[Infographic] Ammonium nitrate là chất gì?

Học viện đào tạo trực tuyến Thứ Bảy, 8 tháng 8, 2020 0 No comments

Ammoni nitrate là một tinh thể muối màu trắng, có công thức hoá học là NH4NO3 và được tạo ra bằng cách sục khí amoniac NH3 vào axit nitric HNO3. Phản ứng này sẽ tạo thành muối ammoni nitrat dạng tinh thể. Chất này có vai trò quan trọng và được sản xuất số lượng lớn trong công nghiệp. Trên thế giới có đến 78% sản lượng muối này được dùng cho phân bón, và 22% còn lại được dùng để làm thuốc nổ để khai thác mỏ đá, mỏ kim loại.

Trong phân bón, muối ammoni nitrate có khả năng cung cấp lượng lớn nitơ, một loại nguyên tố vi lượng cần thiết cho đất để trồng cây. Ammoni nitrate được sản xuất ở mọi quốc gia trên thế giới và giá của nó tương đối rẻ. Trong ngành công nghiệp chất nổ, đây cũng là một hợp chất đóng vai trò quan trọng. Một trong những sản phẩm phổ biến nhất được tạo ra từ muối này chính là ANFO (ammoni nitrate và fuel oil - dầu nhiên liệu).

Với tỷ lệ 94% muối ammoni nitrate và 6% dầu nhiên liệu, ANFO là chất có khả năng nổ mạnh. ANFO chiếm tới 80% trong số 2.7 tỷ kilogram thuốc nổ được sử dụng ở Bắc Mỹ mỗi năm. Trong những chất nổ khác không phải ANFO, ammoni nitrate thường được sử dụng như là một tác nhân oxy hoá để giúp các nguyên liệu khác cháy dễ hơn.

Thông thường, ammoni nitrate được bảo quản ở dạng tinh thể tinh khiết và nó khá là khó để nổ. Tuy nhiên vấn đề về bảo quản hoá chất này luôn phải được kiểm soát nghiêm ngặt. Với một số lượng lớn và để lâu ngày, chúng có thể bị phân huỷ. Ngoài ra, nếu ammoni nitrate bị lẫn với các tạp chất khác, nguy cơ cháy nổ của nó sẽ tăng cao hơn.

Điểm nóng chảy của muối này là khoảng 170 độ C. Vượt quá nhiệt độ này, sẽ có hai kịch bản xảy ra. Ở 230 độ C, chúng sẽ bị phân huỷ thành Nito, hơi nước và Oxy. Việc phân huỷ và giải phóng các chất khí này diễn ra rất nhanh khi chúng ta đốt chúng, nhanh đến mức lực giải phóng các chất khí sẽ gây ra một vụ nổ. Nếu tăng nhiệt độ lên khoảng 260 tới 300 độ C và có các điều kiện lý tưởng, chúng sẽ phát nổ luôn. Thông thường sẽ có hai phương trình phản ứng phổ biến từ NH4NO3

NH4NO3 rắn -> N2 khí H2O khí O2 khí

NH4NO3 rắn -> NH3 khí NO2 khí N2O khí

Khí NO2 sinh ra có màu cam đỏ, chính là màu thường thấy của khói trong các vụ cháy NH4NO3. Sức công phá về mặt năng lượng cao, tuy nhiên các vụ cháy của ammoni nitrate sẽ còn nguy hiểm theo cách khác. Bản thân các khí được sinh ra trong các phản ứng cháy đều là khí độc, bao gồm NO2, amoniac. Các vụ nổ amoni nitrate thường có sức công phá khá lớn, bản thân chất này cũng thường được sử dụng trong quân đội của các nước.

Trước đây cũng từng có nhiều trường hợp tai nạn nổ NH4NO3 như vụ nổ ở Beirut cách đây ít ngày. Vào năm 1921, 4500 tấn ammoni nitrate đã phát nổ tại một nhà máy ở Oppau, nước Đức, làm chết hơn 500 người. Vào năm 1947, một tai nạn ở vịnh Galveston, Texas cũng làm thiệt mạng hơn 581 người sau khi 2000 tấn hoá chất phát nổ trên một con tàu đang cập cảng.
Tham khảo Compoundchem, BBC, Pubchem, Wiki, Hoá học 11