نترات الأمونيوم

نترات الأمونيوم
الأسماء
	اسم أيوپاك نترات الأمونيوم
تمييز
رقم CAS	[6484-52-2]
رقم RTECS	BR9050000
SMILES	[O-][N+]([O-])=O.[NH4+];
InChI	InChI=1/NO3.H3N/c2-1(3)4;/h;1H3/q-1;/p+1
الخصائص
الصيغة الجزيئية	(NH4)(NO3)
كتلة مولية	80.052 g/mol
المظهر	white/grey solid
الكثافة	1.725 g/cm3 (20 °C)
نقطة الانصهار	169.6 °C
نقطة الغليان
قابلية الذوبان في الماء	118 g/100 ml (0 °C); 150 g/100 ml (20 °C); 297 g/100 ml (40 °C); 410 g/100 ml (60 °C); 576 g/100 ml (80 °C); 1024 g/100 ml (100 °C)
البنية
البنية البلورية	trigonal
بيانات متفجر
حساسية الصدم	منخفض جداً
حساسية الاحتكاك	منخفض جداً
سرعة الانفجار	5270 m/s
المخاطر
خطر رئيسي	Explosive
(معيـَّن النار)
	الجرعة أوالهجريز القاتل (LD, LC):
LD50 (الجرعة الوسطى)	2085–5300 ملگ/كگ (عن طريق الفم في الفئرات والجرذان)
مركبات ذا علاقة
أنيونات أخرى	نترات الأمونيوم
كاتيونات أخرى	نترات الصوديوم; نترات البوتاسيوم; Hydroxylammonium nitrate
	ما لم يُذكر غير ذلك، البيانات المعطاة للمواد في حالاتهم العيارية (عند 25 °س [77 °ف]، 100 kPa).
	verify (what is ?)
	مراجع الجدول

المركب الكيميائي نترات الأمونيوم ammonium nitrate، هونترات أمونيوم صيغته الكيميائية NH₄NO₃، وهومدة صلبة بلورية بيضاء عند درجة حرارة الغرفة والضغط القياسي. يشيع استخدامها في الزراعة كسماد مرتفع النيتروجين، وتستخدم أيضاً كعامل مؤكسد في المتفجرات، وتضم العبوات الناسفة. وهوالمكون الرئيسي في نترات الأمونيوم/الوقود الحيوي (ANFO)، مادة متفجرة منتشرة، مسئولة عن 80% من عمليات التفجير في أمريكا الشمالية. تستخدم في حزم التبريد الفورية، كملح مرطب ماص للحرارة.

كسماد

في المتفجرات

كان التطور التالي في الأهمية بعد الديناميت والمتفجر الهلامي، حلول نترات الأمونيوم محل جزء من النتروگلسرين للحصول على منتج أكثر أماناً وأقل كلفة. وكان استخدام نترات الأمونيوم في خلق المتفجرات قد سجل عام 1867 من قبل كيميائيين آخرين في السويد، غير حتى نوبل هومن خلق «ضروب الديناميت الممتاز» extra dynamites بإنتاج مزيج هلامي يحتوي على 20-60% نترات الأمونيوم. وسعى كثيرون في الفترة بين عامي 1867 و1884 إلى تطوير مزيج نترات الأمونيوم الهلامي من دون نتائج مجدية؛ بسبب ميله لامتصاص الرطوبة غالباً. وفي عام 1885 توصل كيميائي أمريكي يدعى بنيمان R.S.Penniman إلى حل للمشكلة بتغليف نترات الأمونيوم بقليل من البارافين أومادة مماثلة قبل استخدامه. وسرعان ما ظهرت بفضل هذا التطور أصناف عدة من ديناميت الأمونيا وشاع استخدامها. وبطل التغليف بعد حتى تم التوصل إلى وسائل أكثر أماناً للتعامل مع معضلة الرطوبة. وكل البلاد التي تستخرج الفحم من مناجم تحت الأرض تستخدم متفجرات من هذا النوع وفق ضوابط متفق عليها وتحت أسماء مختلفة. وتتصف هذه المتفجرات بضآلة كمية الحرارة التي تنشرها عند الانفجار، واحتواء معظمها على عامل تبريد مثل كلوريد الصوديوم (ملح الطعام) أوكلوريد الأمونيوم لمنع حرارة الانفجار من إشعال الغازات الموجودة تحت الأرض وغبار الفحم.

ونترات الأمونيوم مادة كيماوية مؤكسدة شديدة مما يسهل تطبيق التفجيرات بواسطتها، إذ يمكن تفجيرها لدى تسخينها بشدة، اوتحويلها إلى متفجرات شديدة في حالة استخدامها مع الوقود القابل للاحتراق، أولدى وضعها مع المتفجرات الاخرى التي يراد زيادة قوتها التفجيرية. وتستخدم هذه المادة في المناجم، كما يستعملها مختلف جيوش العالم. ووفقا للتصنيفات المعتمدة من قبل ادارات الدفاع المدني، فان نترات الأمونيوم يمكن ادراجها ضمن المتفجرات التي تقترب من صنوف المتفجرات السريعة التي تتراوح السرعة الانفجارية لها بين 3000 وأكثر من 8500 متر في الثانية. والسرعة الانفجارية هي السرعة التي تنتقل بها موجة الانفجار داخل جزيئات المادة. وتقع السرعة الانفجارية لنترات الأمونيوم بين 2500 و2700م في الثانية، وللمقارنة تبلغ السرعة الانفجارية لمادة «تي. أن. تي» الشديدة الانفجار 6900 م/ثانية، بينما تتراوح بالنسبة للنتروجليسرين بين 7500 و8000 م/ثانية.

