Azotat de amoniu

Azotatul de amoniu (denumit și nitrat de amoniu sau „salpetru de amoniu”) este un compus anorganic, sarea ce ia naștere din amoniac și acid azotic, cu formula chimică NH
4NO
3. Este un compus solid cristalin, foarte solubil în apă și higroscopic, dar care nu formează forme hidratate. Este utilizat majoritar în agricultură, fiind un îngrășământ ce aduce un aport bogat de azot.^[2]

Azotat de amoniu
Alte denumiri	Nitrat de amoniu, salpetru de amoniu
Identificare
SMILES [NH4+].[N+](=O)([O-])[O-][1]
Număr CAS	6484-52-2
ChEMBL	CHEMBL1500032
PubChem CID	22985
Informații generale
Formulă chimică	NH4NO3
Aspect	pulbere albă
Masă molară	80,04 g/mol
Proprietăți
Densitate	1,725 g/cm3 (20 °C)
Starea de agregare	solidă
Punct de topire	169,6 °C
Punct de fierbere	210 °C
Solubilitate	bună în apă (1177 g/l la 20 °C)
Anion	Azotat
Cation	Amoniu
Sunt folosite unitățile SI și condițiile de temperatură și presiune normale dacă nu s-a specificat altfel.
Modifică date / text

Obținere

Cea mai simplă metodă de obținere a nitratului de amoniu este reacția de neutralizare a acidului azotic sau nitric cu amoniac:^[3]

$${\displaystyle {\ce {HNO3 + NH3 -> NH4NO3}}}$$

Proprietăți

Proprietăți chimice

Azotatul de amoniu este o sare ce conține anionul nitrat NO₃⁻ și cationul amoniu NH₄⁺. Se descompune la încălzire (la temperaturi mai mici de 300 °C) în apă și oxid de azot (gaz ilariant):

$${\displaystyle {\ce {NH4NO3 -> N2O + 2H2O}}}$$

La temperaturi mai mari de 300 °C, predomină următorul proces de descompunere:^[4]

$${\displaystyle {\ce {2NH4NO3 -> 2N2 + O2 + 4H2O}}}$$

Norul roșu din urma exploziilor de la Beirut din august 2020

Ambele reacții de descompunere sunt procese puternic exoterme ce duc la obținerea unor gaze. În unele condiții, aceste procese pot să devină explozive, ceea ce poate duce la accidente de proporții mari, de exemplu explozia de la Mihăilești. Exploziile care sunt cauzate de nitratul de amoniu sunt acompaniate de un nor de culoare roșu-oranj, acesta fiind datorat cantității mari de dioxid de azot care este obținut ca produs secundar al descompunerii.^[5]

Ambii atomi de azot au atins pragul de oxidare (0), o astfel de reacție când un element este oxidat de același element, explică puterea exploziei prin transformarea rapidă a nitratului de amoniu din starea de agregare solidă direct în cea gazoasă (azot, oxigen, și vapori de apă). Recuperarea acidului azotic se realizează prin reacția cu acidul sulfuric concentrat și distilare:

${\displaystyle \mathrm {\ NH_{4}NO_{3}+\ H_{2}SO_{4}\to (NH_{4})HSO_{4}+\ HNO_{3}} }$

Nitratul de amoniu întreține arderea, iar la supraîncălzire poate exploda, din această cauză este folosit ca îngrășământ numai sub formă de amestec cu alte substanțe.

Faze cristaline

Faza	Temperatura (°C)	Simetrie
(lichid)	(peste 169,6)
I	169,6 -> 125,2	cubic
II	125,2 -> 84,2	tetragonal
III	84,2 -> 32,3	α-rombic
IV	32,3 -> −16,8	β-rombic
V	sub −16,8	tetragonal[6]

Utilizare

Nitratul de amoniu face parte din îngrășămintele naturale azotate,^[7] și conține 34% azot în procente de masă (mai puțin în comparație cu ureea).^[8]

Este și parte componentă a unor explozivi ca ANFO (sau ANDEX, care este un amestec de nitrat de amoniu și un ulei mineral ca dieselul de exemplu; acesta este utilizat ca exploziv industrial)^[9]:1 și se poate asocia cu nitrat de glicerină, nitroglicol, dinitrotoluen, trinitrotoluen, pentrit, hexogen etc. În amestec cu TNT poartă numele de Amatol, iar în amestec cu aluminiu, TNT și alți explozivi se numește Torpex.

Note

1. „Azotat de amoniu”, 6484-52-2 (în engleză), PubChem, accesat în 19 noiembrie 2016
2. Karl-Heinz Zapp "Ammonium Compounds" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2012, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a02_243
3. „Archived copy” (PDF). Arhivat din original (PDF) la 23 ianuarie 2012. Accesat în 11 noiembrie 2008.
4. Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (ed. 2nd). Oxford: Butterworth-Heinemann. p. 469. ISBN 0080379419.Mentenanță CS1: Nume multiple: lista autorilor (link)
5. „The chemistry behind the Beirut explosion”.
6. Choi, C. S.; Prask, H. J. (1983). „The structure of ND₄NO₃ phase V by neutron powder diffraction”. Acta Crystallographica B. 39 (4): 414–420. doi:10.1107/S0108768183002669 .
7. „Ammonium Nitrate Fertilizer: How To Use Ammonium Nitrate In Gardens”, Gardening Know How, accesat în 9 august 2020
8. „Nutrient Content of Fertilizer Materials” (PDF). Arhivat din original (PDF) la 24 decembrie 2012. Accesat în 27 iunie 2012.
9. Cook, Melvin A. (1974). The Science of Industrial Explosives. IRECO Chemicals. p. 1. ASIN B0000EGDJT.