Амониум нитрат

Амониум нитрат
Амониум нитрат
Се чести
Систематски; Име	Амониум нитрат
Традиционални имиња	амониум нитрат, амониум нитрат, амониум нитрат, амониум нитрат
Chem. формула	H 4 N 2 O 3 и NH 4 NO 3
Стаорец. формула	NH 4 NO 3
Физички својства
држава	солидна
Моларна маса	80,04 g / mol
Густина	1.725 (IV модификација)
Термички својства
	Температура
• топење	169,6 °C
• вриење	235 ° C
• распаѓање	~ 210 ° C
Хемиски својства
	Растворливост
• во вода	20 ° C - 190 g / 100 ml
Класификација
Рег. CAS број	6484-52-2
Pubchem	22985
Рег. Број на EINECS	229-347-8
НАСМЕВКИ	[NH4 +]. [N +] (= O) ([O -]) [O-]
InChI	InChI = 1S / NO3.H3N / c2-1 (3) 4; / h; 1H3 / q-1; / p + 1 ДВАРТКФДИМЗБАА-УХФФФАОЈСА-О
RTECS	BR9050000
ЧЕБИ	63038
ChemSpider	21511
Безбедност
Ограничување на концентрацијата	10 mg / m³
LD 50	5000 mg / kg
Токсичност	иритирачки , низок токсичен
Концизен карактер. опасност (H)	H272 , H319
Мерки на претпазливост (P)	P210, P220, P280, P305 + P351 + P338, P370 + P378
Сигнален збор	внимателно
GHS пиктограми
NFPA 704	0 еден 3 Вол
	Податоците се засноваат на стандардни услови (25 ° C, 100 kPa), освен ако не е поинаку наведено.
	Медиумски датотеки на Wikimedia Commons

Амониум нитрат (амониум (амониум)нитрат ) е хемиско соединение NH ₄ NO ₃ , сол на азотна киселина . Првпат го добил Јохан Глаубер во 1659 година . Се користи како компонента на експлозиви и како азотно ѓубриво .

Физички својства

Кристализација на амониум нитрат од презаситен раствор

Бела кристална супстанција. Точката на топење е 169,6 ° C, кога се загрева над оваа температура, започнува постепено распаѓање на супстанцијата, а на температура од 210 ° C се случува целосно распаѓање. Точката на вриење под намален притисок е 235 ° C. Молекуларна тежина 80,04 аму . ѓ Брзина на детонација 2570 m / s .

Растворливост

Растворливост во вода :

Температура, ° C	Растворливост, g / 100 ml
0	119
10	150
25	212
50	346
80	599
Сто	1024

За време на растворањето, постои силна апсорпција на топлина (слично на калиум нитрат ), што значително го забавува растворањето. Затоа, за подготовка на заситени раствори на амониум нитрат, се користи загревање, додека цврстото се полни во мали делови.

Исто така, солта е растворлива во амонијак , пиридин , метанол , етанол .

Соединение

Содржината на елементите во амониум нитрат во маса проценти:

О - 60%,
N - 35%,
H - 5%.

Начини за добивање

Главниот метод

Индустриското производство користи безводен амонијак и концентрирана азотна киселина :

{\mathsf {NH_{3}+HNO_{3}\rightarrow \ NH_{4}NO_{3}\downarrow }}

{\ дисплеј стил {\ mathsf {NH_ {3} + HNO_ {3} \ десно стрелка \ NH_ {4} НЕ_ {3} \ надолу}}}

{\ дисплеј стил {\ mathsf {NH_ {3} + HNO_ {3} \ десно стрелка \ NH_ {4} НЕ_ {3} \ надолу}}}

Реакцијата продолжува насилно со ослободување на голема количина на топлина. Спроведувањето на таков процес во занаетчиски услови е крајно опасно (иако во услови на големо разредување со вода, лесно може да се добие амониум нитрат). По формирањето на растворот, обично со концентрација од 83%, вишокот вода се испарува до состојба на топење, во која содржината на амониум нитрат е 95-99,5%, во зависност од степенот на готовиот производ. За употреба како вештачко ѓубриво, топењето се гранулира во распрскувачи, се суши, се лади и се премачкува со формулации за да се спречи формирањето. Бојата на гранулите се движи од бела до безбојна. Амониум нитратот за употреба во хемијата обично е дехидриран, бидејќи е многу хигроскопски и речиси е невозможно да се добие процент на вода во него.

