ایا نیترات امونیوم قابل انفجار است؟

آمونیوم نیترات چیست؟

نیترات آمونیوم را از واکنش گاز آمونیاک و نیتریک اسید تولید می کنند، این واکنش به شدت گرمازاست و محصول نهایی مایعی غلیظ از نیترات آمونیوم است.  هم به شکل مایع و هم به صورت کریستال های جامد موجود است. از خاصیت انفجاری برخوردار می باشد و قدرت بسیار زیادی نیز دارد، اما سرعت انفجار آن پایین و فقط در صورت وجود یک چاشنی انفجاری، منفجر خواهد شد. خواص فرم جامد آن به شکل زیر است:

نقطه ذوب : 169.6°C

وزن مولكولي : 80.06

چگالی :0/1

pH مولار در آب :  5.43

نقطه جوش : 210  درجه سانتیگراد

حلاليت در آب : °118/3gr/100cc H2O at 0

رنگ: از سفید تا خاکستری متمایل به قهوه‌ای.

بی بو

نیترات آمونیوم این کود شبیه به کود سولفات آمونیوم می باشد و حدود 34 درصد ازت دارد. در خاک سریع عمل می کند اما به مدت طولانی درخاک دوام ندارد. آمونیوم نیترات (AN) با فرمول شیمیایی NH۴NO۳ یک کود شیمیایی است که برای نیتراته کردن خاک برای کشاورزی به کار می رود و یک ماده منفجره هم محسوب می شود. حل شدن آن در آب بسیار گرماگیر است.

آمونیوم نیترات یکی از قوی ترین بمب های دستساز است. ساخت آن به آسانی امکانپذیر است و استفاده ی آن هم راحت است. آمونیوم نیترات از نظر امنیت نگهداری، ایمن ترین ماده منفجره شناخته شده است. بعد از انفجار مهیبی که در آمریکا به وسیله ی این ماده شیمیایی رخ داد به آن نام بمب اوکلاهاما داده شد. مواد اولیه برای ساخت این ماده شیمیایی، آمونیاک و اسید نیتریک غلیظ است که به راحتی قابل دسترسی است. به همین دلیل بر فروش نیترات آمونیوم نظارتهایی وجود دارد.

ایمنی، نگهداری و ذخیره سازی نیترات آمونیوم

دستورالعمل های ایمنی بی شماری برای نگهداری و ذخیره و همچنین کار با نیترات آمونیوم در دسترس است. اطلاعات ایمنی و بهداشتی در برگه های داده های ایمنی موجود نشان داده شده است. نیترات آمونیوم خالص نمی سوزد، اما به عنوان یک ماده شیمیایی اکسید کننده قوی، نیترات آمونیوم احتراق مواد آلی (و برخی مواد غیر معدنی) را تسریع می بخشد.

نیترات آمونیوم نباید در مجاورت مواد قابل احتراق نگهداری شود. در حالیکه نیترات آمونیوم در دما و فشار محیط در بسیاری از شرایط پایدار است، ممکن است از به دلیل یک بار و شارژ ناگهانی منفجر شود. نباید نیترات آمونیوم را در نزدیکی مواد منفجره نگهداری شود. نیترات آمونیوم مذاب به شوک و انفجار، خصوصاً اگر به مواد ناسازگاری مانند مواد قابل احتراق، مایعات قابل اشتعال، اسیدها، کلراتها، کلریدها، گوگرد، فلزات، زغال چوب و خاک اره بسیار حساس است.

تماس با برخی از مواد مانند کلرات ها، اسیدهای معدنی و سولفیدهای فلزی می تواند منجر به تجزیه شدید نیترات آمونیوم شود که قادر به اشتعال مواد قابل احتراق در مجاورت خود است و یا حتی منفجر میشود. نیترات آمونیوم پس از ذوب شدن شروع به تجزیه و NOx, HNO۳, NH ۳ و H۲O آزاد می کند.

نیترات آمونیوم نباید در فضاهای محبوس در معرض حرارت قرار بگیرد. گرما و فشار حاصل از تجزیه نیترات آمونیوم باعث افزایش حساسیت به انفجار و افزایش سرعت تجزیه می شود. انفجار نیترات آمونیوم ممکن است در اتمسفری با فشار ۸۰ رخ دهد. عدم خلوص این ماده شیمیایی می تواند این میزان را به ۲۰ یکا کاهش دهد. نیترات آمونیوم دارای رطوبت نسبی بحرانی ۵۹.۴٪ است که بالاتر از این میزان باعث جذب رطوبت جو میشود.

