Как получить нитрат аммония. Применение нитрата аммония или аммиачной селитры

Длительный опыт производства и применения аммиачной се­литры показал, что при соблюдении установленных правил аммиач­ная селитра безопасна 57~66. Чистая аммиачная селитра не чувстви­тельна к толчкам, ударам или трению. Однако при определенных условиях нитрат аммония обладает взрывчатыми свойствами. На этом основании его используют и как сырье в производстве амми - ачно-селитренных взрывчатых веществ. Они взрывают только от детонатора. Взрывы чистой аммиачной селитры могут быть вы­званы в основном или воздействием детонаторов, или термическим разложением соли в замкнутом пространстве.

Взрывоопасность нитрата аммония возрастает в присутствии минеральных кислот л легко окисляющихся материалов, таких как органические вещества и некоторые металлы, особенно в порошко­образном состоянии (например, алюминий, цинк, свинец, сурьма, висмут, никель, медь, кадмий). В большинстве случаев в присут­ствии этих металлов (особенно кадмия и меди) образуется неустой­чивый, легко разлагающийся нитрит аммония.

При увеличении размера частиц и повышении влажности взры­воопасность аммиачной селитры значительно уменьшается. Влаж­ная соль, содержащая более 3% воды, не взрывает даже при взрыве детонатора 58"5Э.

При нагревании нитрат аммония начинает разлагаться согласно уравнению:

NH 4 N 03 = NH 3 + HN 03 - 41,7 ккал

Это разложение становится заметным выше 150°, но, даже при 165°, потеря в весе аммиачной селитры не превосходит 6% за сутки. При более высоких температурах нитрат аммония разлагается ин­тенсивно по следующим реакциям 67: при 200-270"

NH 4 NO 3 = N 2 0 + 2Н20 + 8,8 ккал При быстром нагревании до высокой температуры NH 4 N 03 = N 2 + 2Н20 + "/202 + 28,5 ккал

(Теплоты этих реакций даны для 18° и для газообразного состояния продуктов реакции.) Последнее уравнение соответствует взрывному разложению NH4N03. Термическое разложение NH4N03 может про­исходить одновременно по нескольким реакциям, причем одна из них может доминировать над другими. Термический распад азотной кислоты обусловливает появление в газообразных продуктах разложения аммиачной селитры N0 и NO2. По-видимому, выделяю­щиеся в результате термического распада азотной кислоты N02 и Н20 являются катализаторами дальнейшего разложения NH4NO368. Термическое разложение расплавленной аммиачной селитры уско­ряется также в присутствии соединений Сг6+, Сг3+, Сг2+ и др. 69. Та­ким образом, чистую аммиачную селитру следует безусловно от­нести к классу потенциально взрывчатых веществ.

Нитрат аммония, хранящийся в открытых складах, не взрывает­ся даже в случае сильного пожара. Пожары же аммиачной селит­ры, которые имели место в закрытых помещениях, например, в ко­рабельных трюмах, контейнерах и т. п., кончались, как правило, сильным взрывом. Предполагают, что термическое разложение ни­трата аммония при атмосферном давлении протекает иначе, чем под повышенным давлением, при котором скорость разложения мо­жет быть большей и быстро образуются большие объемы газооб­разных продуктов. Было показано 64 существование «предельного» давления (около 6 ат) после достижения которого при соответ­ствующей температуре наступает взрывное разложение аммиачной селитры.

С другой стороны, легкую воспламеняемость и взрываемость аммиачной селитры, находящейся в непроветриваемых закрытых помещениях, можно объяснить не повышением общего давления, что является вторичной причиной, а накоплением продуктов мед­ленного разложения селитры. Самопроизвольное разложение ам­миачной селитры в присутствии способных окисляться, например, органических веществ является автокаталитическнм. Такое разло­жение может привести к воспламенению и взрыву. Автокатализ вы­зывается главным образом образующейся при разложении NH4N03 двуокисью азота, а также, но в меньшей мере, водяным паром. По­следнее обстоятельство указывает на недопустимость тушения вос­пламенившейся селитры водяным паром.

Стабилизаторами, предотвращающими самопроизвольное разло­жение аммиачной селитры, могут быть вещества, связывающие образующиеся при ее разложении азотную кислоту и NO2, или вы­деляющие при взаимодействии с NH4N03 аммиак. Последний ней­трализует азотную кислоту и восстанавливает окислы азота до элементарного азота. Стабилизаторами являются, например, карб­амид (0,05-0,1% от веса селитры)70-73, карбонат кальция или маг­ния (5%), хлориды, уротропин и др.67.

