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黎巴嫩大爆炸悲劇是怎么發(fā)生的,化肥為何會發(fā)生大爆炸?

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黎巴嫩大爆炸事故這兩天被刷了屏,當(dāng)?shù)鼐用衩枋?,爆炸發(fā)生時像火山爆發(fā),爆炸聲和升騰起的煙霧,數(shù)公里外都能聽到看到,整座貝魯特城下起了“碎玻璃雨”。截至目前為止,死亡人數(shù)已經(jīng)上升到100人,受傷人數(shù)達(dá)到4000人。

黎巴嫩總理證實,這次爆炸是由存放在港口倉庫的2700噸硝酸銨導(dǎo)致,引發(fā)爆炸的原因是有人電焊高溫火花激發(fā)。

既然硝酸銨是化肥,怎么會爆炸呢?許多人對此疑惑,其實是對硝酸銨這種物質(zhì)不了解所致,我們來解讀一下。

硝酸銨本來就是炸藥,發(fā)生爆炸在情理之中。硝酸銨既是炸藥又是肥料,而且最早就是作為炸藥生產(chǎn)使用的。硝酸銨是德國人JR格勞貝爾于1659年首次制造出來,開始?xì)W洲人用硫酸銨和硝石進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)生產(chǎn)硝酸銨,后來化學(xué)家弗里茨·哈伯提出用氫氣和大氣中的氮結(jié)合產(chǎn)生氨的思路,被稱為“哈伯-博斯制氨法”,從此大規(guī)模合成硝酸銨的工廠誕生了,硝酸銨成為德國一戰(zhàn)時期主要火藥來源。

到了二戰(zhàn)時期,硝酸銨更是成了制造炸藥的必備材料,這種炸藥一直沿用了許久。因此硝酸銨首先是炸藥,然后才是肥料。

作為炸藥,它是一種鈍感炸藥。所謂鈍感,就是比較麻木不敏感,而且這種炸藥非?!扳g”,“鈍”到什么程度呢?對比一下就知道了:硝化甘油撞擊感度為,0.2kg的錘,20cm高度落下,就能夠100%起爆;硝酸銨撞擊感度為,50kg的錘,50cm落下,爆炸率為0%。

作為炸藥的硝酸銨比安全炸藥c4還要“鈍”很多,是最難起爆的炸藥。起爆c4炸藥有6號雷管就可以了;而起爆硝酸銨炸藥,即便混合了敏化劑,用8號雷管都無法起爆。硝酸銨溶于水后,起爆感度就更大大下降,人力無法撞擊起爆。

雖然硝酸銨有這種“鈍性”,但事故還是出了不少。不管怎么“鈍”,硝酸銨還是炸藥,在一定條件下就會爆炸。這個條件就是重大撞擊,比如運輸過程的車禍?zhǔn)鹿?;高溫,比如發(fā)生火災(zāi)。雖然50kg重錘在50cm落下不爆炸,但100kg100cm落下呢?雖然在200℃高溫下不爆炸,但到了400℃以上呢?因此在運輸儲藏過程中,硝酸銨還是一個危險品,遇到高溫高壓狀況,如發(fā)生車禍或者火災(zāi)、遭遇電火花等,就很危險了。

硝酸銨本身就是氧化劑,其劇烈分解發(fā)生爆炸的化學(xué)反應(yīng)式為:4NH4NO3→3N2+2NO2+8H2O

世界上這種爆炸事故并不少,比較著名的有:美國德克薩斯城貨輪大爆炸。1947年4月16日,一艘停泊在美國德克薩斯城叫Grand Camp的貨輪起火,引爆了裝載在船上2300噸硝酸銨,爆炸火球瞬間閃爍照亮整個天空,沖擊波將油料、花生、沒爆炸完的袋裝硝酸銨等貨物掀起到900米高空,把一艘駁船拋離水面到岸上30米處落下,爆炸附近地區(qū)建筑夷為平地,4.5米高的海嘯巨浪沖上碼頭淹沒了街區(qū),64公里之外城區(qū)窗戶被震碎,400公里外路易斯安那州居民感受到了地震沖擊。

15個小時后,又引發(fā)了另一條裝有的1000噸硝酸銨化肥叫“高飛號”的貨船再次爆炸。這次連鎖爆炸爆炸事故至少導(dǎo)致了600人喪生,其中有不少消防員和圍觀者,3500人受傷。

法國AZF化工廠大爆炸。2001年9月21日,坐落在法國圖盧茲市的AZF化工廠,發(fā)生了約20~120噸硝酸銨爆炸,事故導(dǎo)致31人死亡,約2500人受傷,其爆炸當(dāng)量相當(dāng)于20~40噸烈性炸藥,給化工廠及其周圍建筑設(shè)施造成毀滅性打擊。

