硝酸銨

硝酸銨

硝酸銨(NH4NO3)是無色無臭的透明結晶或呈白色的結晶,易溶於水,易吸濕結塊。是銨鹽受熱易分解,遇鹼分解。是氧化劑,用於化肥和化工原料。

基本信息

發展歷史

硝酸銨 球棍模型硝酸銨球棍模型
1659年,德國人J.R.格勞貝爾首次製得硝酸銨。19世紀末期,歐洲人用硫酸銨與智利硝石進行複分解反應生產硝酸銨。後由於合成氨工業的大規模發展,硝酸銨生產獲得了豐富的原料,於20世紀中期得到迅速發展,第二次世界大戰期間,一些國家專門建立了硝酸銨廠,用以製造炸藥。60年代,硝酸銨曾是氮肥的領先品種。中國在50年代建立了一批硝酸銨工廠。

40年代,為防止農用硝酸銨吸濕和結塊,用石蠟等有機物進行塗敷處理,曾在船運中發生過因火種引爆的爆炸事件。因此,一些國家制訂了有關農用硝酸銨生產、貯運的管理條例,有些國家甚至禁止硝酸銨的運輸和直接作肥料使用,只允許使用它與碳酸鈣混合製成的硝酸銨鈣。開始時,硝酸銨鈣含N20.5%,相當於含硝酸銨約60%。含量增加到含N26%,相當於含硝酸銨75%。

以後由於掌握了硝酸銨的使用規律,一些國家如法國、蘇聯、羅馬尼亞、美國和英國,允許硝酸銨直接用作肥料,但對產品的安全使用制定了標準。例如:美國肥料協會規定固體農用硝酸銨的pH不得低於4.0(10%硝酸銨水溶液的PH);含C不得超過0.2%;含S不得超過0.01%;含Cl-不超過0.15%等。

理化性質

硝酸銨硝酸銨
純淨的硝酸銨是無色無臭的透明結晶或呈白色的小顆粒結晶,與鹼反應有氨氣生成,且吸收熱量。有潮解性,易結塊。易溶於水同時吸熱,還易溶於丙酮氨水,微溶於乙醇,不溶於乙醚。

熱分解硝酸銨受熱分解溫度不同,分解產物也不同。

在110°C時:NHNO→NH+HNO

在185~200°C時:NHNO→NO+2HO

在230°C以上時,同時有弱光:2NHNO→2N+O+4HO

在400°C以上時,劇烈分解發生爆炸:4NHNO→3N+2NO+8HO

純硝酸銨在常溫下是穩定的,對打擊、碰撞或摩擦均不敏感。但在高溫、高壓和有可被氧化的物質(還原劑)存在及電火花下會發生爆炸,硝酸銨在含水3%以上時無法爆轟,但仍會在一定溫度下分解,在生產、貯運和使用中必須嚴格遵守安全規定。

主要用途

硝酸銨是極其鈍感的炸藥,比安全炸藥c4更為鈍感。一支工業雷管都不足以起爆混合了敏化劑的硝酸銨。硝酸銨是最難起爆的硝酸炸藥,撞擊感度是:50kg錘50cm落高,0%爆炸。相比起著名炸藥硝化甘油的200g錘,20cm落高,100%爆炸的感度,可見硝酸銨的鈍感。而且硝酸銨一旦溶於水,起爆感度更是大大下降,根本是人力不可能撞擊引爆的。

主要用作肥料及工業用和軍用炸藥。並可用於殺蟲劑、冷凍劑、氧化氮吸收劑,製造笑氣、煙火等。

點滴分析銥。氧化劑催化劑致冷劑。製備氧化亞氮(笑氣)。製造焰火和炸藥。農業上用作肥料,總氮量在34%左右,有速效性肥料之稱。大量用於製造無煙火藥。化學工業用於製造笑氣、醫藥維生素B。輕工業製造無鹼玻璃。

