în fiecare an, aproape 20 de milioane de tone de azotat de amoniu sunt produse în întreaga lume. Este până în prezent cel mai puternic, economic și convenabil îngrășământ de pe piață, sprijinind fermierii în hrănirea miliardelor. Cu toate acestea, recenta explozie catastrofală din Beirut este o reamintire a pericolelor asociate cu depozitarea și transportul necorespunzător al acestei substanțe chimice comune., Cum putem valorifica puterea azotatului de amoniu asigurându-ne în același timp că tragedii precum Beirut sunt evitate în viitor?la 4 August 2020, o cantitate mare de azotat de amoniu într-un hangar de depozitare din portul Beirut a explodat, provocând peste 300 de morți și 6.000 de răniți, precum și pagube materiale enorme, lăsând un număr estimat de 300.000 de persoane fără adăpost., Explozia catastrofală din Beirut a fost unul dintre puținele accidente pe scară largă cauzate de nitrat de amoniu, comparabil doar cu exploziile din Texas City, Statele Unite (1947); Toulouse, Franța (2001); și Tianjin, China (2015).de la începutul secolului 20 au avut loc aproape 40 de accidente majore, dintre care peste jumătate au avut loc în ultimii 20 de ani. Unsprezece dintre aceste accidente au implicat mai mult de 1 000 de tone de azotat de amoniu sau au provocat mai mult de 30 de decese (Figura 1). Peste 80% din aceste accidente au avut loc în timpul depozitării sau transportului azotatului de amoniu (Figura 2)., Analiza acestor accidente arată că exploziile de azotat de amoniu sunt aproape întotdeauna precedate de incendii sau alte surse de aprindere.
Pentru mai multe informații privind proprietățile chimice azotat de amoniu, pericole și normele de siguranță a descărca acest lucru în profunzime CAS raport.
poate fi îmblânzit azotatul de amoniu?
ce se poate face pentru a se asigura că tragedii precum Beirut sunt evitate în viitor? Cheia pentru a conduce inovația viitoare în acest spațiu este înțelegerea structurii moleculare și a reacțiilor care provoacă aceste explozii puternice., Azotatul de amoniu se face prin reacția amoniacului cu acidul azotic în apă, urmată de evaporarea atentă a apei.
amoniacul este cel mai adesea preparat din azot atmosferic, în timp ce acidul azotic este preparat din arderea amoniacului, astfel încât azotatul de amoniu este cel mai convenabil fabricat acolo unde se face amoniac. Formarea de azotat de amoniu emană cantități semnificative de căldură, astfel se face în soluție apoasă pentru a disipa mai bine acea căldură., Apa trebuie apoi îndepărtată din soluție pentru a produce azotat de amoniu solid, cel mai adesea prin evaporare. În timp ce azotatul de amoniu este stabil la temperaturile obișnuite ale fabricării și purificării sale, aditivii sunt adesea folosiți pentru a reduce pericolele. De exemplu, compușii de potasiu cum ar fi îngrășămintele azot-potasiu și azot-fosfor-potasiu au fost utilizați pentru a crește stabilitatea azotatului de amoniu la tranziția de fază și pentru a reduce sensibilitatea acestuia la explozie., Nitrații de calciu și magneziu au fost, de asemenea, adăugați la azotatul de amoniu în cantități mici pentru a-și îmbunătăți stabilitatea fizică, dar amestecurile absorb mai ușor apa din atmosferă. Azotatul de amoniu de calciu (CAN), preparat din azotat de amoniu și carbonat de calciu, este utilizat în unele cazuri ca alternativă la azotatul de amoniu. Sulfatul de aluminiu a fost, de asemenea, utilizat ca aditiv de uscare pentru azotatul de amoniu. În timp ce aceste alternative au ajutat, este important să rețineți că impuritățile neintenționate în procesul de fabricație pot reduce stabilitatea sau facilita explozia.,o analiză aprofundată a colecției de conținut CAS dezvăluie câteva domenii cheie care au început să apară în peisajul proprietății intelectuale, subliniind eforturile de prevenire a exploziei accidentale sau a utilizării necorespunzătoare. Acestea includ progrese în ceea ce privește amestecurile, acoperirile, formulările cu eliberare lentă, controlul dimensiunii particulelor și abordările de higroscopicitate care minimizează potențialul de utilizare greșită și cresc stabilitatea pentru o depozitare mai sigură., De exemplu, a fost inventată o acoperire pentru un îngrășământ care împiedică