Ammonium Nitrate - chất nổ trong ngành khai thác mỏ - Amoni nitrat là một hợp chất hóa học có công thức hóa học là NH4NO3. Nó là một chất rắn kết tinh màu trắng bao gồm các ion amoni và nitrat. Nó rất dễ hòa tan trong nước và hút ẩm như một chất rắn, mặc dù nó không tạo thành hydrat. Nó chủ yếu được sử dụng trong nông nghiệp như một loại phân bón có hàm lượng nitơ cao. Sản lượng toàn cầu ước tính đạt 21,6 triệu tấn vào năm 2017.
Tính chất vật lý
Amoni nitrat là chất rắn kết tinh có màu trắng / xám.
Nó có cấu trúc tinh thể tam giác.
Nó khá hòa tan trong nước; độ tan của nó ở 20oC là 150g / 100ml. Độ tan tăng lên 1024g / 100ml khi tăng nhiệt độ lên 100o
Sự hòa tan của NH4NO3 trong H2O thu nhiệt rất cao.
Hợp chất này có độ nhạy va chạm và ma sát rất thấp.
Tính chất hóa học
Khi NH4NO3 phản ứng với hiđroxit của kim loại kiềm, nitrat của kim loại kiềm được tạo thành cùng với amoniac.
Khi đun nóng, hợp chất này bị phân hủy tạo thành oxit nitơ (N2O) và nước.
Khi phát nổ, hợp chất này tạo ra các sản phẩm phụ là N2, O2 và nước.
Mặc dù là một thành phần của nhiều chất nổ, nhưng bản thân amoni nitrat không phải là một chất nổ. Nó phải được trộn với một chất nổ chính như azide để tạo thành một hỗn hợp nổ.
Việc sản xuất amoni nitrat quy mô lớn bắt đầu vào những năm 1940 khi nó được sử dụng cho các loại vũ khí trong thời chiến. Sau khi Chiến tranh thế giới thứ hai kết thúc, amoni nitrat trở nên phổ biến như một loại phân bón thương mại. Quá trình sản xuất amoni nitrat tương đối đơn giản: Khí amoniac phản ứng với axit nitric tạo thành dung dịch đậm đặc và tỏa nhiệt đáng kể.
Phân bón lót hình thành khi một giọt dung dịch amoni nitrat đậm đặc (95% đến 99%) rơi từ tháp và đông đặc lại. Giá thể mật độ thấp xốp hơn so với mồi mật độ cao và được ưa chuộng sử dụng trong công nghiệp, trong khi giá thể mật độ cao được sử dụng làm phân bón. Các nhà sản xuất sản xuất amoni nitrat dạng hạt bằng cách phun nhiều lần dung dịch đậm đặc lên các hạt nhỏ trong thùng quay.
Vì amoni nitrat có tính hút ẩm và do đó dễ dàng thu hút hơi ẩm từ không khí, nên nó thường được bảo quản trong các kho có điều hòa nhiệt độ hoặc trong các túi kín. Các nhà sản xuất thường phủ lên phân rắn một hợp chất chống đóng cục để ngăn ngừa sự kết dính và vón cục.
Một lượng nhỏ khoáng chất cacbonat đôi khi được thêm vào trước khi đông đặc, điều này giúp loại bỏ đặc tính gây nổ của amoni nitrat. Các chất phụ gia này làm giảm nồng độ N và ít hòa tan, làm cho sản phẩm biến tính ít thích hợp để ứng dụng thông qua hệ thống tưới (tưới phân).
Amoni nitrat là một loại phân bón phổ biến vì nó cung cấp một nửa N ở dạng nitrat và một nửa ở dạng amoni. Dạng nitrat di chuyển dễ dàng cùng với nước trong đất đến rễ, nơi nó có thể ngay lập tức để cây hấp thụ. Phần amoni sẽ được rễ hấp thụ hoặc dần dần được chuyển thành nitrat bởi các vi sinh vật trong đất. Nhiều người trồng rau thích nguồn dinh dưỡng thực vật có sẵn nitrat và sử dụng nitrat amoni. Những người chăn nuôi thích phân bón cho đồng cỏ và cỏ khô vì nó ít bị thất thoát do bay hơi hơn so với phân bón gốc urê khi để trên bề mặt đất.
Amoni nitrat thường được trộn với các loại phân bón khác, nhưng những hỗn hợp này không thể được lưu trữ trong thời gian dài vì có xu hướng hút ẩm từ không khí. Khả năng hòa tan rất cao của amoni nitrat làm cho nó rất thích hợp để làm dung dịch tưới phân bón hoặc phun qua lá.
Sử dụng phi nông nghiệp
Một dạng amoni nitrat đã được mồi ở mật độ thấp được sử dụng rộng rãi như một chất nổ trong ngành khai thác mỏ và trên các công trường xây dựng. Các nhà sản xuất cố ý làm cho nó xốp để cho phép dầu nhiên liệu hấp thụ nhanh chóng (gọi là “ANFO”).
Túi chườm lạnh tức thì được làm bằng hai túi — một túi chứa amoni nitrat khô và túi thứ hai chứa nước. Khi hàng rào ngăn cách các túi bị vỡ, amoni nitrat nhanh chóng hòa tan trong phản ứng thu nhiệt, làm giảm nhiệt độ của bao bì xuống 2 đến 3 độ C trong thời gian rất ngắn.