Azotan - V amonu - Polski Serwis Naukowy

Azotan amonu, (saletra amonowa), NH4NO3 – nieorganiczny związek chemiczny, sól kwasu azotowego i amoniaku.

Otrzymywanie

Powstaje w wyniku zobojętnienia kwasu azotowego amoniakiem: HNO3 + NH3 → NH4NO3

lub w reakcji kwasu azotowego z węglanem amonu: 2HNO3 + (NH4)2CO3 → 2NH4NO3 + H2O + CO2

Inną metodą jego otrzymywania jest reakcja podwójnej wymiany między azotanem potasu lub sodu i siarczanem amonu:

Niemcy (Republika Federalna Niemiec, RFN; do traktatu pomiędzy RFN a Polską Rzecząpospolitą Ludową (1970) w Polsce stosowana była oficjalnie nazwa Niemiecka Republika Federalna, NRF; niem.: Deutschland lub Bundesrepublik Deutschland, BRD) – państwo federacyjne położone w Europie, będące członkiem Unii Europejskiej (UE), Unii Zachodnioeuropejskiej (UZE), G8, ONZ oraz NATO. Stolicą Niemiec jest Berlin (przed połączeniem z NRD – Bonn, obecnie noszące tytuł miasta federalnego). Językiem oficjalnym jest język niemiecki.

Azot (N, łac. nitrogenium) – pierwiastek chemiczny z grupy niemetali. Zawartość w górnych warstwach Ziemi wynosi 0,0019%. Stabilnymi izotopami azotu są 14N i 15N. Azot w stanie wolnym występuje w postaci dwuatomowej cząsteczki N2. W cząsteczce tej dwa atomy tego pierwiastka są połączone ze sobą wiązaniem potrójnym. Azot jest podstawowym składnikiem powietrza (78,09% objętości). Wchodzi w skład wielu związków, takich jak: amoniak, kwas azotowy, azotany oraz wielu ważnych związków organicznych (kwasy nukleinowe, białka i wiele innych). Azot w fazie stałej występuje w sześciu odmianach alotropowych nazwanych od kolejnych liter greckich (α, β, γ, δ, ε, ζ). Najnowsze badania wykazują prawdopodobne istnienie kolejnych dwóch odmian (η, θ).

(NH4)2SO4 + 2KNO3 → 2NH4NO3 + K2SO4

Właściwości

Saletra amonowa jest bezbarwnym, krystalicznym ciałem stałym. Jest higroskopijna. Bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie (w temperaturze pokojowej 214 g w 100 g H2O). Proces rozpuszczania się NH4NO3 w wodzie jest dość silnie endotermiczny (ΔH = 26 kJ/mol), dzięki czemu mieszanina saletry amonowej z lodem jest bardzo dobrą mieszaniną chłodzącą.

ANFO (Ammonium Nitrate Fuel Oil) – materiał wybuchowy otrzymywany przez nasączanie porowatego azotanu amonu (NH4NO3) paliwami płynnymi (benzyna, olej napędowy, nafta, aceton itp.) w stosunku 94% NH4NO3 do 6% paliwa, a następnie granulowanie otrzymanej mieszaniny. Powstały materiał wybuchowy trudno detonuje.

Gleba - biologicznie czynna powierzchniowa warstwa litosfery, powstała ze skały macierzystej pod wpływem czynników glebotwórczych (głównie organizmów żywych, klimatu i wody) i podlegająca stałym przemianom. Gleba składa się z trzech faz:

Azotan amonu ma właściwości utleniające. Przy podgrzewaniu rozkłada się stopniowo na podtlenek azotu i wodę: NH4NO3 → N2O + 2H2O

Topi się w temperaturze 169 °C. W temperaturze 210 °C rozkłada się wybuchowo: 2NH4NO3 → 2N2 + O2 + 4H2O

Zastosowanie

Materiał wybuchowy

Dzięki swoim właściwościom azotan amonu jest składnikiem wielu materiałów wybuchowych takich jak ANFO, amonale, amonity, Saletrol, Dynamon K. Wybuchowość saletry amonowej była przyczyną wielu katastrof, na przykład:

Nawozy mineralne – potocznie zwane nawozami sztucznymi, substancje wydobywane z ziemi i przetworzone lub produkowane chemicznie, wzbogacające glebę w składniki mineralne niezbędne dla rozwoju roślin, poprawiające strukturę gleby lub zmieniające jej kwasowość.

Gips − nazwa pochodzi od gr. gypsos (γύψος) (łac. gypsum) oznaczającego czynność gipsowania, a także kredę lub cement. Nazwa ta obejmuje dwa pokrewne pojęcia:

wybuch w składzie chemicznym w Oppau (Niemcy) 21 września 1921 – 561 zabitych;

katastrofa w Texas City 16 kwietnia 1947 – wybuchło ok. 2300 ton NH4NO3, ok. 570 ofiar śmiertelnych;

katastrofa w Ryongchon (Korea Północna) 23 kwietnia 2004 – kolizja pociągów przewożących saletrę amonową i paliwo, zerwana trakcja elektryczna spowodowała wybuch, 154 ofiary śmiertelne.

Zamach na World Trade Center w 1993 – 26 lutego 1993 roku pod Północną Wieżą World Trade Center eksplodowała ciężarówka, wypełniona 682 kg azotanu amonu, zaparkowana w podziemnym garażu. W wyniku zamachu zginęło 6 osób, a ponad tysiąc zostało rannych.

Nawóz mineralny

Saletra amonowa jest jednym z najlepszych nawozów mineralnych (zawiera ok. 34% azotu). W celu zmniejszenia właściwości higroskopijnych i wybuchowych saletry nawozowej, dodaje się do niej domieszki magnezji, węglanu wapnia lub gipsu. Tak otrzymane saletry amonowe są produktem uniwersalnym, nadającym się do przedsiewnego i pogłównego nawożenia na wszystkich glebach i pod wszystkie rośliny. Saletra amonowa "30% N" (o zawartości 30% azotu) należy do grupy nawozów amonowo-saletrzanych. Połowę azotu zawiera w formie amonowej, drugą połowę w formie azotanowej. Łączy więc w sobie właściwości zarówno soli amonowych, jak i saletr. Przy stosowaniu na glebach zasadowych pożądane jest przykrycie nawozu glebą w celu uniknięcia strat azotu.

Sole - związki chemiczne powstałe w wyniku całkowitego lub częściowego zastąpienia w kwasach atomów wodoru innymi atomami, bądź grupami o właściwościach elektrofilowych, np. kationy metali, jony amonowe i inne postaci XR4+ (gdzie X = {N, P, As, ...}, R - dowolna grupa organiczna) itp. Sole znalazły liczne zastosowania jako nawozy sztuczne, w budownictwie, komunikacji, przemyśle spożywczym i wielu innych. Sole występują w przyrodzie, jako minerały lub w organizmach żywych w roztworach płynów ustrojowych.

Materiał wybuchowy to pojedynczy związek chemiczny lub mieszanina kilku związków chemicznych, która jest zdolna w odpowiednich warunkach do gwałtownej reakcji chemicznej o charakterze egzotermicznym, której towarzyszy wydzielenie wielkiej ilości produktów gazowych w postaci wybuchu (detonacji lub deflagracji).

Zobacz też

kation amonowy

saletra

Przypisy

↑ Azotan amonu (pol.). Karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich dla Polski. [dostęp 2011-06-21].
Azotan amonu (ang.). Karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich dla Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2011-06-21].
Azotan amonu – podsumowanie (ang.). PubChem Public Chemical Database.