硝酸铵
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存在下会发生爆炸,NH4NO3硝酸和氨反应生成的盐,是一种重要的氮肥。纯品为白色结晶,含铵态氮和硝态氮各半。施用于气温较低地区的旱田作物上,它比硫酸铵和尿素等铵态氮肥的肥效快、效果好,在欧洲和北美等地使用较普遍,中国北方也常使用。硝酸铵与燃料油结合在一起,可制成炸药,应用于军事和采矿等方面。因此在生产、贮运和使用中必须严格遵守安全规定。
化学品中文名称:硝酸铵
化学品英文名称:ammoniumnitrate
中文名称2:硝铵
技术说明书编码:579
CASNo.:6484-52-2
分子式:NH4NO3
分子量:80.05
主要成分:纯品
外观与性状:无色无臭的透明结晶或呈白色的小颗粒,有潮解性。
熔点(℃):169.6
沸点(℃):210(分解)
相对密度(水=1):1.72
溶解性:易溶于水、乙醇、丙酮、氨水,不溶于乙醚。
主要用途:用作分析试剂、氧化剂、致冷剂、烟火和炸药原料。
硝酸铵有两个主要特性:①易溶于水、易吸湿和结块,产品一般制成颗粒状。硝酸铵有5种晶型:其代号分别为α(四面晶系)、β(斜方晶系)、γ(斜方晶系)、δ(四方晶系)、ε(正方晶系)。每种晶型仅在一定温度范围内稳定,晶型转变时伴有热效应和体积变化。特别是当环境温度在32.1°C上下变动时,颗粒硝酸铵会自身碎裂成粉状而引起结块。有几种防结块方法。例如:可在硝酸铵中加入约1%的硫酸铵与磷酸氢二铵混合物;在欧洲一些国家还用硝酸镁作为硝酸铵的防结块剂。②易发生热分解,温度不同,分解产物也不同。在110°C时:
NH4NO3─→NH3+HNO3+173kJ
在185~200°C时:
NH4NO3─→N2O+2H2O+127kJ
在230°C以上时,同时有弱光:
2NH4NO3─→2N2+O2+4H2O+129kJ
在400°C以上时,发生爆炸:
4NH4NO3─→3N2+2NO2+8H2O+123kJ
硝酸铵的生产方法有中和法和转化法两种。转化法是利用硝酸磷肥生产过程的副产四水硝酸钙为原料,与碳酸铵溶液进行反应,生成硝酸铵和碳酸钙沉淀,经过滤,滤液加工成硝酸铵产品或返回硝酸磷肥生产系统。
中和法的中和反应可以在常压、加压或真空条件下进行。若有价廉的蒸汽来源,可采用常压中和,以节约设备投资,简化操作。加压中和可以回收反应热,副产蒸汽,用于预热原料和浓缩硝酸铵溶液。氨中和浓度为64%的硝酸时,每吨氨可副产蒸汽约1t。采用真空中和是与结晶硝酸铵生产相结合的,其设备与硫酸铵生产的饱和结晶器相似。
工业上采用较多的是加压中和工艺。加压中和在0.4~0.5MPa和175~180°C下操作,硝酸浓度为50%~60%,先用氨中和至pH为3~4,以减少氨损失,再加氨调整到pH约为7,得到的硝酸铵溶液浓度为80%~87%。回收的蒸汽用来蒸发液氨或作为真空蒸发硝酸铵溶液的热源。中和得到的稀硝酸铵溶液,用真空蒸发或降膜蒸发的方法浓缩到95~99%,然后用不同方法造粒。塔式喷淋造粒是应用最广泛的硝酸铵造粒方法。
制造用于炸药的低密度硝酸铵颗粒,是用浓度约95%的硝酸铵溶液喷淋,然后进行干燥和冷却,产品具有多孔结构,有利于吸油,表观密度为1.29kg/l。制造农用颗粒产品时,用浓度为99%的硝酸铵溶液喷淋,并加入调理剂,所得产品的表观密度为1.65kg/l。农用硝酸铵还可以采用盘式造粒或转鼓造粒的方法,其优点是颗粒较大,更适合农业需要,烟尘的危害较小。
1659年,德国人J.R.格劳贝尔首次制得硝酸铵。19世纪末期,欧洲人用硫酸铵与智利硝石进行复分解反应生产硝酸铵。后由于合成氨工业的大规模发展,硝酸铵生产获得了丰富的原料,于20世纪中期得到迅速发展,第二次世界大战期间,一些国家专门建立了硝酸铵厂,用以制造炸药。60年代,硝酸铵曾是氮肥的领先品种。中国在50年代建立了一批硝酸铵工厂。
40年代,为防止农用硝酸铵吸湿和结块,用石蜡等有机物进行涂敷处理,曾在船运中发生过因火种引爆的爆炸事件。因此,一些国家制订了有关农用硝酸铵生产、贮运的管理条例,有些国家甚至禁止硝酸铵的运输和直接作肥料使用,只允许使用它与碳酸钙混合制成的硝酸铵钙。开始时,硝酸铵钙含N20.5%,相当于含硝酸铵约60%。现在含量增加到含N26%,相当于含硝酸铵75%。
以后由于掌握了硝酸铵的使用规律,一些国家如法国、苏联、罗马尼亚、美国和英国,允许硝酸铵直接用作肥料,但对产品的安全使用制定了标准。例如:美国肥料协会规定固体农用硝酸铵的pH不得低于4.0(10%硝酸铵水溶液的PH);含C不得超过0.2%;含S不得超过0.01%;含Cl-不超过0.15%等。
健康危害:对呼吸道、眼及皮肤有刺激性。接触后可引起恶心、呕吐、头痛、虚弱、无力和虚脱等。大量接触可引起高铁血红蛋白血症,影响血液的携氧能力,出现紫绀、头痛、头晕、虚脱,甚至死亡。口服引起剧烈腹痛、呕吐、血便、休克、全身抽搐、昏迷,甚至死亡。
燃爆危险:本品助燃,具刺激性。
急救措施
皮肤接触:脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗。
眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
食入:用水漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。
消防措施
危险特性:强氧化剂。遇可燃物着火时,能助长火势。与可燃物粉末混合能发生激烈反应而爆炸。受强烈震动也会起爆。急剧加热时可发生爆炸。与还原剂、有机物、易燃物如硫、磷或金属粉末等混合可形成爆炸性混合物。
有害燃烧产物:氮氧化物。
灭火方法:消防人员须佩戴防毒面具、穿全身消防服,在上风向灭火。切勿将水流直接射至熔融物,以免引起严重的流淌火灾或引起剧烈的沸溅。遇大火,消防人员须在有防护掩蔽处操作。
灭火剂:水、雾状水。
泄漏应急处理
应急处理:隔离泄漏污染区,限制出入。建议应急处理人员戴防尘面具(全面罩),穿防毒服。不要直接接触泄漏物。勿使泄漏物与还原剂、有机物、易燃物或金属粉末接触。
小量泄漏:小心扫起,收集于干燥、洁净、有盖的容器中。
大量泄漏:收集回收或运至废物处理场所处置。
操作注意事项:密闭操作,加强通风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩,戴化学安全防护眼镜,穿聚乙烯防毒服,戴橡胶手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。远离易燃、可燃物。避免产生粉尘。避免与还原剂、酸类、活性金属粉末接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。
储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。应与易(可)燃物、还原剂、酸类、活性金属粉末分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。禁止震动、撞击和摩擦。
个体防护
中国MAC(mg/m3):未制定标准
前苏联MAC(mg/m3):未制定标准
工程控制:生产过程密闭,加强通风。提供安全淋浴和洗眼设备。
呼吸系统防护:可能接触其粉尘时,建议佩戴自吸过滤式防尘口罩。
眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。
身体防护:穿聚乙烯防毒服。
手防护:戴橡胶手套。
其他防护:工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作完毕,淋浴更衣。保持良好的卫生习惯。
危险货物编号:51069
UN编号:1942
包装类别:O53
包装方法:两层塑料袋或一层塑料袋外麻袋、塑料编织袋、乳胶布袋;螺纹口玻璃瓶、铁盖压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶(罐)外普通木箱。
运输注意事项:铁路运输时应严格按照铁道部《危险货物运输规则》中的危险货物配装表进行配装。运输时单独装运,运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材。严禁与酸类、易燃物、有机物、还原剂、自燃物品、遇湿易燃物品等并车混运。运输时车速不宜过快,不得强行超车。运输车辆装卸前后,均应彻底清扫、洗净,严禁混入有机物、易燃物等杂质。
硝酸铵造粒塔顶部排出的气体往往呈烟雾状,它是硝酸铵部分分解成硝酸和氨后,在塔内冷空气中重新结合成硝酸铵微粒而形成的。由于气量比较大、粒子微小,治理较因难。
美国农业化学品合作协会开发的一种治理技术,是在塔顶的喷头周围安装一个钟形罩,收集含有烟雾的空气,令其通过高效除雾器。通过钟形罩和除雾器的气量只占总气量的25%左右,而钟形罩外75%左右的无烟雾空气可直接排放。
生态学
生态毒理毒性
生物降解性
非生物降解性
生物富集或生物积累性
其它有害作用:该物质对环境可能有危害,在地下水中有蓄积作用。
废弃处置
废弃处置方法:根据国家和地方有关法规的要求处置。或与厂商或制造商联系,确定处置方法。
法规信息化学危险物品安全管理条例(1987年2月17日国务院发布),化学危险物品安全管理条例实施细则(化劳发[1992]677号),工作场所安全使用化学品规定([1996]劳部发423号)等法规,针对化学危险品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定;常用危险化学品的分类及标志(GB13690-92)将该物质划为第5.1类氧化剂。
| 氮气 | 三硝基甲苯 | 臭氧 |
| 三羧酸循环 | 离子反应 | 温度 |
| 焰色反应 | 阿伏伽德罗常数 | 氯化氢 |
1:http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-MHGZ200301020.htm
2:http://www.cecf.com.cn/web/zh_CN/product/10741482.html
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