أخبار عاجلة
الرئيسية / Uncategorized / نيترات الأمونيوم: سماد يمكن أن يؤدي لانفجار كارثي غير متوقع

نيترات الأمونيوم: سماد يمكن أن يؤدي لانفجار كارثي غير متوقع

بوابة التربية: كتب البروفسور *تيسير عبَّاس حمية:

كثر الحديث عن نيترات الأمونيوم منذ البارحة، لذلك رأيت من واجبي الإنساني والأخلاقي والمهني أن أعطي بعض التوضيحات التي تساعد السلطات المعنية في إجراء التحقيق في هذا الإنفجار المأساوي خصوصاً وأني أستاذ جامعي في مجال الكيمياء الفيزيائية وعلوم المواد وديناميكا الحراريات لما يزيد عن خمس وثلاثين سنة إضافة كوني مهندساً في الصناعات الكيميائية من جامعتي ليون ونانسي.

إن نيترات الأمونيوم (صيغتها الكيميائية NH4NO3) هي مادة كيميائية على شكل مسحوق أبيض أو حبيبات قابلة للذوبان في الماء بما يعادل 85 إلى 130 بالمئة لناحية الوزن حسب درجة حرارته. وهذه المادة تصنَّفُ على أنَّها ليست خطرة إلا حين تتعرض لدرجة حرارة عالية.

من خصائص هذه المادة أنَّها تتفكك بدء من درجة حرارة 210 درجات مئوية ويصبح التفاعل الكيميائي الناجم عن تفكك نيترات الأمونيوم خطراً على درجة حرارة تفوق 300 درجة مئوية. وهذا التفاعل لا يمكن أن يحدث إلا تعرضت المادة حريق هائل أو لوجود أنابيب مُسخنة فوق طاقتها أو تجهيزات كهربائية سيئة لا تعمل بشكل سليم شرط أن تكون كمية نيترات الأمونيوم كبيرة جداً.

ويصبح تفكك هذه المادة كاملاً عنما تتعرض لدرجة حرارة تقارب 400 درجة مئوية ينتج عن هذا التفاعل غاز النيتروجين وغازي أكسيد النيتروجين الأول والثاني حسب أحد التفاعلات الكيميائية التالية:

2 NH4NO3 ——>  N2 + 2 NO + 4 H2O

4 NH4NO3 ——> 3 N2 + 2 NO2 + 8 H2O

2 NH4NO3 ——> 2 N2 + 4 H2O + O2

أما كمية الحرارة المحررة خلال الإنفجار فهي 1465  كيلوجول بالكيلوغرام الواحد وهذا يعني كمية حرارة تساوي 4.03 مليار كيلوجول بالنسبة لكمية نيترات الأمونيوم المخزَّنة في مرفأ بيروت وهو ما يعادل نسبة 1 على 10000 من القنبلة النووية التي ألقيت على هيروشيما في 6 آب من العام 1945.

أما كمية الغاز المنبعثة من إنفجار هذه المادة فهي تساوي مليونين و700 ألف متراً مكعباً تنبعث خلال مدة الإنفجار النانوية والتي تؤدي إلى صوت مزلزل صادم أشبه بارتدادات الزلازل المدمِّرة وهذا ما يولد ارتفاعاً شديداً بدرجة الحرارة وبالضغط الإنفجاري. وهذه الغازات هي غازات سامة ويمكن أن تكون خطيرة عند استنشاقها مباشرة بعد الإنفجار، ولكن مدة بقاء هذه الغازات السامة من أكاسيد النيتروجين قصيرة جداً وبشكل عام لا تشكل خطراً كبيراً على صحة الإنسان لأن أول أكسيد النيتروجين المنبعث في الهواء يتحد بسرعة عالية مع أوكسجين الهواء ليتحول إلى ثاني أوكسيد النيتروجين والذي يعتبر أقل ضرراً من أول أوكسيد النيتروجين. على أن هذه الغازات يتركز ضررها على البيئة بشكل عام كونها غازات دفيئة ويمكن أن تؤدي إلى أحماض النيتريك باحتكاكها بالغيوم والأمطار وتؤدي ألى أضرار في المزروعات بشكل عام.

