El nitratu d'amoniu o nitratu amónicu ye un sal formáu por iones nitratu y amoniu. La so fórmula ye NH4NO3.
Trátase d'un compuestu incoloru y higroscópico, altamente soluble n'agua.
El nitratu d'amoniu ye un productu non inflamable, polo qu'un fueu a partir d'ésti ye altamente improbable. So circunstancies de calor estremo (por casu un soplete) va tender a descomponese térmicamente.The Hazards and Dangers of Ammonium Nitrate
Síntesis El nitratu d'amoniu llograr por neutralización d'ácidu nítrico con hidróxidu d'amoniu tres l'evaporamientu de l'agua:
Nel llaboratoriu puede llograse por doble descomposición ente sulfatu d'amoniu (NH4)2SO4 y nitratu de estroncio [Sr(NO3)2], en disolución. En bastiando'l sulfatu de estroncio y penerar la disolución que depués se evapora, llógrase'l nitratu d'amoniu en cristales o polvu blanco.
Aplicaciones El nitratu d'amoniu utilízase sobre manera como fertilizante pol so bon conteníu en nitróxenu. El nitratu ye aprovecháu direutamente poles plantes ente que el amoniu ye ferruñosu polos microorganismos presentes nel suelu a nitrito o nitratu y sirve d'abonu de más llargo duración.
Una parte de la producción dedicar a la producción del óxidu nitroso (N2O) por aciu la termólisis controlada:
Esta reacción ye exotérmica y puede ser esplosiva si llevar a cabu nun contenedor zarráu o caleciendo demasiáu rápidu. Nel añu 2000 realizar per parte de EFMA, un compendiu d'ocho volumen que presentaben los "Meyores procedimientos industriales disponibles pa la prevención de la producción y el control na industria de fertilizantes europea", en respuesta a les normatives europeesDireutiva 96/91/ CE del Conseyu de 24 de setiembre de 1996 relativa a la prevención y control integraos de la contaminación, IPPC y Decisión de la Comisión, de 17 de xunetu de 2000, relativa a la realización d'un inventariu européu d'emisiones contaminantes con arreglu al artículu 15 de la Direutiva 96/61/CE del Conseyu. y españoles.Llei 16/2002 de 1 de xunetu, de prevención y control integraos de la contaminación y Real Decreto-Llei 5/2004, de 27 d'agostu, pol que se regula'l réxime del comerciu de derechu d'emisión de gases d'efeutu ivernaderu.
Na actualidá, esisten n'Europa, según EFMA, alredor de diez métodos distintes pa la producción industrial del nitratu d'amoniu nes sos distintes riqueces, nun esiste un únicu procedimientu que pueda ser consideráu como'l más ventaxosu respectu al restu, debíu fundamentalmente a dos razones:
Les considerancies comerciales van influyir na eleición d'un procesu o otru. Puede llograse el mesmu productu, con carauterístiques similares por aciu l'usu de métodos distintos.
Por ello incidiráse en primer llugar de manera xeneral sobre cada unu de los pasos del procesu, estableciendo de siguío les meyores soluciones qu'esisten pa resolver los problemes plantegaos.
En Méxicu, ye un productu reguláu pola "Secretaria de Defensa Nacional" (SEDENA) con midíes clares y rigoroses so la "Llei Federal d'Armes de Fueu y Esplosivos"SEDENA: "Llei Federal d'Armes de Fueu y Esplosivos" según el so Reglamentu.SEDENA: "Reglamentu de la Llei Federal de Fueu y Esplosivos"
Usu
Usu n'industria
El nitratu d'amoniu utilizar pa cambéu de la zeolita . Nel intercambiu d'iones, les zeolitas de UZM tienen los sos iones del sodiu camudaos col protón nel NH4+ en nitratu d'amoniu. Esto forma la zeolita catalizadores cuálos tienen munches aplicaciones en dellos campos, incluyíu refinamientu de petroleu.
Usu en fertilizante
El sal altamente soluble n'agua ye la fonte preferida de nitróxenu en fertilizantes. La mayor parte del nitratu d'amoniu producíu termina polo tanto na producción de fertilizantes. Sicasí, la salida d'escesu del nitratu d'amoniu ye una fonte principal de la basura ambiental. Mientres Los apuros, el fertilizante del nitratu d'amoniu yera illegal n'Irlanda del Norte porque foi utilizáu como oxidante pa los esplosivos por IRA (vease embaxo).
