Нитрат аммония
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Нитра́т аммо́ния (аммонийная селитра) — химическое соединение NH4NO3, соль азотной кислоты.
Содержание |
[править] Физические свойства
Кристаллическое вещество белого цвета. Плотность 1,73 г/см³. Температура плавления 169,6 °C, при нагреве выше этой температуры разлагается с выделением оксидов азота. Молекулярная масса 80,04 а.е.м.. Содержание азота 34,5 %. Растворимость в воде при 0 °C — 119 г/100 мл воды, при 100 °C — 1024 г/100 мл. Скорость детонации 5270 м/с.
[править] Химические свойства
[править] Кристаллические состояния нитрата аммония
Изменения кристаллического состояния нитрата аммония под воздействием температуры и давления меняют его физические свойства. Обычно различают следующие состояния:
Система: | - | I | II | III | IV | V |
---|---|---|---|---|---|---|
Температура (°C): | >169.6 | 169.6 — 125.2 | 125.5 — 84.2 | 84.2 — 32.3 | 32.3 — (-16.8) | (-16.8) |
Состояние: | жидкость | кубическая | тетрагональная | α-ромбическая | β-ромбическая | тетрагональная |
Изменение объёма (%): | - | +2.1 | −1.3 | +3.6 | −2.9 | - |
Фазовый переход от IV к III при 32.3 °C приносит неприятности производителям удобрений, потому как изменения плотности приводят к разрушению частиц при хранении и применении. Это особенно важно в тропических странах, где нитрат аммония испытывает циклические изменения, приводящие к разрушению гранул, слёживанию, повышенному пылению и риску возникновения взрыва.
[править] Производство
Промышленное производство нитрата аммония химически несложно, но технологически непросто. Кислотно-основное взаимодействие аммиака с азотной кислотой даёт раствор нитрата аммония:
HNO3(ж) + NH3(г) → NH4NO3(ж).
В промышленном производстве используется безводный аммиак и концентрированная азотная кислота. Реакция протекает бурно с выделением большого количества тепла. Проведение такого процесса в кустарных условиях крайне опасно (хотя в условиях большого разбавления водой нитрат аммония может быть легко получен). После образования раствора, обычно с концентрацией 83 %, лишняя вода выпаривается (до состояния расплава) до содержания нитрата аммония 95 — 99,5 % в зависимости от сорта готового продукта. Далее расплав гранулируется в распылительных аппаратах, сушится, охлаждается и покрывается составами для предотвращения слёживания. Гранулы нитрата аммония — наиболее распространённая форма, в которой он производится. Процесс принципиально прост, но сложен в реализации.
По способу Габера (Haber) из азота и водорода синтезируется аммиак, часть которого окисляется до азотной кислоты и реагирует с аммиаком, в результате чего образуется нитрат аммония.
Существует также так называемый нитрофосфатный способ (способ Одда (Odda)).