infiltrarea hidrocarburilor, cum ar fi păcura, în porii îngrășământului, reducând astfel eficacitatea acestuia ca oxidant (WO2003106377). În mod alternativ, abordările higroscopice au fost, de asemenea, explorate prin adăugarea unui ingredient cheie, cum ar fi o sare dublă de uree care formează un îngrășământ stabil cu azotat de amoniu (US20150218058)., Deci, unele alternative au apărut, care oferă utilizatorilor cu siguranță, cost-eficiente opțiuni, dar încă mai există compromisuri semnificative, fie în ce privește siguranța sau conținutul de azot, cu atât mai mult inovare este încă necesară. deși azotatul de amoniu este un îngrășământ important datorită conținutului ridicat de azot, pericolele sale explozive limitează aplicarea acestuia și chiar a fost interzis în unele zone., Reducerea concentrației de azotat de amoniu, găsirea de compuși alternativi și dezvoltarea unor forme mai sigure sunt strategii care pot contribui la creșterea siguranței îngrășămintelor azotate. Tabelul 1 enumeră îngrășămintele azotate alternative care au apărut ca opțiuni mai sigure care ar putea furniza înlocuitori ai azotatului de amoniu. Din păcate, alternativa cu cel mai mare conținut de azot este amoniacul anhidru, care este un gaz toxic la temperatura ambiantă., Alte alternative cu conținut ridicat de azot, cum ar fi soluțiile de hidroxid de amoniu și ureea, sunt atractive datorită costurilor și eficienței reduse; cu toate acestea, ele sunt volatile. Formulările cu eliberare lentă de uree, precum și ligninele și hidrogelurile modificate, au fost dezvoltate pentru a depăși această provocare.Tabelul 1., List of alternative nitrogenous fertilizers
|
Fertilizer |
Comment |
|
|---|---|---|
|
Anhydrous ammonia |
Pressurized gas, Risk Management Plan (RMP)-regulated substance with a threshold of 10,000 lbs, regulated as Dangerous Goods for transportation.,div id=”8648a5f2f4″> Sodium nitrate |
Stable |
|
Calcium cyanamide |
Contains calcium |
|
|
Calcium nitrate |
Contains calcium |
Handling ammonium nitrate safely
Previous disasters have heightened public awareness of the explosive nature of ammonium nitrate, and the consequences of its unsafe storage and use., Ca răspuns, multe reglementări, reguli și orientări pentru azotatul de amoniu, în special în ceea ce privește depozitarea și manipularea acestuia, au apărut în diferite domenii pentru a îmbunătăți siguranța. Primar din SUA reglementări pentru azotat de amoniu sunt „OSHA 29 CFR 1910.109(i) – Depozit de Azotat de Amoniu”, și a Memorandumului de „Orientare pe Azotat de Amoniu Cerințele de Stocare în 29 CFR 1910.109(i)”, publicat în 2014, după Adair Cereale Inc., DBA West Fertilizer company explozie în 2013., De remarcat, totuși, aplicarea diligentă a normelor și reglementărilor de siguranță este cheia pentru evitarea accidentelor viitoare, cum ar fi dezastrul de la Beirut., pot fi rezumate după cum urmează
(Figura 3):
- Ventilație: capabil de o ventilație adecvată în caz de incendiu
- Izolare de ardere: neinflamabil și rezistent la materiale sunt necesare
- Temperatura de control: temperaturile de depozitare trebuie să fie sub 130 ° c
- Volum: limitele de stocare ar trebui să fie mai mică decât 2270 tone
- protecție împotriva Incendiilor/de prevenire: strict foc protectii sunt necesare
- Evitarea combustibile contaminanți: împărțirea de stocare de alte produse
în Ciuda preocupărilor legate de siguranță, azotat de amoniu rămâne un important îngrășământ în întreaga lume, deoarece este eficient, ieftin și ușor de fabricat. Cu toate acestea, după cum a fost subliniat încă o dată de incidentul de la Beirut, susceptibilitatea azotatului de amoniu la incendiu și explozie din cauza practicilor de depozitare necorespunzătoare sau a contaminării prezintă riscuri semnificative., Reglementările inconsecvente și lipsa de conștientizare susținută cu privire la modul de gestionare și depozitare în siguranță a azotatului de amoniu în cadrul lanțului global de aprovizionare sunt provocări cheie care trebuie depășite prin educație și advocacy pentru a preveni o altă tragedie globală. vedeți modul în care oamenii de știință fac nitratul de amoniu mai sigur în cele mai recente lecții de hârtie albă învățate din nitratul de amoniu.