Usu n'esplosivos
Como axente qu'aferruña fuerte, el nitratu d'amoniu fai un amiestu esplosivo cuando ta combináu con un hidrocarburu, xeneralmente combustible diésel (aceite), o dacuando Querosenu. El Nitratu d'amoniu y fuel-oil (ANFO) los amiestos utilizáronse según infórmase pa bombes en terrorismu, por casu el Bombardéu de la ciudá d'Oklahoma, porque'l nitratu d'amoniu ye fácilmente disponible en bultu.
El nitratu d'amoniu utilizar n'esplosivos militares tales como cortador de la margarita bomba, y como componente de amatol. Los amiestos militares son de cutiu claveteadas col ~20% aluminiu pulverícese tamién, aumentando la enerxía de la rabasera, pero con una cierta perda de brisance. Un exemplu d'esto ye amonal, que contién el nitratu d'amoniu, trinitrotoluenu (TNT) y aluminiu. Los amiestos de Aluminised son confinamientu inferior bien eficaz, como na baltadera subacuática, torpedos, y l'arruinar de la roca. Los amiestos qu'arruinen bien baratu a base d'agua cuten llixeramente la enerxía d'una reacción del aluminiu-agua con bastante nitratu d'amoniu amestáu pa consumir l'hidróxenu que resulta.
El nitratu d'amoniu ye tamién un esplosivu na so forma más pura anque ye inusualmente insensible. Les carauterístiques esplosives apuerten a muncho más evidentes nes temperatures elevaes. Cuando'l nitratu d'amoniu ta fundíu y “fervíu” pa xenerar óxidu nitroso, demandóse pa ser tan sensible como la dinamita na temperatura de funcionamientu de 240 ~°C.
Esto exotérmico la reacción puede funcionar lloñe y algamar velocidaes de la detonación (ensin controles de la temperatura apropiáu). El grau d'esta posibilidá demostróse delles vegaes, lo más notablemente posible na planta química d'Ohio en Montreal en 1966.
Millones de llibres del nitratu d'amoniu relativamente puru (por fuercia) españáronse cuando tán suxetaos al calor y/o a los choques severos; vea los desastres” embaxo. El nitratu d'amoniu tamién atopó usu como a cohete sólidu propulsor, pero mientres dalgún tiempu perclorato del amoniu con frecuencia yera consideráu preferible por cuenta de un rendimientu más altu y a tarifes de quemadura más rápides. Últimamente, el favor tuvo faciendo pivotar detrás escontra'l nitratu d'amoniu en rocketry, pos apurre casi tantu emburriada ensin producir un jet del estractor por completu de gaseosu cloruru d'hidróxenu (HCl) y ensin los peligros adicionales del costu y de la sensibilidá.
El nitratu d'amoniu grau fertilizante (FGAN) fabricar nuna forma más compacta, con una porosidá muncho más baxa, p'algamar más estabilidá y menos sensibilidá a la detonación, ente que los gránulos de nitratu d'amoniu grau téunicu (TGAN) fáense más porosos pa una absorción meyor del combustible y una reactividá más alta.
Otres aplicaciones
El nitratu d'amoniu tamién s'utiliza adientro envases en fríu inmediatu. Nesti usu, el nitratu d'amoniu entemecer con agua en reacción endotérmica, qu'absuerbe 25.69 kilojoules de calor per topu del reactivu. Los productos de les reacciones del nitratu d'amoniu utilizar en bolses d'aire. Cuando la azida del sodiu (NaN3) utilizar en bolses d'aire, descomponer a Na (s) y a N2 (g), el sodiu forma un polvu fino integráu polos sales del sodiu, que nun ye preferíu polos productores de la bolsa d'aire.
El nitratu d'amoniu utilizar nel tratamientu de dalgunu titaniu minerales.
El nitratu d'amoniu utilizar na preparación d'óxidu nitroso (N2O):
El nitratu d'amoniu utilizar nos kits de sobrevivencia entemecíos con cinc polvu y cloruru d'amoniu porque va encender en contautu con agua.
