27-05-2023
Нитрат аммония | |
Общие | |
---|---|
Систематическое наименование | Нитрат аммония |
Химическая формула | NH4NO3 |
Физические свойства | |
Состояние (ст. усл.) | твёрдый |
Отн. молек. масса | 80,04 а. е. м. |
Молярная масса | 80,04 г/моль |
Плотность | 1,725 (IV модификация) г/см³ |
Термические свойства | |
Температура плавления | 169,6 °C |
Температура кипения | 235 °C |
Температура разложения | ~210 °C |
Химические свойства | |
Растворимость в воде | 20 °C — 190 г/100 мл |
Классификация | |
Рег. номер CAS | 6484-52-2 |
Нитра́т аммо́ния (аммонийная (аммиачная) селитра) — химическое соединение NH4NO3, соль азотной кислоты. Впервые получена Глаубером в 1659 году.
Содержание |
Кристаллическое вещество белого цвета. Температура плавления 169,6 °C, при нагреве выше этой температуры начинается постепенное разложение вещества, а при температуре 210 °C происходит полное разложение. Температура кипения при повышенном давлении — 235 °C. Молекулярная масса 80,04 а. е. м.. Скорость детонации 2570 м/с.
Растворимость в воде:
Температура, °C | Растворимость, г/100мл |
---|---|
0 | 119 |
25 | 212 |
50 | 346 |
100 | 1024 |
При растворении происходит сильное поглощение тепла (аналогично нитрату калия), что значительно замедляет растворение. Поэтому для приготовления насыщенных растворов нитрата аммония применяется нагревание, при этом твёрдое вещество засыпается небольшими порциями.
Также соль растворима в аммиаке, пиридине, метаноле, этаноле.
Содержание элементов в нитрате аммония в массовых процентах:
В промышленном производстве используется безводный аммиак и концентрированная азотная кислота:
Реакция протекает бурно с выделением большого количества тепла. Проведение такого процесса в кустарных условиях крайне опасно (хотя в условиях большого разбавления водой нитрат аммония может быть легко получен). После образования раствора, обычно с концентрацией 83 %, лишняя вода выпаривается до состояния расплава, в котором содержание нитрата аммония составляет 95—99,5 % в зависимости от сорта готового продукта. Для использования в качестве удобрения расплав гранулируется в распылительных аппаратах, сушится, охлаждается и покрывается составами для предотвращения слёживания. Цвет гранул варьируется от белого до бесцветного. Нитрат аммония для применения в химии обычно обезвоживается, так как он очень гигроскопичен и процентное количество воды в нём () получить практически невозможно.
По способу Габера из азота и водорода синтезируется аммиак, часть которого окисляется до азотной кислоты и реагирует с аммиаком, в результате чего образуется нитрат аммония:
Этот способ также известен как способ Одда, названный так в честь норвежского города, в котором был разработан этот процесс. Он применяется непосредственно для получения азотных и азотно-фосфорных удобрений из широко доступного природного сырья. При этом протекают следующие процессы:
А также амфотерный метод.
Термическое разложение нитрата аммония может происходить по-разному, в зависимости от температуры:
Изменения кристаллического состояния нитрата аммония под воздействием температуры и давления меняют его физические свойства. Обычно различают следующие состояния:
Система | Диапазон температур (°C) | Состояние | Изменение объёма (%) |
---|---|---|---|
— | > 169.6 | жидкость | |
I | 169.6 — 125.2 | кубическая | +2.1 |
II | 125.5 — 84.2 | тетрагональная | −1.3 |
III | 84.2 — 32.3 | α-ромбическая | +3.6 |
IV | 32.3 — −16.8 | β-ромбическая | −2.9 |
V | < −16.8 | тетрагональная |
Фазовый переход от IV к III при 32,3 °C приносит неприятности производителям удобрений, потому как изменения плотности приводят к разрушению частиц при хранении и применении. Это особенно важно в тропических странах, где нитрат аммония испытывает циклические изменения, приводящие к разрушению гранул, слёживанию, повышенному пылению и риску возникновения взрыва.
Наиболее широко в промышленности и горном деле применяются смеси аммиачной селитры с различными видами углеводородных горючих материалов, других взрывчатых веществ, а также многокомпонентные смеси:
Бо́льшая часть нитрата аммония используется либо непосредственно как хорошее азотное удобрение, либо как полупродукт для получения прочих удобрений.
Мировое производство аммиачной селитры на 1980 год составляло 14 млн т, в пересчёте на азот.
Нитрат аммония.