Nitrato de amonio | |||||||||||||||
Identificación | |||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Nombre IUPAC | Nitrato de amonio | ||||||||||||||
N o CAS | |||||||||||||||
N o ECHA | 100,026,680 | ||||||||||||||
N o CE | 229-347-8 | ||||||||||||||
N o RTECS | BR9050000 | ||||||||||||||
PubChem | 22985 | ||||||||||||||
CHEBI | 63038 | ||||||||||||||
Sonrisas |
[NH4 +]. [N +] (= O) ([O -]) [O-] , |
||||||||||||||
InChI |
InChI: InChI = 1S / NO3.H3N / c2-1 (3) 4; / h; 1H3 / q-1; / p + 1 InChIKey: DVARTQFDIMZBAA-UHFFFAOYSA-O |
||||||||||||||
Apariencia | sólido de diferentes formas, polvo higroscópico de incoloro a blanco, en la práctica ligeramente coloreado | ||||||||||||||
Propiedades químicas | |||||||||||||||
Fórmula bruta | NH 4 NO 3 | ||||||||||||||
Masa molar | 80.0434 ± 0.0016 g / mol H 5.04%, N 35%, O 59.97%, |
||||||||||||||
Propiedades físicas | |||||||||||||||
T ° fusión | 170 ° C | ||||||||||||||
T ° hirviendo | Se descompone por debajo del punto de ebullición a unos 210 ° C | ||||||||||||||
Solubilidad |
1180 g L −1 ( 0 ° C , agua) 1.920 g L −1 ( 20 ° C ) |
||||||||||||||
pH | 5,43 ( solución acuosa 0,1 M) | ||||||||||||||
Densidad | 1,7 g cm −3 | ||||||||||||||
Velocidad de detonación | ~ 1500 m s −1 (nitrato de amonio industrial) | ||||||||||||||
Presión de vapor saturante | 1,5 kPa (sol. Ac. Sat.) | ||||||||||||||
Termoquímica | |||||||||||||||
Δ f H 0 sólido | −365 kJ / mol | ||||||||||||||
Δ fus H ° | 5,86 kJ / mol a 169,7 ° C | ||||||||||||||
C p | 139,3 J mol −1 ° C −1 a 25 ° C | ||||||||||||||
Cristalografía | |||||||||||||||
Sistema de cristal | ortorrómbico | ||||||||||||||
Precauciones | |||||||||||||||
SGH | |||||||||||||||
P210, P220, P221, P264, P280, P305 + P351 + P338, P337 + P313, P370 + P378, P501,
P210 : Mantener alejado de fuentes de calor, chispas, llama abierta o superficies calientes. - No fumar. P220 : Mantener / Almacenar alejado de la ropa /… / materiales combustibles P221 : Tomar cualquier precaución para evitar mezclar con materiales combustibles… P264 : Lavar… a fondo después de manipular. P280 : Use guantes de protección / ropa protectora / protección para los ojos / protección facial. P305 + P351 + P338 : En caso de contacto con los ojos: Enjuagar cuidadosamente con agua durante varios minutos. Quítese los lentes de contacto si la víctima los usa y se pueden quitar fácilmente. Continúe enjuagando. P337 + P313 : Si persiste la irritación ocular: busque atención médica . P370 + P378 : En caso de incendio: Utilizar… para apagarlo. P501 : Eliminar el contenido / el recipiente en ... |
|||||||||||||||
WHMIS | |||||||||||||||
VS, C : Material oxidante Provoca o promueve la combustión de otro material al liberar oxígeno Divulgación al 1.0% según los criterios de clasificación |
|||||||||||||||
NFPA 704 | |||||||||||||||
0 2 3 BUEY | |||||||||||||||
Transporte | |||||||||||||||
0222 : NITRATO DE AMONIO que contiene más del 0,2 por ciento de material combustible (incluido el material orgánico expresado en carbono equivalente), excluido cualquier otro material Clase: 1 Código de clasificación: 1.1D : Materiales y objetos con riesgo de explosión masiva (explosión masiva es una explosión que afecta casi instantáneamente a casi toda la carga). Sustancia explosiva detonante secundaria o pólvora o artículo que contenga una sustancia explosiva detonante secundaria, en cualquier caso sin medios de iniciación o carga propulsora, o artículo que contenga una sustancia explosiva primaria y que tenga al menos dos dispositivos de seguridad efectivos. Etiqueta: 1 : Sustancias y artículos explosivos
50 : material oxidante (promueve el fuego) Número ONU : 1942 : NITRATO DE AMONIO que no contiene más del 0,2% de material combustible (incluido el material orgánico expresado como carbono equivalente), excluyendo cualquier otro material Clase: 5.1 Código de clasificación: O2 : Comburente sustancias sin riesgo secundario o artículos que las contengan: Sólidos; Etiqueta: 5.1 : Sustancias comburentes Embalaje: Grupo de embalaje III : Sustancias de bajo peligro.
