Аммиачная селитра

Аммиачная селитра химическое соединение азота, водорода и кислорода, очень сильный окислитель.

Имеет несколько названий: нитрат аммония, аммонийная селитра, аммиачная селитра имеет формулу  NH₄NO₃.

Основное применение как удобрение в сельском хозяйстве, а также в получении некоторых взрывчатых веществ.

Что такое селитра аммиачная

Аммиачная селитра это азот содержащее неорганическое вещество, в нормальных условиях это белое кристаллическое вещество, очень хорошо растворяется в воде при этом вода начинает терять свою температуру, растворимость селитры напрямую зависит от температуры воды. Химический состав NH₄NO₃ — азот 35%, водород 5% и кислород 60%.

Имеет температуру плавления 169 С°.  Более высокая температура приводит к медленному разложению селитры на оксид азота и воду

NH₄NO₃ → N₂O + H₂O.

Мгновенное нагревание, сильный удар или детонация может привести его к разложению в виде взрыва, что используется в производстве некоторых взрывчатых веществ.

Аммиачная селитра NH₄NO₃ физические свойства

Нитрат аммония горючее взрывоопасное вещество в виде порошка или гранул. Мол. масса 80,04; плотн. 1725 кг/м³ при 25 °С; т. плавл. 169,6 °С; в воде растворяется.

Температура самовоспл. 350 °С; нижн. конц. предел распр. пл. 175 г/м³. При нагревании в замкнутом пространстве, когда продукты терморазложения свободно не удаляются, аммиачная селитра может при некоторых условиях взрываться, а также может взрываться под воздействием сильных ударов (например, при инициировании взрывчатыми веществами).

Аммиачная селитра, содержащая 0,3% (масс.) хлор-иона, разлагается со взрывом при 230 °C. Образец смеси аммиачной селитры с полиэтиленом, фосфатом кальция или с 3%-ной талькомагнезитовой добавкой в соотношении 1 : 1 имеет т. самовоспл. 350 °С; нижн. конц. предел распр. пл. 125 г/м³.

Получение аммиачной селитры в лабораторных условиях

Для получения собирают установку (рис. ).

Нагревают колбу 1 с концентрированным раствором аммиака и одновременно прибавляют из капельной воронки 3 в поглотительную колонку 2 азотную кислоту (р = 1,4 г/см³) по каплям, т. е. направляют реагирующие вещества навстречу друг другу (принцип противотока).

Для протекания реакции между газом и жидкостью существенное значение имеет увеличение поверхности соприкосновения реагирующих веществ.

Для этого служит колонка с битым стеклом. Стекающую в стакан 4 жидкость испытывают универсальным индикатором (или лакмусовой бумажкой).

Если нейтрализация кислоты произошла не полностью, то содержимое стакана 4 приливают в капельную воронку 3 и снова пропускают через колонку 2.

Так поступают до тех пор, пока находящаяся в стакане с жидкостью индикаторная бумажная полоска не покажет нейтральную или слабощелочную реакцию. Тогда прекращают нагревание колбы 1, содержащей раствор аммиака, и дают стечь всей жидкости в стакан 4.

Рис. Установка для получения аммиачной селитры:

1 — колба реактор, 2- поглотительная колонка с битым стеклом, 3 — капельная воронка, 4 — стакан.

Газообразный аммиак и раствор азотной кислоты, встречаясь друг с другом в поглотительной колонке 2, образуют белый дым, состоящий из кристалликов нитрата аммония.

Раствор соли (вместе с непрореагировавшей азотной кислотой) стекает в стакан. О разогревании жидкости судят по показаниям термоскопа.

Из стакана 4 жидкость переливают в фарфоровую чашку, осторожно упаривают и охлаждают. Выделившиеся кристаллы аммиачной селитры (после сливания маточного раствора) дают рассмотреть учащимся.

После полного удаления воды из раствора аммиачной селитры последняя плавится. Жидкость застывает в сплошную кристаллическую массу белого цвета с желтоватым оттенком. При температуре 190°С аммиачная селитра разлагается.