بنابراین، مهم است که نیترات آمونیوم در یک ظرف محکم سربسته نگهداری شود. در غیر این صورت، می تواند به یک توده بزرگ و جامد تبدیل شود. نیترات آمونیوم می تواند رطوبت کافی را برای مایع شدن جذب کند. ترکیب نیترات آمونیوم با سایر کودهای دیگر می تواند رطوبت نسبی بحرانی را کاهش دهد.

خطرات نیترات آمونیوم مربوط به سلامتی

برای سلامتی خطرناک نیست و معمولاً در محصولات کودی استفاده می شود. متوسط دوز کشنده نیترات آمونیوم ۲۲۱۷ میلی گرم در کیلوگرم است که حدود دو سوم نمک خوراکی است. نیترات آمونیوم در اثر گرم شدن به صورت غیر منفجره به گاز اکسید نیتروژن و بخار آب تجزیه میشود. با این حال، می توان با انفجار باعث تجزیه انفجاری نیترات آمونیوم شد.

انبارهای بزرگ نکهداری مواد نیز به دلیل اکسیداسیون می توانند دارای خطرات عمده آتش سوزی باشند، وضعیتی که به راحتی می تواند منجر به انفجار شود. نیترات آمونیوم می تواند از طریق دو مکانیسم منفجر شود:
• انتقال شوک به انفجار: یک بار انفجاری درون یا در تماس با توده ای از نیترات آمونیوم باعث انفجار نیترات آمونیوم می شود.
• انتقال تخلیه به مرحله انفجار: انفجار نیترات آمونیوم در نتیجه آتش سوزی گسترش یافته به نیترات آمونیوم یا ترکیب نیترات آمونیوم با ماده قابل احتراق در هنگام آتش سوزی. برای انتقال موفقیت آمیز از آتش به یک انفجار، آتش باید حداقل تا حدی محبوس شود.

کاربرد آمونیوم نیترات

در گذشته از این ماده برای ساخت بمب ها و مواد انفجاری استفاده می کردند، اما امروزه بیشتر در کشاورزی به عنوان کود استفاده می شوند.

این ماده در غلظت های بالا و کم تولید می شود. محلول رقیق این ماده معمولا  کاربردهای انفجاری دارد و تحت شرایط کنترل شده در معادن روباز مورد استفاده قرار می گیرد. به دلیل خطرهای احتمالی در بسیاری از کشورها قوانین سخت گیرانه ای در مورد استفاده از این ماده وجود دارد. انفجار آمونیوم نیترات به آسانی امکان پذیر نیست و وجود یک ماده سریع انفجاری (چاشنی) در کنار آن ضروری است.

از دیگر کاربردهای این ماده می توان به استفاده در تولید رنگ، آفت کش، مواد آتش بازی، گاز بیهوشی و اکسید کننده ها اشاره کرد.

حفظ مواد غذایی نیز از دیگر کاربرد های نیترات آمونیوم می باشد.

کاربرد آمونیوم نیترات در کشاورزی

از آنجایی که ریشه گیاهان توانایی جذب مستقیم نیتروژن از طریق خاک را ندارند، نیترات یک منبع عالی برای تغذیه گیاهان است. کود نیترات آمونیوم مقدار نیتروژن مورد نیاز گیاه را از طریق هم نیترات و هم آمونیوم تامین می کند.  کود Ammonium Nitrate قدیمی ترین کود نیتراته دنیاست که به صورت انبوه تولید شده است. فرم گرانوله این ماده به دلیل سهولت در حمل و نقل و کار با آن، همواره مورد ترجیح کشاورزان بوده است.

Ammonium Nitrate یک جاذب بسیار قوی رطوبت است، از همین رو در هنگام تولید یک پوشش ضد رطوبت بر روی آن قرار می دهند. این کود یک منبع مناسب نیتروژن برای گیاهان است و قابلیت مخلوط شدن با سولفات را هم برای تامین گوگرد و نیتروژن گیاه دارد.

استفاده از این کود برای محصولات مرتع و علفزار مخصوصا در کشورهای اروپایی، بسیار رایج است. سالیانه در حدود 37 میلیون تن از این ماده در جهان تولید و استفاده می شود. واکنش نیترات آمونیوم در آب یک واکنش بسیار گرماگیر است و باعث کاهش دمای محیط اطراف می گردد.

