硝酸銨:是天使,還是魔鬼

2021-02-15 碎片化農業體驗

17世紀中葉,德國科學家首次製得硝酸銨。第二次世界大戰以後,由於製造成本較低,硝酸銨已被廣泛用作氮肥。硝酸銨(NH4NO3)是一種無色無臭的晶體,因含氮量高(僅次於尿素和液氨)常被用來製造化肥。硝酸銨中含有銨態氮和硝態氮兩種氮源,易被農作物吸收,極易溶於水,且在土壤中沒有殘留,使農作物枝繁葉茂,產量大幅度提升,因此,硝酸銨是一種曾在農業上廣泛使用的明星肥料。

自20世紀初硝酸銨大規模生產後,易引發了多起重大的、災難性的安全事故,硝酸銨為何成為了慘烈爆炸的元兇呢?純硝酸銨在常溫下是穩定的,但遇熱會分解,且溫度越高,反應越迅速。當溫度達400℃時,硝酸銨的分解極為猛烈,會發生爆炸,從而產生氨氣和有毒的二氧化氮等氣體。

2020年8月4日,黎巴嫩貝魯特港口發生大規模爆炸,遇難人數達171人,逾6000人受傷,30多人失蹤。據調查,此次大爆炸的起因很有可能是在港口倉庫存放6年之久的2700噸硝酸銨被引爆造成的。那麼,這次爆炸的威力到底有多大呢?2700噸硝酸銨的爆炸威力相當大,相當於廣島爆炸的「小男孩」原子彈的15000噸TNT爆炸當量的15%。美國地址調查局收集的數據顯示,這次爆炸產生的地震波相當於3.3級地震(見下圖)。

為深刻吸取黎巴嫩貝魯特港口區重大保障事件的教訓,8月24日《國務院安委辦關於深化硝酸銨等危化品生產企業和涉及爆炸性危險貨物港口堆場等重大安全風險隱患排查治理的通知》(下稱《通知》)掀起全國範圍內對硝酸銨的大排查。

由於硝酸銨極易溶於水,嚴重的吸溼性和結塊性是其作為炸藥最主要的缺陷,因此,科學家致力於硝酸銨炸藥的技術研究,開發出了改性硝銨炸藥、膨化硝銨炸藥和粉狀乳化硝銨炸藥,有效地提升了硝酸銨炸藥的爆炸性能和使用範圍。硝酸銨易溶於水和吸溼性強的性質,特別是還有助燃和爆炸的「壞脾氣」,使得許多國家不得不對硝酸銨的生產、運輸、貯存和使用進行嚴格限制和管理,有些國家甚至禁止將硝酸銨直接作為肥料使用。

硝酸銨造福於人類生活質量的提高和航天事業發展,是天使;但它又不時向我們發難,留下慘痛的記憶,是魔鬼。

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