這次黎巴嫩2700噸硝酸銨大爆炸,恐怕是創(chuàng)世界紀(jì)錄的一次最大量的硝酸銨爆炸事故了。據(jù)報道,目前已經(jīng)導(dǎo)致了100人死亡,4000多人受傷。由于統(tǒng)計不全等原因,后續(xù)的死亡和受傷人員肯定還將上升。事故調(diào)查還在進(jìn)行中,據(jù)初步分析,是由于電焊火花引爆了硝酸銨。

中國也曾遭受多次硝酸銨爆炸事故的危害。由于硝酸銨既可作為炸藥,又可作為化肥,比較容易取得,許多犯罪分子利用硝酸銨作案。如2001年3月16日凌晨,石家莊發(fā)生了一次特大人為爆炸案件,犯罪分子就是引爆硝銨炸藥,導(dǎo)致108人死亡。

此后湖南、深圳、云南都相繼發(fā)生了人為硝酸銨炸藥爆炸案,嚴(yán)重影響社會安定和人民生命財產(chǎn)安全,2005年,國家出臺法規(guī)將硝酸銨作為民用爆炸品進(jìn)行管控。

中國天津大爆炸災(zāi)難,就是硝酸銨惹的禍。2015年8月12日22時51分46秒,位于天津市濱海新區(qū)天津港的瑞海公司危險品倉庫庫,庫存在那里的約800噸硝酸銨發(fā)生了大爆炸事故,爆炸威力相當(dāng)450噸TNT當(dāng)量,導(dǎo)致大片建筑被摧毀,165人遇難。

事后調(diào)查,引發(fā)這次重大爆炸事故的原因就是火災(zāi)。是存放在倉庫的硝化棉,由于濕潤劑散失出現(xiàn)局部干燥,在高溫天氣下加速分解放熱,引發(fā)積熱自燃,又引發(fā)了相鄰集裝箱內(nèi)的硝化棉和其他危險化學(xué)品長時間大面積燃燒,本來“很鈍”的硝酸銨終于達(dá)到了爆炸點發(fā)生了大爆炸,與此同時還帶動了一些其他的化學(xué)危險品同時爆炸,故而后果十分嚴(yán)重。

作為化肥,硝酸銨容易制取,作用很好,運用廣泛。這或許是雖然硝酸銨事故不斷,但沒有被禁止生產(chǎn)的原因。硝酸銨是一種重要氮肥,純品為白色結(jié)晶,內(nèi)含銨態(tài)氮和硝態(tài)氮各50%。硝酸銨比硫酸銨和尿素等銨態(tài)氮肥的肥效更快、效果更好,是歐美和我國北方比較常用的肥料。

純硝酸銨在常溫下費非常穩(wěn)定,對打擊和摩擦等機械作用也不敏感,加上肥效優(yōu)質(zhì),因此受到民眾喜愛。

全世界大多數(shù)國家并沒有禁止硝酸銨的生產(chǎn)和使用,只是作為危險化學(xué)品管理。如法國、蘇聯(lián)、羅馬尼亞、美國和英國,允許硝酸銨直接用作肥料,但對產(chǎn)品的安全使用制定了標(biāo)準(zhǔn)。而有些國家禁止直接使用硝酸銨作為肥料,只允許經(jīng)過改性處理,也就是添加了鈍化劑制成復(fù)混肥才能夠使用。

中國就是后者。國務(wù)院《民用爆炸物品安全管理條例》將硝酸銨列入了民用爆炸物品名表,規(guī)定硝酸銨不得直接作為農(nóng)用,只能制成改性的農(nóng)用硝酸銨或者硝酸銨復(fù)混肥才能夠進(jìn)入市場使用,必須通過抗暴性能檢測。

一般來說,所謂改性就是在硝酸銨中加入鈍化劑,就是加入某些元素,可以提高硝酸銨的穩(wěn)定性,更不容易發(fā)生爆炸危險。鈍化劑很多,如碳酸鈣、碳酸鈉、氧化鎂、硫酸銅、尿素等都可作為鈍化劑與硝酸銨混合,混合后既可增加硝酸銨的安全性,還可改善肥效,補充作物所需元素。

這個世界有很多東西都有兩面性,管理不好都可能發(fā)生危險。比如我們最常用的面粉,弄不好也會發(fā)生爆炸。硝酸銨既是一種炸藥,又是一種化肥,相對來說是較安全的爆炸物,但如果遇到極端情況,如火災(zāi)或者電火花,怎么能夠幸免呢?所以,要使它更安全的造福社會和人類,只有加強管理,合理生產(chǎn)、運輸、儲存、使用,就沒問題。

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