生產方法

硝酸銨電子式硝酸銨電子式

硝酸銨的生產方法有中和法和轉化法兩種。轉化法是利用硝酸磷肥生產過程的副產四水硝酸鈣為原料,與碳酸銨溶液進行反應,生成硝酸銨和碳酸鈣沉澱,經過濾,濾液加工成硝酸銨產品或返回硝酸磷肥生產系統

中和法的中和反應可以在常壓、加壓或真空條件下進行。若有價廉的蒸汽來源,可採用常壓中和,以節約設備投資,簡化操作。加壓中和可以回收反應熱,副產蒸汽,用於預熱原料和濃縮硝酸銨溶液。氨中和濃度為64%的硝酸時,每噸氨可副產蒸汽約1t。採用真空中和是與結晶硝酸銨生產相結合的,其設備與硫酸銨生產的飽和結晶器相似。

工業上採用較多的是加壓中和工藝。加壓中和在0.4~0.5MPa和175~180°C下操作,硝酸濃度為50%~60%,先用氨中和至pH為3~4,以減少氨損失,再加氨調整到pH約為7,得到的硝酸銨溶液濃度為80%~87%。回收的蒸汽用來蒸發液氨或作為真空蒸發硝酸銨溶液的熱源。中和得到的稀硝酸銨溶液,用真空蒸發或降膜蒸發的方法濃縮到95~99%,然後用不同方法造粒。塔式噴淋造粒是套用最廣泛的硝酸銨造粒方法。

危險性

健康危害

對呼吸道、眼及皮膚有刺激性。接觸後可引起噁心、嘔吐、頭痛虛弱、無力和虛脫等。大量接觸可引起高鐵血紅蛋白血症,影響血液的攜氧能力,出現紫紺、頭痛、頭暈虛脫,甚至死亡。口服引起劇烈腹痛、嘔吐、血便、休克、全身抽搐、昏迷,甚至死亡。

環境危害

硝酸銨無毒可作農肥,但國家不批准有毒物用於農業施肥,但長期使用會對土壤造成酸化、板結等不良影響。硝酸銨在土壤中不留殘物,均能被作物吸收,是生理中性肥料。硝銨適用的土壤和作物範圍廣,但最適於旱地和旱作物對煙、棉、菜等經濟作物尤其適用。對水稻一般用作中、晚期追肥,效果也好,若做基肥,其肥效比其他氮肥低。

燃爆危險

具刺激性。氧化劑,助燃,環境溫度下,非常安定。較高溫度下也是這樣。把它加熱到100度,保持100天也沒有明顯的分解現象。150度真空安定性試驗指出,即使在高溫下,他也十分安定。在他融化以前不出現分解現象。但是,如果有纖維素之類的有機物存在,100度時開始分解,120度時分解顯著。當然,非專業人士的你把它包裝在紙袋裡,也有爆炸的危險。

安全

急救措施

皮膚接觸:脫去污染的衣著,用大量流動清水沖洗。

眼睛接觸:提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫。

吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫。

食入:用水漱口,給飲牛奶或蛋清。就醫。

消防措施

危險特性:強氧化劑。遇可燃物著火時,能助長火勢。與可燃物粉末混合能發生激烈反應而爆炸。受強烈震動也會起爆。急劇加熱時可發生爆炸。與還原劑、有機物、易燃物如硫、磷或金屬粉末等混合可形成爆炸性混合物。

硝酸銨電子式

有害燃燒產物:氮氧化物

滅火方法:消防人員須佩戴防毒面具、穿全身消防服,在上風向滅火。切勿將水流直接射至熔融物,以免引起嚴重的流淌火災或引起劇烈的沸濺。遇大火,消防人員須在有防護掩蔽處操作。滅火劑:水、霧狀水。

