Ammonium nitrate:
Between Agricultural Fertilization and Terrorist Bombing
القسم الثاني : نترات الأمونيوم من وجهة النظر الكيميائية والتسميدية والتصنيعية
The second section : ammonium nitrate from the chemical, ,fertilization and manufacturing point of view
1 – معلومات عامة :
الصيغة الجزيئية : NH4NO3
الكتلة المولية : 80 غ / مول
المظهر : مسحوق بلوري أبيض
الكثافة : 1.72 غ / سم3
نقطة الانصهار: 170 °م
نقطة الغليان : تتفكك عند حوالي 210 °م
الذوبانية في الماء : 118 غ/ 100 مل عند 0 °م ** 1024 غ / 100 مل عند 100 °م
الذوبانية : تنحل في الميثانول والإيثانول
2 – ما هي نترات الامونيوم ؟ :
نترات الأمونيوم مادة صلبة بلورية بيضاء قابلة للذوبان بشكل طبيعي ، صيغتها الكيميائية هي NH4NO3 . وعلى الرغم من أن أكبر مخزون من نترات الأمونيوم الطبيعية موجود في صحراء أتاكاما في تشيلي، فإن ما يقرب من 100 % من هذه المادة المستخدمة الآن اصطناعية .
وتوجد في الشروط القياسية على شكل بلورات عديمة اللون سهلة الانحلال في الماء وهي تتسيّل وتتميع ( تمتص الرطوبة ) بسهولة لدى تماسها مع الهواء . يستخدم المركب بشكل أساسي نظراً لمحتواه العالي من النتروجين النتراتي والأمونيومي 34 % في تركيب الأسمدة النتروجينية .
3 – التحضير
يحضر مركب نترات الأمونيوم من تمرير غاز الأمونياك NH3 في حمض النتريك HNO3 ( تركيز 42 % ) ، مع العلم أن تفاعل التحضير هذا ناشر وطارد للحرارة .
HNO3 + NH3 ⟶ NH4 NO3
عند انتهاء التفاعل يتشكل محلول من نترات الأمونيوم تركيزه حوالي 88%، ثم يبخر الماء منه ليستحصل في النهاية على ناتج ذي تركيز يتراوح بين 95% إلى 99.9 % ؛ والذي يبلور على شكل حبيبات صغيرة داخل برج ترذيذ ( برج رش ) أو إلى حبيبات خشنة بالرش والتسخين داخل مجفف دوار. يمكن لهذه الحبيبات الناتجة أن تجفف لاحقاً لمنع التكتل.
بأسلوب آخر يمكن أن ينتج مركب نترات الأمونيوم وفق تفاعل تبادل بين كبريتات الأمونيوم ونترات الباريوم :
(NH4 )2 SO4 + Ba( NO 3 )2 ⟶ 2 NH4 NO3 + BaSO4
أو وفق عملية النتروفوسفات :
Ca ( NO 3)2 + 2 NH3 + CO2 + H2O ⟶ 2 NH4 NO3 + CaCO3
يسمى الخليط الناتج وفق التفاعل الأخير نترات أمونيوم الكالسيوم وهو يستخدم في مجال الأسمدة.
4 – الاستخدامات
بسبب محتواه العالي من النتروجين يستخدم مركب نترات الأمونيوم بصورة عامة في تركيب الأسمدة النتروجينية ( السماد الآزوتي ) . وبسبب قابليته للتكتل والتجبل والانفجار فإنه يوجد دائماً على شكل خليط (مزيج) ، غالباً مع مسحوق حجارة كربونات الكالسيوم والمغنزيوم ( فلز الدولوميت ) لتلافي السلبيات التي فيه واضافة عنصرين سمادين له وهما الكالسيوم والمغنزيوم ..
5 – التفاعلات :
تتفاعل نترات الأمونيوم مع هيدروكسيدات الفلزات القلوية ، وتطلق الأمونيا وتشكل نترات الفلزات القلوية :
NH4NO3 + NaOH → NH3 + H2O + NaNO3
NH4NO3 + KOH → NH3 + H2O + KNO3
تُنتج نترات الأمونيوم كلوريد الأمونيوم وأكسيد النتريك عند تفاعلها مع حمض الهيدروكلوريك:
NH4NO3 + HCl → NH4Cl + HNO3
لا تترك نترات الأمونيوم أي بقايا عند تسخينها:
NH4NO3 + Δ → N2O + 2H2O
المرجع : كتابي : Fertilizer Chemistry & Technology Of
كيمياء وتكنولوجيا الأسمدة : خواصها ـ طرق تصنيعها ـ استعمالاتها