 적용된다. 일부 컬러 사진 공정에서도 하이드라진의 약한 용액을 안정화 세척제로 사용하는데, 이는 염료 커플러와 반응하지 않은 할로겐화은을 제거하기 때문이다. 하이드라진은 그래핀 옥사이드 (GO)를 열수 처리를 통해 환원된 그래핀 옥사이드 (rGO)로 변환하는 데 사용되는 가장 일반적이고 효과적인 환원제이다.[59]

7. 환경 오염 및 독성

하이드라진은 인체에 흡입되거나 피부에 닿으면 부식과 중독 증상을 일으킨다. 대한민국에서는 「독물 및 극물 취급 규제법」에 따라 독물로 지정되어 있다.[76]

동물 실험에서는 간 독성이 확인되었으며, 쥐(랫트)와 생쥐(마우스)에서 거대 미토콘드리아가 나타나는 것이 보고되었다. 특히 개는 아세틸 전이 효소가 없어 하이드라진을 해독하지 못하므로 독성이 더 강하게 나타난다.

7. 1. 환경 오염

하이드라진은 난분해성 물질로 분류되지만, 유기물이 풍부한 환경에서는 자동 산화되어 비교적 빠르게 분해될 수 있다.

28일 후의 BOD 분해도는 2%이며, 화학물질심사및관리법(화심법)의 화학 물질 안전성 점검 결과, 하이드라진은 난분해성으로 판단된다.[77] 반면 유산소 환경에서는 자동 산화에 의해 분해된다. 유기물을 많이 포함하는 하천수와 연못물 (모두 경수)에서의 하이드라진의 반감기는 1일 미만이었다.[77]

7. 2. 독성

하이드라진은 피부, 눈, 흡입 및 섭취를 통해 인체에 노출될 수 있다.[38]

하이드라진에 노출되면 피부 자극, 접촉성 피부염, 화상, 눈/코/목 자극, 메스꺼움, 구토, 호흡 곤란, 폐부종, 두통, 어지럼증, 중추 신경계 억제, 무기력, 일시적 실명, 발작, 혼수상태를 유발할 수 있다. 또한 간, 신장, 중추 신경계에 장기 손상을 일으킬 수 있다.[38][39] 하이드라진은 초기 노출 후 하이드라진 유도체에 대한 교차 민감성을 가질 수 있는 강력한 피부 민감제로 알려져 있다.[40] 담배 연기를 통해서도 소량의 하이드라진에 노출될 수 있다.[39]

미국의 공식적인 발암 물질 지침은 일관되지 않지만, 잠재적인 암 유발 효과는 일반적으로 인식되고 있다. 국립 산업 안전 보건 연구원(NIOSH)은 하이드라진을 "잠재적 직업성 발암 물질"로 분류한다. 국립 독성 연구 프로그램(NTP)은 "인간 발암 물질로 예상"한다고 판단한다. 미국 정부 산업 위생 전문가 회의(ACGIH)는 "A3—인간과의 관련성은 알려지지 않은 동물 발암 물질"로, 미국 환경 보호국(EPA)은 "B2—동물 연구 증거에 근거한 인간 발암 물질"로 분류한다.[41]

국제 암 연구 기관(IARC)은 하이드라진을 "2A—인간에게 발암 가능성이 있는 물질"로 분류하며, 하이드라진 노출과 폐암 사이의 양성 연관성을 관찰했다.[42] 미국 국립 과학 아카데미, 공학 및 의학 위원회는 직업적 하이드라진 노출에 대한 코호트 및 횡단면 연구를 바탕으로 하이드라진 노출과 폐암 사이의 연관성에 대한 시사적인 증거가 있다고 결론 내렸다.[43] 유럽 위원회의 직업 노출 한계에 대한 과학 위원회(SCOEL)는 하이드라진을 "그룹 B—유전자 독성 발암 물질"로 분류한다.[44]

