硝化甘油是化学为什么要禁止使用硝态氮肥吗

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2023-03-26 03:01 标签： 为什么要禁止使用硝态氮肥

中央广播电台国际在线8月7日17:23报道，截至目前，贝鲁特港口区大爆炸已造成至少149人死亡、大约5000人受伤。随着搜救行动继续，死亡数字还可能进一步上升。黎巴嫩政府5日已要求军方采取行动，软禁自2014年以来负责监管和守卫仓库的所有港口官员。黎巴嫩高级防卫委员会当地时间4日晚宣布，成立调查委员会，必须在五天内提交调查结果。
背景：2750吨硝酸铵“野蛮搁置”达6年
据今日俄罗斯报道，“罗瑟斯”号货轮建造于1986年，曾多次易主，2012年被俄罗斯商人伊戈尔·格列丘什金经营的一家公司购买。而这家公司是同年成立的，注册地在马绍尔群岛，设在塞浦路斯。“罗瑟斯”号可能是该公司唯一一艘货轮，悬挂摩尔多瓦国旗。货轮上的人员大多来自乌克兰和俄罗斯。
今日俄罗斯还报道说，2013年“罗瑟斯”号货轮搭载2750吨硝酸铵进入格鲁吉亚巴统港，目的地是莫桑比克。当年9月，货轮因为技术原因停靠在贝鲁特的港口，之后被查扣。船长和4名船员也被扣留了大约11个月。据船长说，货轮被扣的原因是没有支付港口费用。2015年的黎巴嫩相关机构的法律文件显示，当时货轮所有者及货物所有者分别放弃了货轮和货物。之后这批危险化学品被转移至港口区的仓库，“罗瑟斯”号货轮也停靠在爆炸地点附近。
而造成这一切后果的是2750吨硝酸铵。被当做化肥的硝酸铵，为何会爆炸了？其实，这一切的罪魁祸首都是具有特殊化学性质的氮元素。
在110°C时：NH4NO3→NH3 HNO3
在185～200°C时：NH4NO3→N2O 2H2O
在230°C以上时，同时有弱光：2NH4NO3→2N2 O2 4H2O
在400°C以上时，剧烈分解发生爆炸：4NH4NO3→3N2 2NO2 8H2O
氮元素的爆炸
氮（Nitrogen），原子序数7，原子量为14.006747。元素名来源于希腊文，原意是“硝石”。1772年由瑞典药剂师舍勒和英国化学家卢瑟福同时发现，后由法国科学家拉瓦锡确定是一种元素。氮在地壳中的含量为0.0046%，自然界绝大部分的氮是以单质分子氮气的形式存在于大气中，氮气占空气体积的78.08%。氮的最重要的矿物是硝酸盐。氮有两种天然同位素：氮14和氮15，其中氮14的丰度为99.625%。
N原子有较高的电负性(3.04)，它同电负性较低的金属，如Li(电负性0.98)、Ca(电负性1.00)、Mg(电负性1.31)等形成二元氮化物时，能够获得3个电子而形成N3-离子。
我们的每一次呼吸，每一次说话，都会接触到这个氮元素。因为氮气是空气中最多的成分。氮元素更是构成我们人体的蛋白质的重要元素。
可以说，没有氮元素，就没有生命，没有我们人类。
然而，氮元素的价态从-3到 5，其电负性是3.06。价态变化大，电负性又不大，这就意味着氮元素除了以0价态的存在的N2是稳定的之外，其它都不是很稳定。
元素的性质取决于元素的原子结构。氮的原子半径小，吸引电子的能力较强，故表现出较强的化学活动性，所以说氮元素是一种较为活泼的非金属元素。
氮气的稳定性则取决于氮分子的结构。氮分子是由两个氮原子共用三对电子结合而成的，氮分子中有共价三键(N≡N)，它的键能很大(946
kJ·mol－1)，当氮气参加化学反应时，必须打开(破坏)分子中的三键，这就需要吸收很高的能量。因此，在通常情况下，氮气的性质很不活泼，很难跟其他物质发生化学反应。只有在高温或放电条件下，氮分子获得了足够的能量，使氮分子中的共价键断裂而形成活动性较强的氮原子，才能跟氢气、氧气、金属等物质发生化学反应。
在雷雨天，闪电使大气中产生NO并进一步氧化，再转化为硝酸或硝酸盐等。据估算，每年因雷雨而渗入大地的氮肥约有4亿吨。
硝酸铵的化学成分是NH4NO3，它是由NO3-(硝酸根)和NH4
(铵根)在一起组成的化学盐类物质，所以得名硝酸铵。可以看出，其含有很多N(氮)元素，而氮元素是农作物生长中特别需要的元素。硝酸铵也就常常被用作化肥。一般来说，叫硝X的物质都有氮元素。
硝酸铵是强氧化剂。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。（硝酸根类盐基本都有强氧化性，与这是禁忌物料，决不能混放在一起）
不稳定就容易发生化学反应，一发生化学反应，又容易放出大量热量，还能生成含N2，当瞬间传递出去，就会boom，爆炸！
我们再来看硝酸铵，这是一个完美的炸药结构。同时存在正价（硝酸根的氮，强氧化性）和负价的氮（铵离子的氮，强还原性）。