Аммиачная селитра является одним из наиболее эффективных азотных удобрений. Впервые в чистом виде в качестве удобрения ее стали применять в СССР. Большое содержание азота позволяет осуществлять ее перевозки на значительные расстояния с меньшими затратами на тонну азота, чем при перевозках других азотных удо­брений (за исключением карбамида). Аммиачная селитра дешевле, чем другие азотные удобрения 74-75. Относительная стоимость азота в азотных удобрениях характеризуется следующими условными по­казателями:

TOC o "1-3" h z В аммиачной селитре................................ 1

сульфате аммония.................................. 1,3

кальциевой селитре................................ 1,5

Аммиачная селитра обладает потенциальной (физиологической) кислотностью. Физиологически нейтрализованную аммиачную се­литру получают сплавлением ее с известняком, доломитом и дру­гими материалами76. Взрывоопасность и слеживаемость аммиачной селитры сдерживали ее производство в капиталистических странах. Лишь в послевоенный период, на основе успешного опыта СССР, вначале в США, а затем и в других странах использование аммиач­ной селитры в качестве азотного удобрения получило широкое раз­витие.

Аммиачную селитру применяют для изготовления взрывчатых веществ - аммонитов (смесей аммиачной селитры с органическими материалами - древесная, жмыховая и другая мука с добавкой нн - тропродуктов), аммоналов (смесей, содержащих алюминиевый по­рошок) и др. Для этих целей выпускают водоустойчивую се­литру 77~79.

Состав аммиачной селитры приведен в табл. 89.

ТАБЛИЦА 89

Состав аммиачной селитры (в %)

Нитратного й аммиачного азота в сухом веществе в пересчете:

На NH4NO3, не менее. ............................................

На азот, не менее.........................................................

Добавок в сухом веществе:

Фосфатов (Р205), не Менее.......

Нлн нитратов Са н Mg (СаО), не менее

Влаги, ие более..................................................................

Не растворимых веществ:

В воде, не более...........................................................

В соляной кислоте, не более...............................

Гранул

В пределах 1-3 мм, не менее................................

Мельче 1 мм, не более.............................................

Жирных кислот и парафина........................................

Железа....................................................................................

Кислотность (на HNO3),Не более.............................

* Предприятиям, применяющим фосфорсодержащие добавки, разрешается вырабатывать аммиачную селитру марки В с содержанием NH4NO3Не меиеа 96К, азота ие менее 33,6Х.

При упаковке селитры температура должна быть не выше 50°.

Ее упаковывают в битумированные бумажные мешки (трех----------------

Пятнслойные), а также и в полиэтиленовые мешки80. Аммиачная селитра марки Б, используемая в сельском хозяйстве и промышлен­ности, должна быть рассыпчатой. Рассыпчатость определяют путем однократного сбрасывания любых пяти мешков с селитрой на пол плашмя с высоты 1 ж с последующим рассевом на сите 5 мм.

За время рассева селитра должна полностью пройти через сито; допускается остаток на сите отдельных комков легко измельчае­мых рукой.

Производство аммиачной селитры состоит из нейтрализации азотной кислоты газообразным аммиаком81-84 и кристаллизации продукта. Аммиак не должен содержать более 1% влаги; в нем не допускается присутствие масла.

Азотную кислоту берут концентрацией более 45% HN0385; со­держание окислов азота в ней не должно превышать 0,1 %. Для по­лучения аммиачной селитры мо­гут быть использованы также от­ходы аммиачного производства- например, аммиачная и танковые и продувочные газы, от­водимые из хранилищ жидкого аммиака и получаемые при про­дувках систем синтеза аммиака. Состав танковых газов: 45-70% 27 NH3, 55-30% H2 + N2 (со следа -

Ми метана и аргона); состав про­дувочных газов: 7,5-9% NH3, 92,5-91% H2+N2 (со следами метана и аргона). s

Кроме того, для производства аммиачной селитры используются также газы дистилляции с производства карбамида; их примерный состав: 55-57% NH3, 18-24% С02, 15-20% Н20 86.

Тепловой эффект реакции NH3(r.) + НК03(ж.) ->NH4N03 со­ставляет 35,46 ккал/г-мол. При производстве аммиачной селитры обычно применяют 45-58%-ную кислоту. В этом случае тепловой эффект реакций нейтрализации соответственно уменьшается на величину теплоты разбавления азотной кислоты водой и на вели­чину теплоты растворения аммиачной селитры (рис. 341). При ра­циональном использований выделяющегося тепла нейтрализации можно получить за счет испарения воды концентрированные рас­творы и даже плав аммиачной селитры (рис. 342)87.

В соответствии с этим различают схемы с получением раствора аммиачной селитры с последующим выпариванием его (так назы­ваемый многостадийный процесс) и с получением плава (односта­дийный или безупарочный про­цесс).

Для выбора рациональной схе­мы нейтрализации в СССР были проверены четыре принципиально различные схемы получения аммиач­ной селитры с использованием теп­ла нейтрализации88"101:

установки, работающие при атмосферном давлении (избыточное давление сокового пара 0,15- 0,2 ат);

установки с вакуум-испарите­лем;

установки, работающие под давлением, с однократным исполь­зованием тепла сокового пара;

установки, работающие под давлением, с двукратным использо­ванием тепла сокового пара (по­лучение концентрированного плава).