метод на Хабер

Според методот на Хабер , амонијакот се синтетизира од азот и водород, од кои дел се оксидира до азотна киселина и реагира со амонијак, што резултира со формирање на амониум нитрат:

{\mathsf {3H_{2}+N_{2}\longrightarrow \ 2NH_{3}}}

{\ дисплеј стил {\ mathsf {3H_ {2} + N_ {2} \ longrightarrow \ 2NH_ {3}}}}

{\ дисплеј стил {\ mathsf {3H_ {2} + N_ {2} \ longrightarrow \ 2NH_ {3}}}}

при притисок, висока температура и катализатор

{\mathsf {NH_{3}+2O_{2}\longrightarrow \ HNO_{3}+H_{2}O}}

{\ дисплеј стил {\ mathsf {NH_ {3} + 2O_ {2} \ longrightarrow \ HNO_ {3} + H_ {2} O}}}

{\ дисплеј стил {\ mathsf {NH_ {3} + 2O_ {2} \ longrightarrow \ HNO_ {3} + H_ {2} O}}}

{\mathsf {HNO_{3}+NH_{3}\longrightarrow \ NH_{4}NO_{3}}}

{\ дисплеј стил {\ mathsf {HNO_ {3} + NH_ {3} \ longrightarrow \ NH_ {4} NO_ {3}}}}

{\ дисплеј стил {\ mathsf {HNO_ {3} + NH_ {3} \ longrightarrow \ NH_ {4} NO_ {3}}}}

...

Метод на нитрофосфат

Овој процес е познат и како процес Одда, именуван по норвешкиот град во кој е развиен процесот. Се користи директно за добивање на азотни и азотно-фосфорни ѓубрива од широко достапни природни суровини. Во овој случај, се случуваат следниве процеси:

Природниот калциум фосфат ( апатит ) се раствора во азотна киселина:
- ${\mathsf {Ca_{3}(PO_{4})_{2}+6HNO_{3}\longrightarrow \ 2H_{3}PO_{4}+3Ca(NO_{3})_{2}}}$ ${\ приказ стил {\ mathsf {Ca_ {3} (PO_ {4}) _ {2} + 6HNO_ {3} \ longrightarrow \ 2H_ {3} PO_ {4} + 3Ca (NO_ {3}) _ {2}} }}$ ${\ приказ стил {\ mathsf {Ca_ {3} (PO_ {4}) _ {2} + 6HNO_ {3} \ longrightarrow \ 2H_ {3} PO_ {4} + 3Ca (NO_ {3}) _ {2}} }}$ ...
Добиената смеса се лади на 0 ° C, додека калциум нитратот се кристализира во форма на тетрахидрат - Ca (NO ₃ ) ₂ · 4H ₂ O, и се одвојува од фосфорната киселина.
Добиениот калциум нитрат , кој не е прочистен од фосфорна киселина, се делува со амонијак , што резултира со амониум нитрат:
- ${\mathsf {Ca(NO_{3})_{2}+4H_{3}PO_{4}+8NH_{3}\longrightarrow \ CaHPO_{4}\downarrow \ +2NH_{4}NO_{3}+3(NH_{4})_{2}HPO_{4}}}$ ${\ приказ стил {\ mathsf {Ca (NO_ {3}) _ {2} + 4H_ {3} PO_ {4} + 8NH_ {3} \ longrightarrow \ CaHPO_ {4} \ downarrow \ + 2NH_ {4} NO_ {3 } +3 (NH_ {4}) _ {2} HPO_ {4}}}}$ ${\ приказ стил {\ mathsf {Ca (NO_ {3}) _ {2} + 4H_ {3} PO_ {4} + 8NH_ {3} \ longrightarrow \ CaHPO_ {4} \ downarrow \ + 2NH_ {4} NO_ {3 } +3 (NH_ {4}) _ {2} HPO_ {4}}}}$ ...