50 : material oxidante (promueve el fuego) Número ONU : 2067 : FERTILIZANTE DE NITRATO DE AMONÍ: mezclas homogéneas y estables que contienen al menos 90% de nitrato de amonio con cualquier otro material inorgánico químicamente inerte con respecto al nitrato de amonio y no más del 0,2 por ciento de combustible material (incluida la materia orgánica expresada como carbono equivalente), o mezclas que contienen más del 70 por ciento pero menos del 90 por ciento de nitrato de amonio y no más del 0,4 por ciento del material combustible total Clase: 5.1 Código de clasificación: O2 : Materiales oxidantes sin riesgo secundario o artículos que contengan tales materiales: Sólidos; Etiqueta: 5.1 : Sustancias comburentes Embalaje: Grupo de embalaje III : Sustancias de bajo peligro.
2071 : FERTILIZANTES DE NITRATO DE AMONI: mezclas homogéneas y estables del tipo nitrógeno / fosfato o nitrógeno / potasio o fertilizantes completos del tipo nitrógeno / fosfato / potasio que contengan no más del 70% de nitrato de amonio y no más de 0, 4 porcentaje total de material combustible agregado, o que no contenga más del 45 por ciento de nitrato de amonio sin limitación de contenido combustible Clase: 9 Código de clasificación: M11 : Otros materiales que presentan un peligro durante el transporte pero que no se ajustan a la definición de ninguna otra clase. Etiqueta: 9 : Sustancias y objetos peligrosos diversos
59 : material oxidante (favorece el fuego) que puede producir espontáneamente una reacción violenta Número ONU : 2426 : NITRATO DE AMONIO LÍQUIDO (solución caliente concentrada) que contiene no más del 0,2 por ciento de material combustible y cuya concentración es superior al 80 por ciento Clase: 5.1 Código de clasificación: O1 : Sustancias comburentes sin riesgo secundario o artículos que las contengan: Líquidos; Etiqueta: 5.1 : Sustancias oxidantes
50 : sustancia comburente (promueve el fuego) Número ONU : 3375 : NITRATO DE AMONIO, EMULSIÓN, SUSPENSIÓN o GEL, utilizado en la fabricación de explosivos para minas Clase: 5.1 Código de clasificación: O1 : Sustancias comburentes sin riesgo secundario o artículos que contengan dichos materiales : Líquidos; Etiqueta: 5.1 : Sustancias comburentes Embalaje: Grupo de embalaje II : Sustancias moderadamente peligrosas;
50 : sustancia oxidante (promueve el fuego) Número ONU : 3375 : NITRATO DE AMONIO, EMULSIÓN, SUSPENSIÓN o GEL, utilizado en la fabricación de explosivos para minas Clase: 5.1 Código de clasificación: O2 : Sustancias oxidantes sin riesgo secundario o artículos que contengan dichos materiales : Sólidos; Etiqueta: 5.1 : Sustancias comburentes Embalaje: Grupo de embalaje II : Sustancias moderadamente peligrosas; |
|||||||||||||||
Unidades de SI y STP a menos que se indique lo contrario. | |||||||||||||||
El nitrato de amonio es un catión iónico compuesto de amonio y el anión nitrato de fórmula N H 4 N O 3. Corresponde al cuerpo mineral anhidro natural, de malla ortorrómbica, llamado por los mineralogistas " nitrammita ".
