硝酸铵

纯硝酸铵(NH4NO3)在常温下是稳定的,对打击、碰撞或摩擦均不敏感。但在高温、高压和有可被氧化的物质存在下会发生爆炸,由硝酸和氨反应生成的盐,是一种重要的氮肥。纯品为白色结晶,含铵态氮和硝态氮各半。施用于气温较低地区的旱田作物上,它比硫酸铵和尿素等铵态氮肥的肥效快、效果好,在欧洲和北美等地使用较普遍,中国北方也常使用。硝酸铵与燃料油结合在一起,可制成炸药,应用于军事和采矿等方面。因此在生产、贮运和使用中必须严格遵守安全规定。

编辑摘要
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由硝酸铵制成的威力巨大的炸药 由硝酸铵制成的威力巨大的炸药图册

由格劳贝尔首次研制成功 在第二次世界大战期间被用以制作炸药

在农业上可用作棉花和蔬菜等农作物的肥料 还可用于制造无碱玻璃

对呼吸道 眼睛和皮肤有刺激性 大量接触可以起头痛头晕甚至死亡

中文名: 硝酸铵 别名: 硝铵
英文名: Ammonium nitrate 化学式: NH4NO3
CAS号: 6484-52-2 RTECS: BR9050000
摩尔质量: 80.04 外观: 白色固体
密度: 1.72 g/cm³ 熔点: 169.6℃
沸点: 约210℃ 溶解度(水): 190 g/100 ml (20°C)
主要危害: 极其钝感的炸药 闪点: 210℃

目录

硝酸铵 - 性质

硝酸铵硝酸铵

硝酸铵,分子式为NH4NO3,纯品为无色无臭的透明结晶或呈白色的小颗粒,有潮解。易溶于水、乙醇、丙酮、氨水,不溶于乙醚。用作分析试剂、氧化剂、致冷剂、烟火和炸药原料。

氢氧化钠氢氧化钙氢氧化钾等碱反应有氨气生成,具刺激性气味。 

硝酸铵有两个主要特性:

①易溶于水、易吸湿和结块,产品一般制成颗粒状。硝酸铵有5种晶型:其代号分别为α(四面晶系)、β(斜方晶系)、γ(斜方晶系)、δ(四方晶系)、ε(正方晶系)。每种晶型仅在一定温度范围内稳定,晶型转变时伴有热效应体积变化。特别是当环境温度在32.1°C上下变动时,颗粒硝酸铵会自身碎裂成粉状而引起结块。有几种防结块方法。例如:可在硝酸铵中加入约1%的硫酸铵磷酸氢二铵混合物;在欧洲一些国家还用硝酸镁作为硝酸铵的防结块剂。

硝酸铵硝酸铵
②易发生热分解,温度不同,分解产物也不同。

在110°C时:
NH4NO3─→NH3+HNO3+173kJ
在185~200°C时:
NH4NO3─→N2O+2H2O+127kJ
在230°C以上时,同时有弱光:
2NH4NO3─→2N2+O2+4H2O+129kJ
在400°C以上时,发生爆炸:
4NH4NO3─→3N2+2NO2+8H2O+123kJ

硝酸铵 - 生产方法 

硝酸铵硝酸铵
硝酸铵的生产方法有中和法和转化法两种。转化法是利用硝酸磷肥生产过程的副产四水硝酸钙为原料,与碳酸铵溶液进行反应,生成硝酸铵和碳酸钙沉淀,经过滤,滤液加工成硝酸铵产品或返回硝酸磷肥生产系统。

中和法的中和反应可以在常压、加压或真空条件下进行。若有价廉的蒸汽来源,可采用常压中和,以节约设备投资,简化操作。加压中和可以回收反应热,副产蒸汽,用于预热原料和浓缩硝酸铵溶液。氨中和浓度为64%的硝酸时,每吨氨可副产蒸汽约1t。采用真空中和是与结晶硝酸铵生产相结合的,其设备与硫酸铵生产的饱和结晶器相似。

工业上采用较多的是加压中和工艺。加压中和在0.4~0.5MPa和175~180°C下操作,硝酸浓度为50%~60%,先用氨中和至pH为3~4,以减少氨损失,再加氨调整到pH约为7,得到的硝酸铵溶液浓度为80%~87%。回收的蒸汽用来蒸发液氨或作为真空蒸发硝酸铵溶液的热源。中和得到的稀硝酸铵溶液,用真空蒸发或降膜蒸发的方法浓缩到95~99%,然后用不同方法造粒。塔式喷淋造粒是应用最广泛的硝酸铵造粒方法。

