Ammoniumnitraat

Ammoniumnitraat
Structuurformule en molecuulmodel
Structuurformule van ammoniumnitraat
Algemeen
Molecuulformule      (uitleg)	NH4NO3
IUPAC-naam	ammoniumnitraat
Molmassa	80,04336 g/mol
SMILES	[NH4+].[N+](=O)([O-])[O-]
InChI	InChI=1/NO3.H3N/c2-1(3)4;/h;1H3/q-1;/p+1/fNO3.H4N/h;1H/qm;+1
CAS-nummer	6484-52-2
EG-nummer	229-347-8
PubChem	22985
Vergelijkbaar met	natriumnitraat, kaliumnitraat
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
Waarschuwing
Hygroscopisch	ja
H-zinnen	H272-H315-H319-H335
EUH-zinnen	geen
P-zinnen	P220-P261-P305+P351+P338
Opslag	Stevig gesloten houden en niet in contact brengen met hitte, vonken of open vlammen.
LD50 (ratten)	(oraal) 2217 mg/kg
Fysische eigenschappen
Aggregatietoestand	vast
Kleur	wit
Dichtheid	1,72 g/cm³
Smeltpunt	169 °C
Kookpunt	210 °C
Oplosbaarheid in water	(bij 0°C) 1190 g/L (bij 20°C) 1900 g/L (bij 40°C) 2860 g/L (bij 60°C)4210 g/L (bij 80°C) 6300 g/L (bij 100°C) 10.240 g/L
Goed oplosbaar in	water
Geometrie en kristalstructuur
Kristalstructuur	trigonaal
Thermodynamische eigenschappen
ΔfHos	-365,6 kJ/mol
Sos	151,1 J/mol·K
Waar mogelijk zijn SI-eenheden gebruikt. Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar)
Portaal    Scheikunde

Ammoniumnitraat is een zeer goed in water oplosbaar zout van salpeterzuur en ammoniak, met als brutoformule NH₄NO₃.

Ammoniumnitraat is een belangrijke kunstmeststof omdat het zowel het kation (NH₄⁺) als het anion (NO₃^-) stikstof bevat. De stof wordt echter ook veel als explosief gebruikt, vooral in combinatie met benzine of kerosine heeft het in de mijnbouw dynamiet grotendeels verdrongen (als ANFO). De afkorting die wordt gebruikt in de explosieven en rakettechniek is AN van ammonium nitrate.

Synthese

Ammoniumnitraat kan bereid worden uit reactie van salpeterzuur en ammoniak:

$\mathrm{NH_3\ +\ HNO_3 \longrightarrow\ NH_4NO_3}$

Toepassingen

Ammoniumnitraat kent tal van toepassingen:

• ijszakken
• Explosief
• Kunstmeststof
• Oxidator in experimentele vaste-brandstof raketten
• Synthese van verscheidene andere stikstofbevattende explosieven

Ongelukken met ammoniumnitraat

Ammoniumnitraat als zuivere stof heeft een lage gevoeligheid en is dus zeer moeilijk tot ontploffing te brengen; niettemin is er minstens 1 geval bekend waarin een vrachtwagen vol ammoniumnitraat zonder bekende aanleiding explodeerde (er was niet genoeg van terug te vinden om de oorzaak te reconstrueren).

• Tijdens een grote brand op 16 april en 17 april 1947 ontploften twee schepen met ammoniumnitraat (en zwavel), de Grand Camp en de High Flyer, in de haven van Texas City. 600 personen kwamen om.
• Op 31 juli 2009 moesten in de Amerikaanse staat Texas de 70.000 inwoners van de stad Bryan geëvacueerd worden vanwege een grote brand in een grote opslagplaats van ammoniumnitraat. Op 10 lichtgewonden na vielen er verder geen slachtoffers omdat de stof niet ontplofte maar gecontroleerd uitgebrand is.

Aanslagen met ammoniumnitraat

• De bomaanslag door Timothy McVeigh, in Oklahoma City in 1995, werd gepleegd met een vrachtwagen vol ammoniumnitraat en nitromethaan.
• De bomaanslag door Anders Behring Breivik, in de regeringswijk van de Noorse hoofdstad Oslo op 22 juli 2011, werd veroorzaakt door explosieven op basis van ammoniumnitraat dat onttrokken werd uit kunstmeststof.

Chemische eigenschappen

Bij verhitting van ammoniumnitraat gaat de vaste stof door een aantal faseovergangen om uiteindelijk te ontleden in gasvormige producten. Tijdens deze ontleding gaat het een redoxreactie met zichzelf aan (een disproportionering). In het ammoniumkation heeft stikstof formeel een oxidatiegetal van -III, terwijl hetzelfde element in het nitraatanion een oxidatiegetal heeft van +V. De stof ontleedt door elektronen van het stikstofatoom uit ammoniam aan het stikstofatoom uit nitraat af te staan, waardoor de oxidatiegetallen van beide atomen dichter bij nul komen te liggen.

Bij verhitting van het zuivere zout komen lachgas en waterdamp vrij:

$\mathrm{NH_4NO_3 \longrightarrow\ 2\ H_2O\ +\ N_2O}$

Samen met een brandstof gaat de ontleding nog verder door en wordt onder meer stikstof (N₂) gevormd:

$\mathrm{2\ NH_4NO_3 \longrightarrow\ 4\ H_2O\ +\ 2\ N_2\ +\ O_2}$

Door een destillatie van het zout met geconcentreerd zwavelzuur kan salpeterzuur teruggewonnen worden:

$\mathrm{NH_4NO_3\ +\ H_2SO_4 \longrightarrow\ (NH_4)HSO_4\ +\ HNO_3}$

Externe link

•  International Chemical Safety Card van Ammoniumnitraat

Referenties