Es también el ex nitrato de amonio , que se obtiene industrialmente a partir de la XX XX siglo por una mezcla de amoníaco y ácido nítrico , dos derivados de potencial de la síntesis química de gas amoníaco . Viene en forma de polvo que es muy soluble en agua.
Se utiliza principalmente como ingrediente en fertilizantes nitrogenados simples (principalmente " ammonitratos ") o compuestos (conocidos como fertilizantes NP, NK o NPK ). También es un poderoso agente explosivo.
Es una sustancia cristalina, bastante higroscópica e inodoro que tiende a aglomerarse en grumos. Se puede vender como solución al 50% y 95% en masa.
Su disolución en agua, cuya solubilidad aumenta con la temperatura, es un proceso endotérmico .
NH 4 NO 3 (s) → NH 4 + (ac) + NO 3 - (ac)Como es de aproximadamente 6,2 el calor de solución kcal / mol ( 26 kcal / mol ), que se utiliza comúnmente en las mezclas de refrigerante permitiendo que el dispositivo de refrigeración una temperatura de funcionamiento baja de -17 ° C .
Se han observado cinco formas alotrópicas :
Este polvo sólido compacto y relativamente inestable se descompone a alta temperatura , liberando calor y formando productos gaseosos, de ahí la naturaleza explosiva de esta descomposición. Por debajo de 300 ° C , la descomposición produce principalmente óxido nitroso y agua:
NH 4 NO 3 → N 2 O + 2H 2 OA mayor temperatura, predomina la siguiente reacción:
NH 4 NO 3 → N 2 + 1 ⁄ 2 O 2+ 2H 2 OEn determinadas condiciones, el hecho de que ambas reacciones sean exotérmicas y tengan productos gaseosos hace que la reacción se descontrole y el proceso de descomposición se vuelva explosivo. Esto ha provocado muchos desastres en el pasado (consulte el artículo Lista de explosiones accidentales que involucran nitrato de amonio para obtener más detalles) . Para evitar la explosión, el nitrato de amonio industrial se almacena en forma de mezcla con cargas inertes, como yeso o calcita pulverizada, a veces dolomita , arcillas , margas en el caso de fertilizantes .
El nitrato de amonio es un oxidante fuerte, oxida fácilmente metales como el plomo y el zinc . La reacción con el cobre se puede escribir:
NH 4 NO 3 acuoso + Cu metal → Cu (NO 3 ) 2 acuoso + 2NH 3 acuoso + N 2 gas desprendido o disuelto en el agua del medio + 3H 2 OPuede reaccionar en caliente con formalina para dar nitrato de metilamonio explosivo (in) , según un mecanismo de radicales .
NH 4 NO 3 + CH 2 O → CH 3 NH 3 + NO 3 - + O 2En realidad, la formalina se oxida de diversas formas.
También puede reaccionar caliente con celulosa o almidón .
Es por ello que impurezas metálicas como el cobre, cloruro de amonio o salmiac , derivados clorados o algunos otros cuerpos químicos reductores o potencialmente reductores como hidrocarburos o mercaptanos que pueden contaminarlo, incluso el fuel oil o simples embalajes. Madera y papel para evitar su apelmazamiento debido a su naturaleza higroscópica, acelerar ya descomposición posible de 185 ° C . Por ejemplo, siguiendo la degradación por vaporización:
NH 4 NO 3 sólido → N 2 O gas + 2H 2 Ovapor de aguaEs muy soluble en amoniaco , soluble en acetona . Lo es menos en los alcoholes. Por ejemplo, solo se disuelven 17,1 g en 100 g de metanol puro y 3,8 g en una mezcla de agua / etanol al 95% en volumen a 20 ° C.
