贝鲁特|大爆炸导致伤亡5000人的硝酸铵是什么东西?爆炸时这事绝对不能做!
当地时间8月4日下午6时左右,黎巴嫩首都贝鲁特港口区发生巨大爆炸。爆炸接连发生两次,导致多栋房屋受损,玻璃被震碎,天上升起红色烟雾。
事故死亡人数已经超过100人,超过4000人受伤,除了已知的伤亡数字外,还有大量人员下落不明。
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当天共发生两起爆炸。一开始,贝鲁特港口发生第一起爆炸事故,随后的第二起爆炸事故破坏力要比第一起强得多。剧烈爆炸摧毁了贝鲁特大片地区,并在黎巴嫩首都市内各地造成广泛破坏。据贝鲁特省省长马尔万·阿布德消息,该市一半建筑物受损,医院因大量伤者而人满为患。阿拉伯卫星电视台报道称,阿布德将爆炸现场比作一个“灾区”。贝鲁特市长马万·阿布德接受采访时忍不住痛哭,他将这起事故比作广岛长崎式的灾难。
硝酸铵是什么?怎么这么厉害?
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硝酸铵的化学式为:NH4NO3
硝酸铵的化学结构:
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硝酸铵爆炸的方程式:
NH4NO3─NH3+HNO3+173kJ
NH4NO3─N2O+2H2O+127kJ
2NH4NO3─2N2+O2+4H2O+129kJ,
4NH4NO3─3N2+2NO2+8H2O+123kJ
硝酸铵是极其钝感的炸药,也是最难起爆的硝酸炸药,且硝酸铵一旦溶于水,起爆感度更是大大下降,根本是人力不可能撞击引爆的。硝酸铵主要用于制作肥料及工业用和军用炸药,并可用于杀虫剂、冷冻剂、氧化氮吸收剂,制造笑气、烟火等。
纯硝酸铵在常温下是稳定的,对打击、碰撞或摩擦均不敏感。但在高温、高压和有可被氧化的物质(还原剂)存在及电火花下会发生爆炸,在生产、贮运和使用中必须严格遵守安全规定。
硝酸铵究竟为何物?
1659年,由德国人J.R.格劳贝尔首次制得硝酸铵。最初它既作为化学肥料大量使用,也是制造工业炸药的重要原料。在我国,2002年国务院将硝酸铵产品列入《民用爆炸物品》,禁止硝酸铵作为化肥销售。目前世界上大多数国家都已经禁止将硝酸铵作为化肥销售。
硝酸铵的强氧化性、自然反应性、热分解性决定了它的爆炸性。
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//硝酸铵的强氧化性
硝酸铵及其分解产生的氮氧化物都具有强氧化性,如与硫、磷、还原剂、有机物(如油类)等相混合时,会形成氧化能力较强的体系,氧化还原反应的生成物可以进一步加速反应进行并放出大量热量,如果热量积聚有引起燃烧爆炸的危险性。
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//硝酸铵的热分解性
硝酸铵是一种物理性质和化学性质都十分复杂的物质,在一般情况下,硝酸铵是稳定和安全的。硝酸铵在不同的温度,有不同的分解产物。
化学专业的先条件反射地思考一下硝酸铵的化学方程式是什么,想不起来也没关系:NH4NO3。
反应1:在110°C时
NH4NO3===NH3+HNO3
说明:这一反应过程中,会产生氨气和硝酸,有明显的刺激性气味。值得一提的是,如果氨气在空气中的体积分数达到16%以上,遇到明火也会发生爆炸。(氨气的爆炸极限大约是16%-25%)
反应2:在185~200°C时
NH4NO3===N2O+2H2O
说明:这一过程中也产生气体,N2O俗称笑气,是一种无色有甜味气体,是一种氧化剂,可以助燃,例如赛车加速器中助燃(《速度与激情》系列的粉丝们有看过下面这张图吧?没错,就是这个“猛料”)。
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反应3:在230°C以上时,同时有弱光
2NH4NO3===2N2+O2+4H2O
说明:这个反应产生两种气体氮气和氧气。产生氮气和氧气的体积比是2:1,高于空气中的4:1,所以,会造成局部氧气浓度增加。然后呢?请自行脑补。
反应4:在400°C以上时,剧烈分解发生爆炸
4NH4NO3===3N2+2NO2+8H2O
说明:这个反应产生大量氮气、二氧化氮NO2和水,请注意,高温下,水也是气态的!NO2是一种红棕色的有毒气体,在空气中还会继续反应,最终产生大量硝酸。日常生活中,氮气和氧气会在汽车发动机中发生反应,产生NO2,这也是造成酸雨的主要原因之一。
从上图中,我们可以发现,爆炸是分阶段发生的,当出现大量红棕色气体时,说明此时温度已经很高,发生第四个反应。
硝酸铵历次大爆炸:
1921年9月21日上午7时32分,德国奥堡工厂厂区内一处存放有4500吨硝酸铵和硫酸铵的巨型库房发生猛烈爆炸,爆炸点形成一个长130米、宽90米、深20米的深坑。这次超级爆炸造成奥堡80%的房屋被摧毁,其余20%被严重破坏。附近几十公里内的路德维希港、奥格斯海姆、弗兰肯塔尔等地的建筑物也被破坏。就连美因河畔的法兰克福市的玻璃窗都被大规模震碎。爆炸中心的巴斯夫公司奥堡工厂更是成为“一片废墟”。这场灾难造成561人丧生,约2000人被严重烧伤,7500人无家可归,是德国工业史上最大的事故。
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