全面認識硝酸銨
8月4日,黎巴嫩首都貝魯特港口區發生巨大爆炸,據報道,爆炸系焊接火花引燃倉庫炸藥,致另一庫房硝酸銨爆炸,已造成超過135人死亡。這一重大爆炸事件,再次為我們敲響了高溫季節重視危險化學品儲藏管理的警鐘。
我們整理了關于硝酸銨的相關知識,供大家參考。
1 硝酸銨的基本特性
硝酸銨,化學式為NH4NO3,無色無臭的透明結晶體或白色的小顆粒,有潮解性化學物品。
硝酸銨有兩個主要特性:
①易溶于水,溶水時吸熱、易吸濕和結塊,產品一般制成顆粒狀;
②易發生熱分解,溫度不同,分解產物也不同。
純硝酸銨在常溫下是穩定的,對碰撞或摩擦均不敏感。但在高溫、高壓和有可被氧化的物質(還原劑)存在及電火花下會發生爆炸,在生產、貯運和使用中必須嚴格遵守安全規定。
外觀與性狀:熔點169.6℃;沸點210℃;相對密度(水=1):1.72;溶解性:易溶于水、乙醇、丙酮、氨水,不溶于乙醚。主要用途:用作分析試劑、氧化劑、致冷劑、煙火、化肥和和炸藥。
2 硝酸銨的通常用途
硝酸銨因為含氮量高,常被用來制造高氮肥料。除了做化肥之外,也可以被用來做炸藥。一位化工行業研究人員表示,“硝酸銨主要用途是肥料及民用炸藥,很多民用爆破器材都會使用到這種化工原料,因為硝酸銨價格低廉,制造簡單,使用起來也方便。”
“硝酸銨本身就是炸藥的一種,威力較大,遇火會產生強烈的爆炸。”一位不具名的化工行業研究人員說道。
硝酸銨它是一種化肥肯定沒錯,也是一種炸藥也沒錯,但化肥和炸藥之間有一個非常大的差別。作為炸藥的硝酸銨中添加了助燃劑,而作為化肥的硝酸銨卻沒有這種添加劑。因此盡管化肥硝酸銨也能爆炸,但它的引爆難度比TNT(三硝基甲苯)都要更難。
3 硝酸銨的爆炸條件
硝酸銨屬于極其鈍感的炸藥,也是最難起爆的硝酸炸藥,它的撞擊感度為:50kg錘50cm落高,0%爆炸,但即便是如此難起爆的條件,也不能掩蓋其硝酸銨炸藥的身份。在空曠的環境中,一袋硝酸銨遇到明火,也不會發生如此劇烈的爆炸效果。但是當很多硝酸銨堆集后,遇到明火、高溫等狀態,內部又是幾乎密封的環境。此時,高溫高壓得不到及時釋放,就會產生爆炸效果。
一般情況而言,硝酸銨的引爆作用敏感性差,對傳爆作用極不敏感,對機械作用完全不敏感,但是有一種致命的危險特性——不耐高溫,幾乎見到明火就會發生反應。
資料顯示,鑒于硝酸銨遇熱會分解,且溫度越高反應越迅速,在溫度達400攝氏度時反應會極為猛烈,因而硝酸銨也常被作為采礦、采石和土木建筑中使用的爆炸混合物的成分之一,這種混合物常被稱作ANFO,即肥料炸藥,在北美洲每年使用的爆炸物中80%是肥料炸藥。
值得注意的是,假使硝酸銨儲存時間過長,且通風不佳,那么其自身會發生反應產生熱量,進而導致溫度升高并燃燒,甚至引發爆炸。
4 硝酸銨的爆炸事故案例
硝酸銨引起的爆炸事故并不少見。資料顯示,1947年4月16日,美國得克薩斯州得克薩斯城就曾發生過一起由硝酸銨引發的工業事故。當時一艘停泊在加爾維斯敦灣內的法國貨輪起火,致使船上運載的約1996噸硝酸銨爆炸,進而引發附近船只與儲油設施爆炸,事故最終導致至少581人喪生,參與救災的德克薩斯城消防部門僅有1人幸存。此次爆炸也是人類歷史上最大的非核爆炸之一。
據《中國應急管理報》報道,分析我國歷史上八月共發生的25起危化品事故,從事故類型來看,火災爆炸事故有19起,占比高達76%;從發生環節來看,發生在儲存環節的事故有9起,占比36%。
正是因為硝酸銨用作炸藥時破壞力巨大,不少恐怖分子與極端分子也常常用硝酸銨來制造炸藥,如1995年美國俄克拉何馬聯邦大樓,被汽車硝酸銨炸彈襲擊,造成168人死680人傷;2011年挪威奧斯陸政府辦公大樓和一家報社遭到硝酸銨炸彈襲擊,造成7人死亡,15受傷。
5 硝酸銨的相關標準
GB/T 29879-2013《硝酸銨類物質危險特性分類方法》由全國危險化學品管理標準技術委員會(SAC/TC 251)提出并歸口。該標準與聯合國《關于危險貨物運輸的建議書規章范本》(第十六修訂版)和聯合國《關于危險貨物運輸的建議書試驗和標準手冊》(第五修訂版)中與硝酸銨類物質相關技術內容一致。