Получение нитрата аммония в промышленности

Основная часть нитрата аммония получаемая в промышленных масштабах, производиться в поглотительных установках, где производиться на прямую реакция между газообразным аммиаком и азотной кислотой:

NH₃ + HNO₃ → NH₄NO₃ + Q

В результате реакции образуется большое количество тепла, что неприменимо получения аммиачной селитры в не производстве так как возможны выбросы газообразного аммиака или азотной кислоты.

Полученный водный  раствор обезвоживают и гранулируют для предотвращения поглощения воды из кислорода воздуха, так как аммиачная селитра очень гигроскопична.

Методом Габера

Основан на том что в процессе синтеза аммиака, некоторая часть его окисляется до азотной кислоты которая реагирует с аммиаком в результате чего образуется аммиачная селитра.

3Н + N₂ → 2NH₃

реакция протекает при высокой температуре, давлении и в присутствии катализатора.

NH₃ + O₂ → HNO₃ + H₂O

HNO₃ + NH₃ → NH₄NO₃

Нитрофосфатный метод

Основан на биохимических процессах которые происходят в природе, результаты этих процессов подвергают обработкой азотной кислотой.

Этот процесс протекает в три этапа:

Ca₃(PO₄)₂ + 6HNO₃ → 2H₃PO₄ + 3Ca(NO₃)₂

2. Полученную смесь охлаждают до 0 °C, в результате чего нитрат кальция кристаллизуется.

3. Не очищенный нитрат кальция действуют аммиаком в результате чего образуется аммиачная селитра (нитрат аммония).

Сa(NO₃)₂ + 4H₃PO₄ + 8NH₃ → CaHPO₄ + 2NH₄NO₃ + 3(NH₄)₂HPO₄

Применение аммиачной селитры

Основной источник применения в сельском хозяйстве для удобрения сельскохозяйственных угодий, а также в небольших количествах гранулы плодородия используют в домашних условиях.

В химической промышленности иногда используют в разогреве контактного аппарата в получении фталевого ангидрида в смесях с другими азот содержащими веществами (нитрат калия, нитрит натрия). 

В военном деле в производстве на основе аммиачной селитры взрывчатых веществ таких как амонал, аммонит,  детонит, акванал и некоторые другие.

Так широко известны аммониты как смеси с другими взрывчатыми веществами, тринитротолуолом, гексогеном, а так же для снижения взрывного свойства динамит (тринитроглицерин).

Что мы узнали о аммиачной селитра?

Что в составе аммиачной селитры?

Базовое действующее вещество в составе аммиачной селитры – азот. Его содержание ограничивается пределами от 26 до 34,4 %.

Селитру также называют нитратом аммония или азотнокислым аммонием. Сера – еще один важный элемент. Ее в составе – от 3 до 14 %.

Как получают аммиачную селитру?

Основное получение действием азотной кислоты на аммиак, но нитрат аммония может быть получен из его солей.

Для чего применяют аммиачную селитру?

Аммиачная селитра применяется в огороде для обеспечения культур азотом. Азот нужен растениям в начале процесса роста.

В этот период они потребляют вещество большими порциями. Благодаря наличию серы в составе селитры азот быстро усваивается.

Чем опасна аммиачная селитра?

Сам по себе нитрат аммония не опасен. Конечно, он может послужить причиной взрыва, если его намеренно использовать в качестве взрывчатого вещества.

Присутствие таких примесей как органические материалы, другие взрывчатые вещества, металлы и сера увеличивают опасность аммиачной селитры.

Что можно сделать с аммиачной селитрой?
Селитры используются как азотные удобрения, при этом калиевая селитра является также источником необходимого растениям калия.

Нитрат калия также является одним из ингредиентов чёрного пороха. Аммонийная селитра используется для приготовления таких взрывчатых веществ как аммонал и аммотол.

Статья на тему Аммиачная селитра