السلامة، التداول والتخزين

مركب نترات الأمونيوم مسبب للحرائق، لذا يجب أخذ الحيطة والحذر عند التعامل معه عند تخزينه أونقله. ويذكر التاريخ الكثير من الحوادث بسببه، على سبيل المثال عام 1947 في ميناء تكساس.

التحضير

يحضر مركب نترات الأمونيوم من تمرير غاز الأمونياك في حمض الآزوت (هجريز 42%)، مع الفهم حتى تفاعل التحضير هذا ناشر للحرارة.

HNO₃ + NH₃ → NH₄NO₃

التفاعلات

Ammonium nitrate reacts with metal hydroxides, releasing ammonia and forming alkali metal nitrate:

NH₄NO₃ + NaOH → NH₃ + H₂O + NaNO₃

NH₄NO₃ + KOH → NH₃ + H₂O + KNO₃

Ammonium nitrate gives ammonium chloride and nitric acid upon reaction with hydrochloric acid:

NH₄NO₃ + HCl → NH₄Cl + HNO₃

Ammonium nitrate leaves no residue when heated:

NH₄NO₃ Δ→ N₂O + 2H₂O

Ammonium nitrate is also formed in the atmosphere from emissions of NO, SO₂ and NH₃ and is a secondary component of PM10.

المراحل البلورية

التحولات للمراحل البلورية يحدث نتيجة تغير الظروف (درجة الحرارة، الضغط) المؤثرة على الخصائص الفيزيائية لنترات الأمونيوم. تم التعهد على الحالات البلورية التالية:

النظام	درجة الحرارة (°س)	الحالة	تغير الحجم (%)
-	> 169.6	سائل	-
I	169.6 إلى 125.2	مكعب	+2.1
II	125.2 إلى 84.2	tetragonal	−1.3
III	84.2 إلى 32.3	α-rhombic	+3.6
IV	32.3 إلى −16.8	β-rhombic	−2.9
V	−16.8	tetragonal	-

المخاطر الصحية

الآثار الصحية الحادة

التعرض لفترات قصيرة لنترات الأمونيوم قد يتسبب في أعراض تتراوح بين التهيج البسيط إلى الغثيان، القيء، اضطراب الهضم، الصداع، الدوار وارتفاع ضغط الدم.

منطقة التعرض	مستوى الخطر
الطعام الداخل للمعدة	خطر متوسط
لمس الجلد	خطر متوسط (تهيج)
لمس العين	خطر متوسط
الاستنشاق	خطر متوسط

التأثيرات على المدى الطويل

أنواع التأثير	مستوى التأثير
تأثيرات مسرطنة	Though no ammonium-nitrate-specific studies are available, nitrates can be reduced to nitrites in the body, and the formed nitrites can subsequently react with amines to form suspect carcinogens N-nitrosamine.
Mutagenic effects	In general, nitrates and nitrites are genotoxic.
Teratogenic effects	None
Developmental toxicity	Though not specific to ammonium nitrate, some studies have shown a link between birth defects (particularly neural tube defects) and nitrate-contaminated well water.
Prolonged exposure	Causes damage to lungs and mucous membranes and may also cause damage to blood and gastrointestinal tract. Chronic ingestion may also cause nephritis.

كوارث

الخلط مع الوقود الحيوية

المصادر

^ Pradyot Patnaik. Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill, 2002, ISBN 0-07-049439-8
^ Martel, B.; Cassidy, K. (2004). Chemical Risk Analysis: A Practical Handbook. Butterworth–Heinemann. p. 362. ISBN .CS1 maint: multiple names: authors list (link)
^ محمد وليد الجلاد. "المتفجرات". الموسوعة العربية. Retrieved 2013-11-29.
^ "«نترات الأمونيوم» المادة المفضلة لـ«القاعدة» في حرب الخراب والتدمير". جريدة الشرق الأوسط. 2004-04-01. Retrieved 2013-11-29.
^ Int Panis, LLR (2008). "The Effect of Changing Background Emissions on External Cost Estimates for Secondary Particulates" (PDF). Open Environmental Sciences. 2: 47–53.
^ Martel, B.; Cassidy, K. (2004). Chemical Risk Analysis: A Practical Handbook. Butterworth–Heinemann. ISBN .CS1 maint: multiple names: authors list (link)
^ خطأ استشهاد: وسم <ref> غير سليم؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماة MSDS

Properties: UNIDO and International Fertilizer Development Center (1998), Fertilizer Manual, Kluwer Academic Publishers, ISBN 0-7923-5032-4.

وصلات خارجية

بطاقة السلامة الكيميائية العالمية 0216
"Storing and Handling Ammonium Nitrate", United Kingdom Health and Safety Executive publication INDG230 (1986)
Calculators: surface tensions, and densities, molarities and molalities of aqueous ammonium nitrate