Амониев нитрат

Амониевият нитрат, наричан още амониева селитра, е химично съединение с емпирична формула NH₄NO₃. То е сол на амоняка с азотна киселина:

${\displaystyle \mathrm {\ NH_{3}+HNO_{3}\to NH_{4}NO_{3}} }$

Амониев нитрат
Обща информация
Систематично име	Амониев нитрат
Други имена	Амониева селитра
Молекулна формула	NH4NO3
SMILES
Моларна маса	80,04 g/mol
Външен вид	кристали
CAS номер	[6484-52-2]
Свойства
Плътност и фаза	1,725 g·cm−3 (20 °C), твърда
Разтворимост във вода	150 g/100 ml (20 °C) 410 g/100 ml (60 °C) 1024 g/100 ml (100 °C)
В етанол
Точка на топене	169,6 °C
Точка на кипене	210 °C (15 mbar). Разлага се над 170 °C при атмосферно налягане
Киселинност (pKa)
Вискозитет
Диполен момент
Опасности
Основни опасности	Окислител, поддържа горенето, бризантен експлозив
Точка на възпламеняване
Допълнителни данни
Структура и свойства	n, εr, и др.
Термодинамични данни	Фазово поведение Твърдо състояние, течност, газ
Спектрални данни	УВ, ИЧ, ЯМР, МС
Сродни съединения
Сродни съединения	амониев хлорид (нишадър) амониев сулфат амониев хидрооксид (амонячна вода) амониев карбонат (амонячна сода)
Освен където е обявено друго, данните са дадени за материали в стандартно състояние (при 25 °C, 100 kPa) Права и справки

Много добре се разтваря във вода (около 117,4 g/100 g вода при 0 °C, 150,6 g/100g вода при 10 °C, 189,9 g/100 g вода при 20 °C и около 1 kg, 930,9 g/100 g вода при 100 °C). Процесът на разтваряне във вода е ендотермичен, затова температурата на сместа се понижава силно. По тази причина амониевият нитрат се използва понякога в охлаждащи смеси. Разтваря се и в течен амоняк. Кристалите на амониевия нитрат (получени при бавна кристализация във воден разтвор) са забележителни с това, че са много продълговати и се огъват. Съединението е богато на азот, който се съдържа както в аниона, така и в катиона. Това го прави предпочитан изкуствен азотен тор в селското стопанство, чист или в смес с други съединения. Амониевият нитрат е силно хигроскопичен, в зависимост от влажността на въздуха може да поеме влага и да се втечни или обратно, разтворът да се втвърди. Това води до честото му спичане на буци, затова се съхранява по възможност в плътно затворени съдове/опаковки. Високата разтворимост във вода, както и слабото задържане на амониевия нитрат от почвите води до измиването и изнасянето му в подпочвените води. Прекомерното торене води до екологични проблеми, както и до повишено съдържание на нитрати в земеделските култури. В България този изкуствен тор е много популярен. Тъй като дава бърз ефект при торене, с него често се злоупотребява вместо балансирано третиране заедна с калиеви и фосфорни минерални торове.

Амониевият нитрат, както и всички други амониеви соли, реагира с основи, при което се получава сол, вода и амоняк. По тази причина амониевите торове не трябва да се смесват с вар, тъй като това води до загуба на амонячния азот:

${\displaystyle \mathrm {2\ NH_{4}NO_{3}+Ca(OH)_{2}\to Ca(NO_{3})_{2}+2\ H_{2}O+\ 2\ NH_{3}\uparrow } }$

При нагряване (T > 170 °C) амониевият нитрат се разпада до вода и райски газ:

${\displaystyle {\ce {NH4NO3->[{200 C°}] 2 H2O + N2O}}}$

Амониевият нитрат е сравнително стабилно съединение при нормални условия. При силен първоначален импулс или при горене в големи количества в затворени пространства може да детонира:

${\displaystyle \mathrm {2\ NH_{4}NO_{3}\to 4\ H_{2}O+\ 2\ N_{2}+\ O_{2}} }$

При тази реакция амониевият катион действа като редуктор(гориво) а нитратният анион като окислител, смесени на молекулярно ниво, с което се обяснява способността на амониевия нитрат да детонира. Продуктите на разпадането са газообразни: азот, кислород и водна пара, което води до внезапно силно повишаване на налягането (експлозия).

Това му качество, от една страна, и фактът, че е кислородосъдържащо съединение, което лесно отдава кислорода си (кислороден баланс: +0,2), го определят като съставна част на един клас експлозиви, по-малко чувствителни от динамита, но по действие близки до него. По-голямата част от промишлените ВВ са базирани на амониев нитрат. Особено интересни са появилите се ЕВВ (Емулсионни взривни вещества). През Втората световна война е бил широко използван за екслплозив и снаряди. Тези експлозиви съдържали от 50% до 80% амониев нитрат.

Амониевият нитрат се използва освен това и в пиротехнически смеси като окислител, макар и рядко, заради неговата хигроскопичност. В България са популярни „димки“, направени от напоени с амониев нитрат вестници, изсушени и свити на руло.

През месец май 1921 г. във фабрика на BASF в Опау (дн. Лудвигсхафен, Германия) избухнали около 4500 тона амониев нитрат. Както много пъти дотогава, работниците във фабриката използвали експлозиви, за да раздробят спечения амониев нитрат и процедурата се считала за безопасна. При инцидента са убити 509 души и ранени 1917. Кратерът, който се получил, бил с размери 165 m дължина, 96 m широчина и 18,5 m дълбочина. Тъй като на практика всички, участвали в инцидента, са загинали, точните причини за експлозията не са известни.

Заради експлозивните си свойства и свободния режим на продажба амониевият нитрат е често използван при терористични атаки. По тази причина в някои държави (например Германия) употребата на чист (несмесен с други вещества) амониев нитрат от физически лица е забранена със закон.