泄漏應急處理

應急處理:隔離泄漏污染區,限制出入。建議應急處理人員戴防塵面具(全面罩),穿防毒服。不要直接接觸泄漏物。勿使泄漏物與還原劑、有機物、易燃物或金屬粉末接觸。小量泄漏:小心掃起,收集於乾燥、潔淨、有蓋的容器中。大量泄漏:收集回收或運至廢物處理場所處置。

防護工作

處置與儲存操作

注意事項:密閉操作,加強通風。操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防塵口罩,戴化學安全防護眼鏡,穿聚乙烯防毒服,戴橡膠手套。遠離火種、熱源,工作場所嚴禁吸菸。遠離易燃、可燃物。避免產生粉塵。避免與還原劑、酸類、活性金屬粉末接觸。搬運時要輕裝輕卸,防止包裝及容器損壞。配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物

儲存注意事項:儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。應與易可燃物、還原劑、酸類、活性金屬粉末分開存放,切忌混儲。儲區應備有合適的材料收容泄漏物。禁止震動、撞擊和摩擦。

個體防護

職業接觸限值

中國MAC(mg/m3):未制定標準

前蘇聯MAC(mg/m3):未制定標準

TLVTN:未制定標準

TLVWN:未制定標準

監測方法:

工程控制:生產過程密閉,加強通風。提供安全淋浴和洗眼設備。

呼吸系統防護:可能接觸其粉塵時,建議佩戴自吸過濾式防塵口罩。

眼睛防護:戴化學安全防護眼鏡。

身體防護:穿聚乙烯防毒服。

手防護:戴橡膠手套。

其他防護:工作現場禁止吸菸、進食和飲水。工作完畢,淋浴更衣。保持良好的衛生習慣。

禁配物:強還原劑、強酸、易燃或可燃物、活性金屬粉末。

環境保護

硝酸銨造粒塔頂部排出的氣體往往呈煙霧狀,它是硝酸銨部分分解成硝酸和氨後,在塔內冷空氣中重新結合成硝酸銨微粒而形成的。由於氣量比較大、粒子微小,治理較因難

美國農業化學品合作協會開發的一種治理技術,是在塔頂的噴頭周圍安裝一個鐘形罩,收集含有煙霧的空氣,令其通過高效除霧器。通過鐘形罩和除霧器的氣量只占總氣量的25%左右,而鐘形罩外75%左右的無煙霧空氣可直接排放。

廢棄處置

廢棄物性質:無資料

廢棄處置方法:根據國家和地方有關法規的要求處置。或與廠商或製造商聯繫,確定處置方法。

廢棄注意事項:無資料

毒理學資料

急性毒性:LD50:4820mg/kg大鼠經口

LC50:無資料

運輸信息

危險貨物編號:51069

UN編號:1942

包裝類別:O53

包裝方法:兩層塑膠袋或一層塑膠袋外麻袋、塑膠編織袋、乳膠布袋;螺紋口玻璃瓶、鐵蓋壓口玻璃瓶、塑膠瓶或金屬桶運輸注意事項:鐵路運輸時應嚴格按照鐵道部《危險貨物運輸規則》中的危險貨物配裝表進行配裝。運輸時單獨裝運,運輸過程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。運輸時運輸車輛應配備相應品種和數量的消防器材。嚴禁與酸類、易燃物、有機物、還原劑、自燃物品、遇濕易燃物品等並車混運。運輸時車速不宜過快,不得強行超車。運輸車輛裝卸前後,均應徹底清掃、洗淨,嚴禁混入有機物、易燃物等雜質

法規信息

法規信息化學危險物品安全管理條例1987年2月17日國務院發布,化學危險物品安全管理條例實施細則化勞發677號,工作場所安全使用化學品規定勞部發423號等法規,針對化學危險品的安全使用、生產儲存、運輸、裝卸等方面均作了相應規定;常用危險化學品的分類及標誌GB13690-92將該物質劃為第5.1類氧化劑。

化學與物理術語(一)

通過對化學和物理的了解,來明白生活中的細節,從而使我們更好的明白一些事物。

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