ایمنی های لازم برای سلامتی

در صورت تماس با چشم و پوست باعث تحریک آنها می شود. در صورت بلعیدن، مقادیر زیاد باعث سوزش دستگاه گوارش می شود. با سرگیجه، خواب آلودگی، سردرد، تنگی نفس، سیانوز (تغییر رنگ کبودی پوست به دلیل کمبود اکسیژن رسانی به خون)، ضربان سریع قلب و خون رنگی شکلات قهوه ای مشخص می شود. استنشاق آن باعث تحریک دستگاه تنفسی می شود. ممکن است باعث ایجاد متاموگلوبینمی، سیانوز (تغییر رنگ کبودی پوست به دلیل کمبود اکسیژن خون)، تشنج، تنگی نفس و مرگ شود.

استنشاق نیترات آمونیوم :

استنشاق نیترات آمونیوم ممکن است باعث اختلال در دستگاه تنفسی شود و علائمی مانند: سرفه، گلو درد، تنگی نفس را به همراه داشته باشد. در دمای بالا قرار گرفتن در معرض گازهای سمی اکسید نیتروژن می‌تواند باعث مشکلات حاد تنفسی شود. استنشاق مقادیر زیاد آن سبب بروز اسیدوز متابولیک و مشکلات هموگلوبین می شود.

اگر فردی احیانا نیترات آمونیوم را استنشاق کرد فورا تهویه ی مناسب را برای فرد فراهم کنید. فوریت های پزشکی را برای هرگونه مشکل در تنفس انجام بدهید. و مراقبت های پزشکی را برای آن ها انجام بدهید.

اگر نیترات آمونیوم با پوست شما تماس پیدا کرد، سبب سوزش و خارش و سرخی پوست و حتی درد می شود. اگر این اتفاق افتاد سریع لباس آلوده را در بیاورید و آن نقطه ی پوست را سریع با آب و صابون حداقل 15 دقیقه بشویید و آب بکشید و در صورت نیاز مراقبت های پزشکی را انجام بدهید.

اگر با چشم تماس پیدا کند باعث سوزش، درد و سرخ شدن می شود. فورا چشم را با آب خالی بشویید و مراقبت های پزشکی را روی آن انجام بدهید.

خطرات نیترات آمونیوم

نیترات آمونیوم در شکل جامد، مذاب یا محلول پایدار است. با این وجود، به دلیل وجود آلاینده ها یا قرار گرفتن در معرض دمای زیاد (به عنوان مثال آتش یا گرمای تابشی) می تواند در برابر انفجار مقاومت کمتری داشته باشد.

موارد زیر می تواند باعث شود که نیترات آمونیوم در معرض خطر بیشتری از انفجار باشد:

• قرار گرفتن در معرض آلاینده ها از جمله کلریدها، فلزاتی مانند کروم، مس، کبالت و نیکل، کاهش pH (افزایش اسیدیته).
• هنگامی که نیترات آمونیوم مذاب شود (به خصوص در صورت محدود بودن) خطر انفجار افزایش می یابد.
• در صورت تماس با مواد اکسید شده به عنوان مثال ارگانیک هایی نظیر روغن، سوخت، کاغذ، کاه یا پارچه باشد، این خطر به طرز چشمگیری افزایش می یابد.

نیترات آمونیوم به دلیل عوامل زیر ممکن است منفجر شود:

• قرار گرفتن در معرض شوک های شدید (به عنوان مثال از امواج شوک انفجارهای اطراف)
• قرار گرفتن در معرض دمای بالای محصورشده (به عنوان مثال در یک لوله بسته)
• یک انفجار کوچک تر می تواند سبب انفجار در مقادیر بیشتر ذخیره شده در این نزدیکی شود.
• گرما، آتش و سوختن نیترات آمونیوم.

نیترات آمونیوم نمی سوزاند. با این وجود، در صورت وجود مواد قابل اشتعال یا قابل احتراق حتی در صورت عدم وجود اکسیژن، میزان احتراق را پشتیبانی و افزایش می دهد. با گرم شدن، ذوب می شود، و سبب تجزیه و آزادسازی گازهای سمی از جمله اکسیدهای ازت (NOx) و گاز آمونیاک (NH3) می شود. در صورت گرم شدن بیش از حد (مانند آتش سوزی) می تواند باعث انفجار در فضای بسته شود.