Хемиски својства

Термичкото распаѓање на амониум нитрат може да се случи на различни начини, во зависност од температурата:

Температура под 200 ° C:
- ${\mathsf {NH_{4}NO_{3}\longrightarrow \ N_{2}O\uparrow \ +2\,H_{2}O}}$ ${\ приказ стил {\ mathsf {NH_ {4} НЕ_ {3} \ longrightarrow \ N_ {2} O \ uparrow \ +2 \, H_ {2} O}}}$ ${\ приказ стил {\ mathsf {NH_ {4} НЕ_ {3} \ longrightarrow \ N_ {2} O \ uparrow \ +2 \, H_ {2} O}}}$ + 36,8 kJ / mol.
Температура над 350 ° C или детонација:
- ${\mathsf {NH_{4}NO_{3}\longrightarrow \ N_{2}+{\frac {1}{2}}\,O_{2}+2\,H_{2}O}}$ ${\ дисплеј стил {\ mathsf {NH_ {4} НЕ_ {3} \ longrightarrow \ N_ {2} + {\ frac {1} {2}} \, O_ {2} +2 \, H_ {2} O}} }$ ${\ дисплеј стил {\ mathsf {NH_ {4} НЕ_ {3} \ longrightarrow \ N_ {2} + {\ frac {1} {2}} \, O_ {2} +2 \, H_ {2} O}} }$ + 112,6 kJ / mol.

Во овие два процеси, не само што се ослободува голема количина топлина, туку и силно оксидирачко средство, затоа, како експлозиви се користат мешавини на амониум нитрат со редукционо средство, на пример, со алуминиумски прав ( амониум ).

Исто така, амониум нитрат реагира со алкалии (оваа реакција се карактеризира со ослободување на амонијак):

- ${\mathsf {NH_{4}NO_{3}+NaOH\longrightarrow \ NaNO_{3}+NH_{3}\uparrow \ +H_{2}O}}$ ${\ дисплеј стил {\ mathsf {NH_ {4} NO_ {3} + NaOH \ longrightarrow \ NaNO_ {3} + NH_ {3} \ uparrow \ + H_ {2} O}}}$ ${\ дисплеј стил {\ mathsf {NH_ {4} NO_ {3} + NaOH \ longrightarrow \ NaNO_ {3} + NH_ {3} \ uparrow \ + H_ {2} O}}}$ ...

Кристални состојби на амониум нитрат

Промените во кристалната состојба на амониум нитрат под влијание на температурата и притисокот ги менуваат неговите физички својства. Обично се разликуваат следниве услови:

**Кристални состојби на амониум нитрат** ^[1]
Систем	Температурен опсег (° C)	држава	Промена на јачината на звукот (%)
-	> 169,6	течност
Јас	169,6 - 125,2	кубни	−2.13
II	125,5 - 84,2	тетрагонални	−1,33
III	84,2 - 32,3	α-ромбична (моноклиничен)	+0,8
IV	32,3 - −16,8	β-ромбична (бипирамидални)	−3.3
В	−50 - −16,8	тетрагонални	+1,65
VI	постои при високи притисоци
Vii	170
VIII	постои при високи притисоци
IX	постои при високи притисоци

Фазниот премин од IV во III на 32,3 ° C е проблематичен за производителите на ѓубрива, бидејќи промените во густината доведуваат до распаѓање на честичките за време на складирањето и употребата. Ова е особено важно во тропските земји каде што амониум нитратот е цикличен, предизвикувајќи кршење на гранули, згрутчување, зголемена прашина и ризик од експлозија .

Апликација

Ѓубрива

Амониум нитрат ѓубриво

Поголемиот дел од амониум нитратот се користи или директно како добро азотно ѓубриво , или како среден производ за други ѓубрива. За да се спречи создавањето на експлозиви базирани на амониум нитрат, комерцијално достапните ѓубрива се надополнуваат со компоненти кои ја намалуваат опасноста од експлозија и својствата на детонација на чистиот амониум нитрат, како што е кредата ( калциум карбонат ).

