Dusičnan amónny

Dusičnan amónny, triviálnym názvom liadok amónny či amóniumnitrát, je chemická zlúčenina (dusičnan amoniaku) s chemickým vzorcom NH₄NO₃. Pri izbovej teplote a štandardnom tlaku je to biela kryštalická látka. Je bežne používaný v poľnohospodárstve ako hnojivo s vysokým obsahom dusíka, a takisto sa používa aj ako oxidačné činidlo vo výbušninách, vrátane fugasu. Je hlavnou súčasťou veľmi známej výbušniny ANFO.

Dusičnan amónny
Dusičnan amónny
Dusičnan amónny
Všeobecné vlastnosti
Sumárny vzorec	NH4NO3
Synonymá	liadok amónny, amóniumnitrát
Vzhľad	biela kryštalická látka
Fyzikálne vlastnosti
Molárna hmotnosť	80,0426 g/mol
Teplota topenia	169,6 °C
Teplota varu	pribl. 210 °C
Hustota	1,725 g/cm³ (20 °C)
Rozpustnosť	118 g/100 ml (0 °C) 150 g/100 ml (20 °C) 297 g/100 ml (40 °C) 410 g/100 ml (60 °C) 576 g/100 ml (80 °C) 1024 g/100 ml (100 °C) [1]
Bezpečnosť NFPA 704 0 2 3 OX
Pokiaľ je to možné a bežné, používame jednotky sústavy SI. Ak nie je hore uvedené inak, údaje sú za normálnych podmienok.
Chemický portál

Dusičnan amónny pri izbovej teplote a štandardnom tlaku

Kombinácia silnej redukčnej skupiny NH₄⁺ (dusík v oxidačnom stave -III) a silnej oxidačnej skupiny NO₃^- (dusík v oxidačnom stave +V) v molekule dusičnanu amónneho spôsobuje jeho nestálosť. Pri zahrievaní sa rozkladá podľa rovnice:

NH₄NO₃ → N₂O + 2 H₂O

Tento rozklad pravdepodobne nastáva len v tavenine (nad 169,6 °C - bezvodá soľ). Reakcia je exotermická s entalpiou -36 kJ/mol. Zároveň priebeha aj druhá reakcia:

NH₄NO₃ → NH₃ + HNO₃

Entalpia tejto endotermickej reakcie je 176 kJ/mol. Z toho vyplýva, že tavenina spotrebuje viac tepla, než ho dokáže vytvoriť. Pritom sa vzniknutá kyselina dusičná rozkladá na oxidy dusíka, čo spôsobuje červenohnedé výpary.

Chloridové ióny katalyzujú tento rozklad:

5 NH₄NO₃ → 4 N₂ + 2 HNO₃ + 9 H₂O

Podobné katalytické účinky má i dichróman amónny, čo sa využíva v pyrotechnických zložiach.

Detonácia dusičnanu amónneho je exotermická reakcia (na rozdiel od endotermického rozkladu na oxid dusný a vodu):

NH₄NO₃ → N₂ + 1/2 O₂ + 2 H₂O

Použitie

Zahrievanie alebo akékoľvek zdroje vzplanutia môžu spôsobiť prudké horenie alebo explóziu. Dusičnan amónny reaguje s horľavými materiálmi, pričom oxiduje materiál (a sám sa redukuje), pretože je silný oxidant. Je používaný predovšetkým ako hnojivo a vo výbušninách. Dusičnany amoniaku sú tiež používané na úpravu rýchlosti detonácie iných výbušnín.

Výroba

Dusičnan amónny sa pripravuje reakciou kyseliny dusičnej a čpavku.^[2]

HNO₃ + NH₃ → NH₄NO₃.

Dusičnan amónny sa amatérsky vyrába reakciou:

(NH₄)₂SO₄ + 2 NaNO₃ → Na₂SO₄ + 2 NH₄NO₃

Ca(NO₃)₂ + (NH₄)₂SO₄ → 2 NH₄NO₃ + CaSO₄

Tato reakcia je silne exotermická. Pripraviť sa dá tiež reakciou AgNO_3(aq) s NH₄Cl_(aq), pričom vzniká ako nerozpustná soľ AgCl, ktorá sa dá odfiltrovať, takže výťažok je potom pomerne vysoký.

Kryštalizačné fázy

Transformácia kryštalického stavu vzhľadom k meniacim sa podmienkam (teplota, tlak) má vplyv na fyzikálne vlastnosti dusičnanu amónneho. Boli identifikované nasledujúce kryštalické stavy:

Systém	Teplota (°C)	Stav	Zmena obsahu (%)
-	>169,6	kvapalina	-
I	169,6 na 125,2	kubický	+2.1
II	125,2 na 84,2	tetragonálny	-1,3
III	84,2 na 32,3	α-rombický	+3,6
IV	32,3 na −16,8	β-rombický	−2.9
V	−16,8	tetragonálny	-