El nitratu d'amoniu puede utilizase pa faer amoniacu anhidro, un productu químicu d'usu frecuente na producción de metanfetamina.
Procesos de fabricación La reacción ente l'amoniacu y l'ácidu nítrico ye irreversible, completa, instantánea, exotérmica y almite cualquier termodinámica o discutiniu cinéticu. El calor de reacción depende de la concentración d'ácidu nítrico usáu y de la solución producida de nitratu d'amoniu, pos la disolución cuanto más concentrada ta, mayor ye'l calor de reacción. Dichu calor de reacción puede utilizase pa producir l'evaporamientu de l'agua de la solución de nitratu d'amoniu y amás pa producir vapor.
El nitratu d'amoniu puru sufre una descomposición endotérmica a 169 °C y tien un puntu de bullidura de 230 °C. La concentración del ácidu nítrico usáu de normal ye de 55 a 65 %, mientres el so puntu de bullidura a presión atmosférica ye de 120 °C, más baxu por tantu que la solución producida de nitratu d'amoniu, soluciones altamente concentraes manifiesten altos puntos d'ebullición y de conxelación. Lo primero puede causar altes temperatures y por tanto operaciones peligroses y lo segundo bloquéu de les tuberíes.
El nitratu d'amoniu calteníu a 100 °C por un llargu periodu de tiempu sufre una descomposición termal escontra amoniacu y ácidu nítrico, descomposición qu'a más de 185 °C puede producir una esplosión peligrosa. La solubilidá d'amoniacu n'agua escai rápido cuando aumenta la temperatura y l'alta volatilidá de los componentes y la descomposición del sal producíu conduz fácilmente a perdes ambientales y problemes d'escomiu. El control de les variables de la reacción (temperatura, presión, calor utilizáu y concentraciones d'ácidu nítrico y nitratu d'amoniu) y los detalles de construcción, llogren l'usu del máximu calor, xenerándose un amiestu fundíu ensin adición de calor esterno que coles mesmes asegura unes condiciones, tou col mesmu equipu y consumu d'enerxía, nes que se consigue la mayor producción posible y una alta calidá del productu.
El procesu de llogru de nitratu d'amoniu básicamente consta de los siguientes pasos: La neutralización del amoniacu col ácidu nítrico. L'evaporamientu de la solución neutralizada. El control del tamañu de les partícules na cristalización y les carauterístiques del productu secu.
Neutralización Ye una reacción instantánea y altamente exotérmica, como se vio enantes, con un productu de reacción inestable pero podemos llograr una bona realización industrial cuando se dan les siguientes condiciones:
Amiestu escelente de los reactivos. Control estrictu del pH, los sistemes modernos utilicen un control automáticu del mesmu, por aciu dos válvules automatizadas, va controlándose la proporción teórica que precisamos d'amoniacu y d'ácidu nítrico nel reactor. Control de la temperatura nel reactor, pa evitar sobrecalentamientos locales pos cuanto mayor ye la temperatura nel reactor, más importante ye caltener el valor de pH constante y d'evitar la introducción nel mesmu de cloruros, metales pesaos y compuestos orgánicos, pos esiste riesgu d'esplosión. Tamién s'hai de controlar para: Evitar perdes nos reactivos, una y bones dambos especialmente l'amoniacu son considerablemente volátiles y podríen por tanto, escapase xunto al vapor d'agua xeneráu si la temperatura xubiera indebidamente. Torgar que se presenten riesgos de descomposición del productu.
La temperatura de reacción controlar por mediu de la debida regulación de la adición de los reactivos, por estracción del calor xeneráu y en casos estremos, añadiendo agua (entestaos) al conteníu del neutralizador. Magar pueden esaniciase práuticamente les perdes del ácidu namái per mediu del control de la temperatura de reacción, nun asocede lo mesmo coles perdes d'amoniacu, por cuenta de la so mayor volatilidá. Por esto, ye necesariu tomar midíes adicionales. En dellos procesos añader, pa esti propósitu un llixeru escesu d'ácidu sobre la cantidá estequiométricamente riquida. N'otros, el neutralizador funciona totalmente llenu de líquidu, lo cual fai facederu, caltener nél una presión de delles atmósferes, bien percima de la presión de vapor de la solución.