Во Австралија, Кина, Авганистан, Ирска и некои други земји, слободната продажба на амониум нитрат, дури и во форма на ѓубрива, е забранета или ограничена. По терористичкиот напад во Оклахома Сити, во некои американски држави беа наметнати ограничувања за продажба и складирање на амониум нитрат ^{[2] .}

Експлозиви

Најшироко користени во индустријата и рударството се мешавините на амониум нитрат со разни видови јаглеводородни запаливи материјали, други експлозиви, како и мешавини со повеќе компоненти:

формулации како што се амониум нитрат / дизел гориво ( АСДТ )
течна мешавина на амониум нитрат / хидразин ( Астролит )
Индустриски експлозиви исполнети со вода ( Aquanal , Aquanit , итн.)
мешавини со други експлозиви ( Амонит , Детонит , итн.)
мешавина со алуминиумски прав ( аммонал )

Во својата чиста форма, амониум нитратот е значително инфериорен во однос на повеќето експлозиви во однос на енергијата на експлозијата, но неговата експлозивност мора да се земе предвид при транспортот и складирањето. Експлозивноста на гранулираниот нитрат се зголемува со зголемување на неговата содржина на влага и при екстремни температури што доведува до рекристализација ^[3] .

Безбеден состав

Во 2013 година, Sandia National Laboratories објави развој на безбедна и ефикасна формулација заснована на мешавина од амониум нитрат и железо сулфат , што не може да се користи за создавање експлозиви врз основа на тоа. При разградувањето на составот, јонот на SO ₄ ^{2− се} врзува со јонот на амониум, а железниот јон - со нитратниот јон, кој спречува експлозија. Воведувањето на железен сулфат во ѓубривото може да ги подобри и технолошките карактеристики на ѓубривото, особено на закиселените почви. Авторите одбија да ја заштитат формулата за ѓубриво со патент, така што овој состав може брзо да се шири во региони со висока терористичка закана ^[4] .

дополнителни информации

Светското производство на амониум нитрат во 1980 година изнесуваше 14 милиони тони, во однос на азот.

исто така види

Белешки (уреди)

↑ Индустриски експлозиви (1988) Л.В. Дубнов | Техничка литература (неодредено) . booktech.ru. Преземено на 17 септември 2015 година.
↑ Домашна безбедност за регулирање на хемикалиите за ѓубрива што се користат во бомбашките напади во Оклахома Сити, Норвешка (инж.) ... Асошиетед прес (2 август 2011 година). Преземено на 30 септември 2013 година.
↑ Прирачник на Азочик / под вкупно. ед. Е. Ја. Мелникова . - 2. ed., Revised .. - M .: Chemistry, 1987. - S. 157, 159. - 464 стр.
↑ Ѓубриво што пука во домашна бомба може да спаси животи ширум светот (Соопштение на вести) (23 април 2013 година). Преземено на 30 септември 2013 година.

Литература

Технологија на амониум нитрат , ед. В. М. Олевски, М., 1978 година.
Соли на азотна киселина , Минович М.А., М., 1964 година.
Олевски В.М., Ферд М.Л., „ Ј.Всес. хем. околу-ва нив. ДИ Менделеев “, 1983 година, т. 28, бр. 4, стр. 27-39.
Дубнов Л.В., Бахаревич Н.С., Романов А.И. Индустриски експлозиви. - 3-то издание, Rev. и додадете. - М .: Недра, 1988 .-- 358 стр.

Врски

Амониум нитрат во хемиски речник

[1] Индустриски експлозиви (1988) Л.В. Дубнов | Техничка литература (неодредено) . booktech.ru. Преземено на 17 септември 2015 година.

[2] Домашна безбедност за регулирање на хемикалиите за ѓубрива што се користат во бомбашките напади во Оклахома Сити, Норвешка (инж.) ... Асошиетед прес (2 август 2011 година). Преземено на 30 септември 2013 година.

[3] Прирачник на Азочик / под вкупно. ед. Е. Ја. Мелникова . - 2. ed., Revised .. - M .: Chemistry, 1987. - S. 157, 159. - 464 стр.

[Sandia42313-4] Ѓубриво што пука во домашна бомба може да спаси животи ширум светот (Соопштение на вести) (23 април 2013 година). Преземено на 30 септември 2013 година.

[1]

[2] .

[3]

[4]

Речници и енциклопедии	Одличен каталонец Одличен Норвежанец Голем руски Британика (онлајн)
Регулаторна контрола	BNF : 12132922h LCCN : sh86006302 Мајкрософт : 2776617377 NDL : 00576059