하이드라진 노출 관련 응급 상황 발생 시, NIOSH는 오염된 의복을 즉시 제거하고, 비누와 물로 피부를 씻으며, 눈에 노출된 경우 콘택트 렌즈를 제거하고 최소 15분 동안 물로 눈을 헹굴 것을 권장한다. 또한 잠재적인 하이드라진 노출이 있는 모든 사람은 가능한 한 빨리 의료 조치를 받을 것을 권장한다.[38] 세계 보건 기구(WHO)는 잠재적인 노출을 증상에 따라 치료하고, 잠재적인 폐 및 간 손상에 특별한 주의를 기울일 것을 권장한다. 과거 하이드라진 노출 사례에서 피리독신(비타민 B6) 치료의 성공이 기록되었다.[40]

하이드라진은 인체에 흡입, 피부 접촉 시 부식 및 중독 증상을 일으킨다. 한국에서는 「독물 및 극물 취급 규제법」에 의해 독물로 지정되어 있다.[76]

동물에게는 간 독성이 확인되었으며, 랫트 및 마우스에서 거대 미토콘드리아 출현이 보고되었다. 개는 하이드라진 해독에 필요한 아세틸 전이 효소가 결핍되어 있어 독성이 더 강하게 나타난다.

8. 안전성 및 직업적 노출

하이드라진은 피부, 눈, 흡입, 섭취를 통해 노출될 수 있으며, 피부 자극, 화상, 눈/코/목 자극, 메스꺼움, 호흡 곤란, 중추신경계 억제, 발작, 혼수 등을 유발할 수 있다.[38][39] 장기적으로는 간, 신장, 중추신경계에 손상을 줄 수 있으며, 피부 민감 반응을 일으킬 수 있다.[38][39][40] 또한, 담배 연기를 통해서도 소량 노출될 수 있다.[39]

미국 국립 산업 안전 보건 연구원(NIOSH)은 하이드라진을 "잠재적 직업성 발암 물질"로 분류하고 있으며, 국제 암 연구 기관(IARC)은 "2A—인간에게 발암 가능성이 있는 물질"로 분류하고 있다.[41][42] 유럽 위원회의 직업 노출 한계에 대한 과학 위원회(SCOEL)는 하이드라진을 유전자 독성 발암 물질로 분류한다.[44]

하이드라진 노출 관련 응급 상황 발생 시, 오염된 의복을 즉시 제거하고 비누와 물로 피부를 씻어야 하며, 눈에 노출된 경우 콘택트 렌즈를 제거하고 최소 15분 동안 물로 헹궈야 한다.[38] WHO는 잠재적 폐 및 간 손상에 주의하여 증상에 따라 치료할 것을 권장하며, 과거 하이드라진 노출 사례에서 피리독신(비타민 B6) 치료가 성공적이었다고 기록되어 있다.[40]

하이드라진의 노출 기준은 다음과 같다.

기관기준치설명
NIOSH0.03 ppm (0.04 mg/m3)2시간 상한[41]
OSHA1 ppm (1.3 mg/m3)8시간 시간 가중 평균[41]
ACGIH0.01 ppm (0.013 mg/m3)8시간 시간 가중 평균[41]



하이드라진의 냄새 역치는 3.7ppm이지만, 냄새로 유해 노출을 판단해서는 안 된다.[45]

하이드라진에 대한 감시 프로그램에는 생물학적 모니터링, 의학적 검진, 이환율/사망률 정보 분석이 포함되어야 하며, 눈, 피부, 간, 신장, 조혈계, 신경계, 호흡계 기능에 대한 검진이 필요하다.[38]

일반적인 노출 통제 방법으로는 공정 밀폐, 국소 배기 환기, 개인 보호 장비(PPE) 착용이 있다.[38] PPE로는 불침투성 장갑 및 의복, 간접 환기식 비산 방지 고글, 안면 보호대, 호흡기 등이 있다.[45] 미 공군은 비상 샤워 시설 및 눈 세척 스테이션 설치, 보호 의류 오염 제거 절차를 규정하고 있다.[46]

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