Se elabora burbujeando gas amoniaco (el producto de reducción del nitrógeno mediante el proceso de Haber-Bosch ) a través de ácido nítrico . Existen diferentes procesos como Fauser, Krupp Uhde, UCB, Stamicarbon, Norsk hydro, Stengel, AZF Atofina según varios métodos que incluyen la obtención de la neutralización de las soluciones, luego concentradas para promover la precipitación de la sal compuesta, secado y granulación final. .
Debe almacenarse y manipularse con estrictas precauciones.
La Oficina de Regulación y Seguridad Laboral del Ministerio de Agricultura y Pesca y la Unión de Industrias de Fertilización (UNIFA) han elaborado una ficha técnica titulada "Prevención de riesgos laborales en el almacenamiento y uso de fertilizantes. Sólidos de nitrato de amonio" .
El nitrato de amonio puro no se quema, pero como oxidante fuerte promueve y acelera la combustión de material orgánico (y algunos materiales inorgánicos). No debe almacenarse cerca de sustancias combustibles.
Aunque el nitrato de amonio es estable a temperatura y presión ambiente en muchas condiciones, puede detonar a partir de una carga de cebado pesada. No debe almacenarse cerca de explosivos de alta potencia.
El nitrato de amonio fundido es muy sensible al impacto y la detonación, especialmente si está contaminado con materiales incompatibles como combustibles, líquidos inflamables, ácidos, cloratos, cloruros, azufre, metales, carbón vegetal y aserrín.
El contacto con determinadas sustancias como cloratos, ácidos minerales y sulfuros metálicos puede provocar una descomposición rápida o incluso violenta capaz de encender materiales combustibles cercanos o hacer que exploten.
El nitrato de amonio comienza a descomponerse después de derretirse, liberando NO x , HNO 3 , NH 3 y H 2 O. No debe calentarse en un espacio cerrado. El calor y la presión resultantes de la descomposición aumentan la sensibilidad a la detonación y aceleran la descomposición. La detonación puede ocurrir a 80 atmósferas. La contaminación puede reducir este valor a 20 atmósferas.
El nitrato de amonio tiene una humedad relativa crítica del 59,4%, por encima del cual absorbe la humedad de la atmósfera. Por tanto, es importante almacenar el nitrato de amonio en un recipiente bien cerrado. De lo contrario, existe el riesgo de que se aglomere en una gran masa sólida. El nitrato de amonio puede absorber suficiente humedad para licuarse. La mezcla de nitrato de amonio con algunos otros fertilizantes puede reducir la humedad relativa crítica.
Según una investigación realizada por Le Canard enchaîné en agosto de 2020, el Ministerio de Transición Ecológica estima que un accidente similar al ocurrido en Beirut a principios deagosto 2020 Es muy poco probable en Francia porque Francia ha adoptado algunas de las regulaciones más estrictas de Europa.
Se enumeran 108 sitios clasificados Seveso , incluidos 16 con más de 2.500 toneladas.
Sin embargo, según Le Canard , el sitio georisques.fr también indica que hay 225 sitios que contienen más de 550 toneladas de nitrato de amonio, incluidos 180 sitios que contienen más de 1250 toneladas, por lo tanto sujetos a autorización.
Además, una gran cantidad de sitios aseguran el almacenamiento de cantidades menores, sin obligación de declarar. Se trata en particular de cooperativas agrícolas .
El medio en línea Reporterre investigó en 2018 la cooperativa Ottmarsheim que había sido denunciada por un denunciante. Este último había informado de problemas de almacenamiento en el sitio, también en las inmediaciones del Canal del Rin.
En septiembre de 2020, un miembro electo de la oposición municipal de Melun pidió la movilización de los vecinos para solicitar más información sobre los fertilizantes almacenados por la cooperativa agrícola Valfrance en Vaux-le-Pénil , que almacena más de cuatro mil toneladas de fertilizantes nitrogenados. Además, la diputada Mathilde Panot pide en nombre de su grupo político, una comisión parlamentaria de investigación sobre el almacenamiento de nitrato de amonio.