但在硝基（氮 氧）化合物炸药家族中，硝酸铵还算不上什么。
（1）TNT，学名三硝基甲苯，分子式C6H2CH3(NO2)3，含有3个氮。
（2）C4炸药，学名环三次甲基三硝铵，分子式C3H6N6O6，含有6个氮，比TNT猛烈1.5倍。
含氮元素越高，这个炸药威力就越大。
（3）四氧化二氮 偏二甲肼（jǐng）
传统运载火箭燃料的黄金搭档，偏二甲肼（jǐng，也叫联氨，有机化合物，化学式NH2NH2。无色油状液体，在空气中发烟，具有氨的气味，剧毒。是一种强还原剂，可将碱溶液中的金属离子还原成单质，）。四氧化二氮作为氧化剂，偏二甲肼作为还原剂。和炸药爆炸一样，当发生剧烈的氧化还原反应时，就会释放大量的热和气体，让火箭飞起来。
（4）硝酸甘油，诺贝尔靠着它发明了炸药，成为百万富翁，设立诺贝尔奖。
而硝酸甘油会释放一氧化氮（NO），扩张血管，促进血液循环，是治疗心绞痛和冠心病患者的救命药。
（5）你的车里还藏着由氮组成的炸药。为了能让安全气囊迅速弹出膨胀，唯一方法就是爆炸。汽车经撞击后，30毫秒内引发NaN3迅速分解为Na、N2，即反应物是NaN3，生成物是Na、N2，条件是撞击，所以反应方程式为：
世界上还有一批科学家在研究更猛烈的炸药，基本思路就是让N元素越多越好。也就是科幻小说里威力堪比核武器，但又没有核污染的“N2炸弹”
（6）2017年，南京理工大学胡炳成教授团队成功合成世界首个全氮阴离子盐（N5-)，是一种超高能量的材料。高密度、高能量、爆轰产物清洁无污染（爆炸产物为氮气）、稳定安全。
具体操作是在低温(-45℃)下在3,5-二甲基-4-羟基苯基五唑溶液中加入甘氨酸亚铁，然后加入间氯过氧苯甲酸，N5逐渐释放出来。滤去不溶物和柱层析分离，产物经结晶得到白色固体，为稳定的(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl盐
据北大专家称，其威力可能在25倍到35倍TNT之间。相对于美国研发的链状全氮阳离子盐（N5＋），阴离子优势是环状稳定性更高，制造过程也不必使用剧毒、腐蚀性大的氢氟酸。
三唑（zuò）：指分子式为C2H3N3，由2个碳原子和3个氮原子组成的一个五元杂环有机化合物。或指含三个N原子的五元芳香杂环化合物。化学名：1,2,4-1H-三唑，1,2,4-1H-三氮唑，
1,2,3-1H-三唑，1,2,3-1H-三氮唑
希望将来与全氮阳离子（N5 ）进行组装，得到N5-N5 ，即N10，其能量能在高能炸药领域走上世界巅峰。我们会拥有更大威力的炸弹，保卫国防。我们会有更大推力的火箭，走向宇宙。
目前，硝酸铵已纳入我国应急管理部、工业和信息化部、公安部、交通运输部联合制定的《特别管控危险化学品目录（第一版）》（2020年 第3号），总共20种，硝酸铵位列榜首！
你知道机场是如何对有毒和爆炸物品进行安检的吗？
目前世界范围内广泛使用的爆炸物均为有机化合物，根据其化学性质和结构的不同可以分为六类：1）硝基芳香类化合物，如三硝基甲苯（TNT）、二硝基甲苯（DNT）、苦味酸（PA）等；2）硝铵类化合物，如黑索金（RDX）、奥克托今（HMX）、六硝基六氮杂异戊兹烷（CL-20）等；3）硝酸酯类化合物，乙二醇二硝酸酯（EGDN）、硝化甘油（TNG）、太恩（PETN）等；4）脂肪类化合物，如硝基甲烷、联氨等；5）有机过氧化合物，如三过氧化三丙酮（TATP）、六甲氧胺（HMTD）等；6）酸式盐，如硝酸铵等。其中，TNT、DNT、PA由于其结构而赋予的化学稳定性和性能的优异性而被广泛的应用于军事国防工业。
常见的爆炸物检测技术可分为两类：体检测技术（Bulk Detection）和微痕量探测技术（Trace Detection）。体检测技术主要针对大型公共场所如机场、车站、码头、地铁等敏感区域，其主要技术可包括如中子分析（Neutron Analysis）、核四极矩共振分析（NuclearQuadrupole
Resonance）和先进刺激/探针分析（Advanced Prodders/Probes）等技术
进入候机大厅前会被安检人员使用“擦试纸”的方式对人身或者携带包裹进行爆炸物痕量探测。
其技术原理是：在大气或迁移气体中将被测样品电离形成离子，然后在外加电场中漂移。由于不同样品的迁移率不同，样品中的不同成分在迁移管内分开，一般情况下重的分子比轻的分子走得慢。这样，根据测量它以离子漂移时间的差别来进行离子的分离定性，借助类似于色谱保留时间差异形成的离子迁移谱（ion mobiIity spectrometry，IMS）就可以知道样品的成分。
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