وقد أكتشف هذه المادة هانس رودلف غلوبر عام 1659 وتستخدم بشكل أساس كسماد نيتروجيني في الزراعة ويمكن أن تدخل كمادة مساعدة في تصنيع بعض المتفجرات إذا أضيفت لبعض المتفجرات مقرونة بمواد كيميائية أخرى شديدة الإشتعال.

وتصنع مادة نيترات الأمونيوم بشكل سهل جداً عبر تفاعل غاز الأمونيا وحمض النيتريك وتساوي كتلته 80.04 غرام بالمول الواحد وكثافته بالنسبة للماء تساوي 1.725 ودرجة حرارة ذوبانه 169.6 درجة مئوية وليس له كباقي المواد الكيميائية درجة إحتراق ذاتي ولا درجة وميض (برق) ولا درجة إنفجار طوعي في الهواء.

وتعرَّفُ قدرة المواد المستخدمة في التفجيرات العسكرية بعامل الكفاءة النسبي FER الذي يُقارن عادة بالقدرة التفجيرية لمادة ال TNT وبهذا التعريف يمكن تحديد قدرة نيترات الأمونيوم بعامل الكفاءة النسبي مساوٍ ل 42 بالمئة بالنسبة لمادة ال TNT أما سرعة انفجار هذه المادة 5270 متراً بالثانية بسرعة أقل ب 20 بالمئة عنها من تلك التي تحصل عند إنفجار ال TNT.

أما حدوث إنفجار نيترات الأمونيوم فيعود سببه بشكا أساس لأحد العوامل التالية:

  1. تلوث المادة بمواد أخرى سريعة الإشتعال مثل البنزين والنفط والمواد الهيدروكربونية والمحاليل العضوية أو أية مادة أخرى سريعة الإشتعال.
  2. وجود مصدر حراري قوي جداً قريباً من المادة المخزَّنة.
  3. سقوط قذيفة أو صاروخ على مستوعبات تخزين نيترات الأمونيوم

 

قواعد عزل سماد نيترات الأمونيوم

يجب عزل نيترات الأمونيوم عن المواد التالية:

  1. السوائل القابلة للاشتعال: البنزين وزيوت التشحيم وزيوت الوقود والمذيبات
  2. الغازات المسيلة تحت الضغط
  3. منتجات الصحة النباتية
  4. سوائل أكَّالة، أو مواد تفاعلية أخرى: أحماض وكلورات، أملاح نحاسية
  5. المواد الصلبة القابلة للاشتعال مثل الكبريت العنصري، مساحيق المعادن
  6. منتجات عضوية قابلة للاحتراق بسهولة: التبن والقش وأعلاف الحيوانات
  7. المواد التي تنبعث منها حرارة كبيرة في وجود الرطوبة (الجير الحي، سياناميد الكالسيوم)
  8. أي مادة قابلة للاحتراق بشكل عام (خطر الحريق).

تدابير وقائية أخرى:

  1. يجب الفصل المادي بواسطة أقسام غير قابلة للإحتراق
  2. في حالة عدم وجود مثل هذه الأقسام، يجب توفير مساحة خالية نظيفة للغاية وخالية من أي فوضى.

 

*باحث زائر في جامعة غوستاف أيفيل في باريس

العميد السابق لكلية الزراعة في الجامعة اللبنانية

عن mcg

شاهد أيضاً

الأثنين موعد إطلاق الكتب المدرسية الرقمية

بوابة التربية: يطلق وزير التربية والتعليم العالي في حكومة تصريف الأعمال طارق المجذوب ورئيس المركز التربوي …

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *