Sifat kimia ammonium nitrat

Dalam industri kimia, Ammonium Nitrat adalah sebatian yang sangat penting, yang telah menarik banyak perhatian kerana penggunaannya yang meluas dalam baja, bahan letupan dan industri lain. Untuk membolehkan lebih banyak orang memahami ciri-cirinya dan aplikasinya dalam pelbagai industri, artikel ini akan menganalisis sifat kimia ammonium nitrat secara terperinci untuk membantu pembaca lebih memahami prestasinya dalam pengeluaran dan aplikasi sebenar.

1. Struktur kimia asas ammonium nitrat

Ammonium nitrat (Ammonium Nitrat) mempunyai formula kimia NH₄ NO, yang merupakan sebatian ion yang terdiri daripada satu ion ammonium (NH ₄ ⁺) dan satu ion nitrat (NO ₃ ⁻). Struktur kristalnya tergolong dalam sistem kristal kuartet, dengan takat lebur 169.6 ° C dan takat didih yang tinggi, tetapi reaksi penguraian yang kuat akan berlaku apabila dipanaskan pada suhu penguraian. Reaksi penguraian ammonium nitrat sangat eksotermik, yang mudah menyebabkan reaksi berantai, jadi ada keperluan yang lebih tinggi untuk keadaan penyimpanan dan pengangkutannya.

2. Tindak balas penguraian terma ammonium nitrat

Penguraian haba ammonium nitrat adalah salah satu sifat kimia yang paling kritikal. Apabila dipanaskan di atas 200 ° C, ammonium nitrat mula terurai untuk menghasilkan wap air, oksigen, nitrogen dan nitrous oksida (Ngas O). Persamaan tindak balas ini adalah seperti berikut: [\ Text {NH}4 \ text{NO}3 \ rightarrow \ text{N}2 \ text{O} 2 \ text{H}2 \ text{O} ]

Pada suhu yang lebih tinggi, ammonium nitrat mungkin terurai secara tidak lengkap, menghasilkan nitrogen (Nanth), air (Hanth O) dan oksigen (Oanth). Ciri penguraian eksotermik yang kuat ini menjadikan ammonium nitrat digunakan secara meluas dalam pembuatan bahan letupan, seperti bahan letupan bahan api ammonium nitrat (ANFO). Ini juga menjadikan ammonium nitrat sebagai bahan letupan, yang boleh menyebabkan kemalangan keselamatan yang serius dalam keadaan yang tidak betul. Oleh itu, memahami sifat kimia ammonium nitrat adalah penting untuk memastikan penggunaannya selamat.

3. Kelarutan dan hygroscopic ammonium nitrat

Ammonium nitrat adalah bahan garam yang sangat larut dalam air. Kelarutannya pada suhu 20 ° C boleh mencapai 190g/100g air. Apabila suhu meningkat, kelarutannya semakin meningkat. Kelarutan yang tinggi ini menjadikan ammonium nitrat sebagai baja nitrogen yang biasa digunakan dalam pertanian, yang dapat dengan cepat melarutkan air di dalam tanah dan menyediakan nitrogen yang diperlukan untuk pertumbuhan tanaman.

Ammonium nitrat mempunyai sifat hygroscopicity yang ketara, terutamanya apabila kelembapan udara tinggi, ia akan menyerap kelembapan di udara, menyebabkan kristal berkumpul atau lembap. Sifat ini menimbulkan cabaran tambahan untuk penyimpanan dan pengangkutannya. Ia perlu disimpan di persekitaran yang kering dan menggunakan pembungkusan tahan kelembapan.

4. Pengoksidaan ammonium nitrat

Sebagai oksidan kuat, salah satu aspek yang paling penting dalam sifat kimia ammonium nitrat adalah sifat pengoksidaannya. Ammonium nitrat dapat melepaskan sejumlah besar oksigen pada suhu tinggi atau ketika bersentuhan dengan agen pengurangan, yang banyak digunakan dalam operasi peledakan dan pembuatan pendorong roket. Apabila ammonium nitrat dicampurkan dengan bahan bakar atau bahan organik, ia membentuk campuran yang sangat merosakkan dan mempunyai daya letupan yang tinggi.

Pengoksidaan yang kuat ini juga menjadikan ammonium nitrat sebagai bahan mentah penting dalam industri kimia, digunakan untuk membuat sebatian nitro, reaksi pengoksidaan dan proses kimia lain yang memerlukan bekalan oksigen. Oleh kerana itu, memahami reaksi pengoksidaan ammonium nitrat dan potensi bahayanya sangat penting untuk pengeluaran dan aplikasi industri yang selamat.

5. Aplikasi dan keselamatan ammonium nitrat

Oleh kerana sifat pengoksidaan yang kuat dan kelarutan yang tinggi, ammonium nitrat digunakan secara meluas dalam pertanian dan pembuatan bahan letupan. Sifat kimia ammonium nitrat juga menjadikannya bahan yang berpotensi berbahaya. Sebagai contoh, dalam keadaan suhu tinggi, geseran atau kejutan, ammonium nitrat boleh menyebabkan letupan. Oleh itu, banyak negara telah merumuskan peraturan yang ketat mengenai pengeluaran, penyimpanan dan pengangkutan mereka.

Apabila menggunakan ammonium nitrat, perhatian khusus harus diberikan kepada kemungkinan hubungan dengan bahan bakar atau agen pengurangan. Persekitaran penyimpanan harus disimpan pada suhu rendah dan kering untuk mengelakkan suhu tinggi atau kesan mekanikal. Sifat kimia ammonium nitrat menentukan bahawa ia bukan sahaja bahan industri dengan nilai ekonomi yang besar, tetapi juga bahan berbahaya yang memerlukan pengawasan yang ketat.

Ringkasan

Dengan analisis terperinci mengenai sifat kimia ammonium nitrat, kita dapat melihat kepentingannya dalam industri kimia. Ammonium nitrat, sebagai oksidan kuat, mempunyai penguraian terma, pengoksidaan dan kelarutan yang sangat tinggi. Sifat kimia ini menjadikannya digunakan secara meluas dalam pertanian dan pembuatan bahan letupan. Sifat-sifat ini juga membawa risiko keselamatan yang berpotensi, jadi pemahaman yang betul dan penguasaan sifat kimia ammonium nitrat adalah penting untuk pengeluaran yang selamat.