El nitrato de amonio está particularmente involucrado en explosiones:
Los fertilizantes nitrogenados son potentes fuentes de diseminación de moléculas nitrogenadas que muchas veces, aliadas a la contaminación primaria por combustión de la industria o el tráfico, se vuelven a formar a través de la fase gaseosa de las partículas secundarias contaminantes correspondientes al fertilizante principal, sulfato de amonio y nitrato de amonio. Estas últimas partículas secundarias se encuentran en su mayoría durante los picos de contaminación primaverales, que son tanto más importantes en el período seco.
La toxicidad del ammonitrato aún se conoce poco. A veces podría atenuarse, a veces reforzarse por el hecho de que, como la mayoría de las sales de nitrato (de potasio, sodio), el amonitrato es altamente soluble en agua (lo que permite una rápida dilución, pero también la contaminación, rápido crecimiento de organismos acuáticos o agua).
Bajo ciertas condiciones (en un ambiente ácido y por lo tanto en el estómago o en ciertos humedales naturalmente ácidos), los nitritos (NO 2- ) se forman a partir de nitratos.
El nitrato de amonio es irritante y tóxico para los seres humanos, la toxicidad se considera extremadamente baja según los modelos vigentes, pero sigue siendo mucho más eficaz de forma crónica y selectiva. La inhalación de su polvo provoca una grave irritación del tracto respiratorio; el contacto con la piel y las membranas mucosas puede causar irritación severa. Por exposición crónica y prolongada, provoca debilidad, fatiga y frecuentes dolores de cabeza.
No es obvio que el ser humano haya absorbido siempre una cantidad nada despreciable de nitratos, a través de determinadas verduras o ensaladas llenas de abonos nitrogenados en particular. Hoy, consume alrededor de 50 a 100 mg (200 a 400 mg para vegetarianos) a través de verduras, agua (u otras bebidas que las contengan) y finalmente a través de la carne y el pescado.
Según las valoraciones bioquímicas y hematológicas realizadas en trabajadores de fábricas o complejos de almacenamiento de nitratos, en adultos sanos, la toxicidad de dosis bajas parece baja, incluso en caso de exposición repetida o prolongada, salvo aparición frecuente ( ej .: 50% de 45 empleados seguidos) de inflamación urinaria . Sin embargo, en estos empleados, la exposición permanente (por inhalación de derivados nitratos) conduce a largo plazo a la toxicidad renal, con la aparición de leucocitos y sangre en la orina , problema no detectable por análisis de sangre que no muestran anormalidad bioquímica sérica. parámetros.
La rata de laboratorio expuesta (por ingestión) durante tres semanas a dosis más altas de nitrato de amonio (200, 400 y 600 mg / kg de peso corporal), sin embargo, exhibe una rápida respuesta bioquímica y hematológica con:
Existe la desintoxicación, una indicación de la cual es la disminución del nivel de glutatión en los órganos de desintoxicación como el hígado , los riñones , el bazo y los intestinos (un fenómeno también observado en los testículos de ratas macho de laboratorio expuestas).
Los marcadores indirectos de intoxicación podrían ser el glutatión y la metahemoglobina séricos .
Por sí mismo, la toxicidad aguda del ion nitrato se considera baja, pero el nitrito que forma en el cuerpo es tóxico (transforma la hemoglobina en metahemoglobina, lo que impide la función de transporte de oxígeno a través de la sangre.
Por encima de una determinada dosis, el ammonitrato es tóxico para las plantas denominadas "superiores" y se estudió la toxicidad en otros organismos modelo o bioindicadores potenciales (paramecios, musgos, líquenes); esta toxicidad da como resultado en la mayoría de las especies un crecimiento reducido, hojas más pequeñas y un desarrollo retardado del sistema radicular. En dosis mayores, aparecen síntomas de clorosis que pueden provocar la muerte de la planta.
