yleiskatsaus
ammoniumnitraatti (uh-MOH-ni-um nye-trate) on valkoista kiteistä ainetta, jota saksalainen kemisti Johann Rudolf Glauber (1604-1670) valmisti keinotekoisesti vuonna 1659. Yhdistettä ei esiinny luonnossa, koska se on niin liukenevaa, että sade ja pintavesi huuhtovat sen pois maaperästä. Ammoniumnitraatti on stabiili alemmissa lämpötiloissa, mutta pyrkii hajoamaan räjähdysmäisesti kuumennettaessa yli 200°C: n (390°F) lämpötilaan. Sen kaksi tärkeintä käyttötarkoitusta ovat nykyään lannoitteet ja räjähteet. Vuonna 2004 se sijoittui neljänneksi kaikkien Yhdysvalloissa valmistettujen kemikaalien joukossa. Yhdistettä tuotettiin hieman yli kuusi miljoonaa tonnia (6,6 miljoonaa lyhyttä tonnia) vuonna 2004.
avaintiedot
muut nimet:
Saksan salpietari; Norjan salpietari; typpihappo, ammoniumsuola
kaava:
NH4NO3
alkuaineet:
typpi, vety, happi
yhdistetyyppi:
epäorgaaninen suola
tila:
kiinteä
molekyylipaino:
80,04 g/mol
sulamispiste:
169,6°C (337.3°F)
kiehumispiste:
211°C (412°F); hajoaa kiehumispisteessään
liukoisuus:
erittäin liukenee veteen, Liukenee alkoholiin ja asetoniin
miten se on valmistettu
ammoniumnitraattia valmistetaan kaupallisesti kuljettamalla ammoniakkikaasua (NH3) ja typpihapon (HNO3) vesiliuos putken läpi. Ammoniakki yhdistyy typpihapon kanssa muodostaen ammoniumnitraattia. Tämän reaktion kaava voidaan kirjoittaa muodossa NH3 + HNO3 → NH4NO3.
reaktiossa vapautuu suuria määriä lämpöä, joten putken ja tukilaitteiden on oltava erittäin vahvoja. Vedessä olevan ammoniumnitraattiliuoksen annetaan haihtua, jolloin yhdisteestä jää puhtaanvalkoisia kiteitä.
yleiset käyttötarkoitukset ja mahdolliset vaarat
ammoniumnitraatin ensisijainen käyttö on lannoitteiden valmistus. Vuonna 2005 Yhdysvalloissa käytettiin noin 2 miljoonaa tonnia ammoniumnitraattilannoitetta. Yhdistettä lisätään maaperään, jotta saadaan typpeä, jota kasvit tarvitsevat kasvaakseen. Yhdistettä voidaan käyttää yksinään tai yhdessä toisen typpipitoisen yhdisteen, urean, kanssa seoksessa, joka tunnetaan UAN: na.
ammoniumnitraatti on myös tärkeä osa joitakin räjähteitä. Siitä saadaan happea, jota tarvitaan, jotta jokin muu aine syttyisi tuleen ja palaisi hyvin nopeasti aiheuttaen räjähdyksen. Yksi yleinen räjähdystyyppi on polttoöljyyn sekoitettu ammoniumnitraatti, jota kutsutaan nimellä ANFO (ammoniumnitraatti Fuel Oil). Seosta kuumennettaessa ammoniumnitraatti hajoaa vapauttaakseen happea, mikä aiheuttaa polttoöljyn nopean palamisen (räjähdyksen).
mielenkiintoisia faktoja
- Glauber nimesi löytämänsä yhdisteen vuonna 1659 nitrum flammansiksi, latinaksi ”liekehtivä nitre.”Hän valitsi nimen, koska yhdisteellä on taipumus räjähtää altistuessaan kuumuudelle.
- Ammoniumnitraattiräjähdys Texasin kaupungissa Texasissa 16. huhtikuuta 1947 aiheutti Yhdysvaltain historian pahimman teollisuusonnettomuuden. Kun ammoniumnitraattia lastattiin kahteen alukseen Texas Cityn satamassa, se altistui liekeille ja räjähti yli 7,5 miljoonaa kiloa. Räjähdyksen voima oli niin suuri, että se voitiin tuntea yli 400 kilometrin päässä Louisianassa. Viranomaiset arvioivat kuolonuhrien määräksi 581 ja loukkaantuneita yli 5 000.
- kaksi yhdysvaltalaista miestä, Timothy McVeigh ja Terry Nichols, käyttivät kuorma-autollista ammoniumnitraattia ja muita materiaaleja räjäyttääkseen Alfred P. Murrahin liittovaltion rakennuksen Oklahoma Cityssä, Oklahomassa 19.huhtikuuta 1995. Tapahtuma oli yksi kaikkien aikojen pahimmista terroriteoista Yhdysvaltain maaperällä.
ammoniumnitraatin muita käyttökohteita ovat muun muassa seuraavat:
- ilotulitteissa, joissa siitä saadaan muiden kemikaalien sytyttämiseen tarvittava happi;
- ilokaasuna tunnetun typpioksidin (N2O) valmistuksessa;
- rakettimoottoreissa, joissa siitä saadaan rakettipolttoaineen polttamiseen tarvittavaa happea;
- tulitikkujen valmistuksessa, jossa yhdiste toimittaa happea aineille, jotka syttyvät tuleen tulitikun iskiessä; ja
- ravinteena kaupallisessa jalostuksessa hiivojen ja antibioottien kasvatuksessa.
lisätietoja
Gorman, Christine. ”Puutarhavajassa vaaniva pommi.””Aika (1.5.1995): 54.
KS. Myös Amonia, Typpihappo, Typpioksidi