制造用于炸药的低密度硝酸铵颗粒,是用浓度约95%的硝酸铵溶液喷淋,然后进行干燥和冷却,产品具有多孔结构,有利于吸油,表观密度为1.29kg/l。制造农用颗粒产品时,用浓度为99%的硝酸铵溶液喷淋,并加入调理剂,所得产品的表观密度为1.65kg/l。农用硝酸铵还可以采用盘式造粒或转鼓造粒的方法,其优点是颗粒较大,更适合农业需要,烟尘的危害较小。

硝酸铵 - 研究历史

硝酸铵硝酸铵

1659年,德国人J.R.格劳贝尔首次制得硝酸铵。19世纪末期,欧洲人用硫酸铵与智利硝石进行复分解反应生产硝酸铵。后由于合成氨工业的大规模发展,硝酸铵生产获得了丰富的原料,于20世纪中期得到迅速发展,第二次世界大战期间,一些国家专门建立了硝酸铵厂,用以制造炸药。60年代,硝酸铵曾是氮肥的领先品种。中国在50年代建立了一批硝酸铵工厂。

40年代,为防止农用硝酸铵吸湿和结块,用石蜡等有机物进行涂敷处理,曾在船运中发生过因火种引爆的爆炸事件。因此,一些国家制订了有关农用硝酸铵生产、贮运的管理条例,有些国家甚至禁止硝酸铵的运输和直接作肥料使用,只允许使用它与碳酸钙混合制成的硝酸铵钙。开始时,硝酸铵钙含N20.5%,相当于含硝酸铵约60%。现在含量增加到含N26%,相当于含硝酸铵75%。

以后由于掌握了硝酸铵的使用规律,一些国家如法国、、罗马尼亚、美国英国,允许硝酸铵直接用作肥料,但对产品的安全使用制定了标准。例如:美国肥料协会规定固体农用硝酸铵的pH不得低于4.0(10%硝酸铵水溶液的PH);含C不得超过0.2%;含S不得超过0.01%;含Cl-不超过0.15%等。

硝酸铵 - 主要用途

农业上用作棉花亚麻大麻、烟草和蔬菜等农作物的肥料,效果特别好;还用于制造含等的复合肥料。炸药工业用作制造高氯酸盐炸药、铵油炸药和浆状炸药等的原料。医药工业用于制造一氧化二氮--笑气(麻醉剂),维生素b。玻璃工业用于制造无碱玻璃。此外,还可用了制造冷冻剂、微菌培养剂、烟火、乐虫剂、催化剂等。[1]

用作氧化剂、制冷剂、焰火和炸药原料。

硝酸铵 - 安全性

危害

硝酸铵硝酸铵

健康危害:对呼吸道、眼及皮肤有刺激性。接触后可引起恶心、呕吐、头痛、虚弱、无力和虚脱等。大量接触可引起高铁血红蛋白血症,影响血液的携氧能力,出现紫绀、头痛、头晕、虚脱,甚至死亡。口服引起剧烈腹痛、呕吐、血便、休克、全身抽搐、昏迷,甚至死亡。

燃爆危险:本品助燃,具刺激性。

急救措施

皮肤接触:脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗。
眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
食入:用水漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。

消防措施

危险特性:强氧化剂。遇可燃物着火时,能助长火势。与可燃物粉末混合能发生激烈反应而爆炸。受强烈震动也会起爆。急剧加热时可发生爆炸。与还原剂、有机物、易燃物如或金属粉末等混合可形成爆炸性混合物。
有害燃烧产物:氮氧化物
灭火方法:消防人员须佩戴防毒面具、穿全身消防服,在上风向灭火。切勿将水流直接射至熔融物,以免引起严重的流淌火灾或引起剧烈的沸溅。遇大火,消防人员须在有防护掩蔽处操作。
灭火剂:、雾状水。

泄漏应急处理
应急处理:隔离泄漏污染区,限制出入。建议应急处理人员戴防尘面具(全面罩),穿防毒服。不要直接接触泄漏物。勿使泄漏物与还原剂、有机物、易燃物或金属粉末接触。
小量泄漏:小心扫起,收集于干燥、洁净、有盖的容器中。
大量泄漏:收集回收或运至废物处理场所处置。[2]

相关文献

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参考资料:
[1]^引用日期:2011-12-04
[2]^引用日期:2011-12-04
扩展阅读:
1知网
2中国化工网
3硝酸铵介绍
4anychem词典-主要用途

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