La toxicidad del ion amonio para las plantas aún no se comprende perfectamente; generalmente se atribuye a un efecto sinérgico que combina:
Una buena micorrización parece mejorar la regulación de la absorción de las diferentes formas de nitrógeno por los árboles, y por tanto reducir su estrés en condiciones de contaminación por nitrógeno o estrés por exceso de iones amonio.
Cuando un curso de agua cruza una cuenca agrícola o nace allí, puede cargarse de nitratos (a veces de la fuente) y volverse eutrófico . Quizás también debido a los pesticidas que a menudo se asocian con los nitratos, esto a menudo conduce a la obstrucción del sustrato de arena o grava que algunos peces buscan para poner huevos. Estas condiciones biogeoquímicas conducen a la anoxia del sustrato y a una nueva producción de nitritos y amonio en el propio sustrato. Dependiendo de las concentraciones que se encuentran a menudo en Francia ( 15 a 60 mg / L ), se podría crear un fenómeno en cadena y autoalimentarse en dicho sustrato después de la puesta de los salmónidos : los huevos (muchos para morir) luego las larvas que mueren, aumentar el nivel de nitrato en el sustrato lo que a su vez empeora la tasa de mortalidad de los embriones de salmónidos enterrados bajo grava. Aunque los salmones adultos en la naturaleza a menudo murieron por millones cada año después del desove, sus cuerpos fueron consumidos en parte rápidamente por animales piscívoros o carroñeros, o fueron bañados en agua no cargada con nitratos, tal vez contaminando menos. que se descomponen allí. “El contenido de nitritos explica parte de la mortalidad, especialmente cuando la concentración de oxígeno es baja, lo que se observa en la lutita . Por otro lado, los contenidos de amoniaco son demasiado bajos para influir en la supervivencia ” . Los niveles de nitrito y amonio difieren según los compartimentos intersticiales y varían mucho según la naturaleza del sedimento ( "tamaño de partícula y contenido de materia orgánica" ).
Algunas especies parecerán más vulnerables, especialmente para especies con larvas acuáticas como los anfibios que también se muestran vulnerables a bajas dosis de cloruro de amonio , de sulfato de amonio y nitrato de sodio (con variaciones de sensibilidad según la especie considerada). La dosis letal para las etapas más sensibles (huevo, renacuajo ) se puede alcanzar en el agua que se escurre (o circula en los desagües agrícolas ) "suficientemente" durante mucho tiempo en una cuenca agrícola media.
Como el nitrato de amonio no es absorbido completamente por las plantas, sino soluble en agua, se escurre, lo que provoca la eutrofización de entornos naturales sensibles. La aparente facilidad y ventaja económica de la aplicación masiva de fertilizantes químicos contribuye a descuidar la fertilización orgánica (estiércol, purines, compost, residuos de cultivos), lo que conduce a un déficit en la vida del suelo y una reducción del humus. El nitrógeno contenido en los forrajes importados no regresa a los territorios donde se produjo. El ciclo del nitrógeno se interrumpe a nivel mundial. La función de absorción de gases de efecto invernadero por el suelo está comprometida.
A temperaturas inferiores a 170 ° C , las partículas atmosféricas de nitrato de amonio existen en equilibrio con el amoníaco y el ácido nítrico gaseoso. El proceso se describe mediante la siguiente reacción reversible:
NH 3 (g) + HNO 3 (g) ↔ NH 4 NO 3 (s, ac)La dirección de la reacción y el estado del nitrato de amonio dependen de la temperatura y la humedad relativa (humedad delicuescente en función de la temperatura). La constante de disociación ( K p ) del nitrato de amonio es igual al producto de las presiones parciales de los gases de amoníaco y ácido nítrico en equilibrio. La constante de disociación ( K p ) del nitrato de amonio se expresa en ppb 2 , depende solo de la temperatura.
Hay varias expresiones de la constante de disociación del nitrato de amonio puro, que incluyen:
con T : temperatura en Kelvin (K).