В промышленной практике на­шли широкое применение как наи­более эффективные установки, рабо­тающие при атмосферном давлении, с использованием тепла ней­трализации и частично установки с вакуум-испарителем.

Жизненные ситуации бывают разные, и зачастую имеют место обстоятельства, когда нужно определить и распознать реагенты, растворы в пробирках, которые совершенно идентичны по цвету и запаху. Это может быть нужно для практической работы, лабораторного опыта или просто из любопытства. Но что бы ни подвигло вас на эксперимент, необходимо все же иметь некоторые знания по химии и уметь применять их на практике.

Вам понадобится

• чистые пробирки в количестве двух штук, вещество, название которого необходимо определить, гидроксид натрия и нитрат серебра.

Инструкция

Наденьте перчатки и ватно-марлевую повязку. Помните, что техника безопасности при работе с химическими веществами очень важна, так как можно не только получить ожоги, но и другие кожные повреждения или повреждения дыхательных путей.

Возьмите вещество, название которого нужно определить. Влейте немного вещества в одну пробирку и немного во вторую. Достаточно будет наполнить колбочки наполовину.

Установите пробирки с веществом на специальный держатель. Возьмите одну из пробирок и добавьте в нее раствор гидроксида натрия.

Взболтните немного содержимое пробирки и поднесите к носу. Если из пробирки исходит специфический запах, напоминающий собой тот, который используют при приведении человека в чувства в случае потери сознания, то есть запах нашатырного спирта – в пробирку был налит нитрат аммония , так как произошла реакция взаимодействия. Соли аммония под воздействием щелочи разложились до аммиака (летучее газообразное вещество, имеющее запах мочевины).

Возьмите вторую пробирку и нитрат серебра. Добавьте нитрат в пробирку с веществом, которое необходимо определить и немного взболтайте его.

Установите пробирку на держатель и наблюдайте за химической реакцией. Так как в состав нитрат а аммония входят хлорид-ионы, то при взаимодействии с добавленным раствором нитрат а серебра выпадет белый осадок, похожий по своему виду на мыльный раствор, то есть выпадет осадок хлорида серебра. Если такой осадок появился и цвет в пробирке стал насыщенно-белым, значит вещество, которое предлагалось для эксперимента – нитрат аммония .

Кроме указанных двух способов, аммоний также можно определить путем добавления и нагревания в последующем концентрированной щелочи. При таком раскладе аммоний также будет выделять резкий запах – аммиак.

Все интересное

Кислота – это сложное вещество, которое может быть как органическим, так и неорганическим. Общим является то, что они имеют в своем составе атомы водорода и кислотный остаток. Именно последний придает специфические свойства каждой кислоте, а также…

Достаточно большое количество неорганических веществ имеют собственные качественные реакции, благодаря которым можно распознать их среди других соединений. Ортофосфорная кислота относится к классу неорганических, существует свой способ безошибочного…

В школьном курсе химии приводятся описания целого ряда специфических химических реакций, позволяющих выявить то или иное соединение. Многие из них протекают с образованием веществ, имеющих красочные оттенки. К подобным относится и реакция, при…

Хлорид натрия – это самая обыкновенная поваренная соль, которую люди ежедневно употребляют в пищу. С точки зрения химического состава представляет собой соединение, которое состоит из атомов натрия и хлора. В растворе поваренная соль распадается…

Формальдегид или метаналь – это газообразное, с неприятным запахом органическое соединение класса альдегидов. Водный 40%-й раствор формальдегида известен как формалин. Иное название - муравьиный альдегид, так как при его окислении образуется…

Нитрат серебра представляет собой растворимую среднюю соль, состоящую из атома металла и кислотного остатка – нитрата. Иное название нитрата серебра – азотнокислое серебро, входящее в состав ляписа – медицинского средства, которое продается в аптеке…

Нитрат натрия представляет собой хорошо растворимую в воде среднюю соль, которая состоит из атомов металла – натрия и кислотного остатка – нитрата. Иное название – натриевая селитра, азотнокислый натрий или натриевая соль азотной кислоты. В твердом…

Хлорид аммония – бесцветное кристаллическое вещество, растворимое в воде и обладающее небольшой гигроскопичностью. Используется в фармацевтической промышленности, в металлургии, для производства удобрений. Получить его можно как в промышленных, так…

Распознавание раствора нитрата натрия происходит поэтапно. Сначала проводим реакции на наличие катионов натрия, а затем - нитрит-анионов. Только при необходимом результате всех реакций можно утверждать, что данный раствор - раствор нитрата натрия. …

Хлорид натрия (NaCl) – это обычная, всем знакомая поваренная соль, которую употребляют в пищу. Вещество прекрасно растворяется в воде и имеет соленый вкус. Учитывая, что раствор прозрачный, при потере этикетки со склянки, в которой было химическое…

Впереди лабораторная работа, а нужные навыки и умения по распознаванию химических веществ не наработаны. А может в химической лаборатории случайно отклеились этикетки с названиями соединений. Умение правильно определять химические вещества в силу…

Соляная кислота, которую также называют хлороводородной, содержится в желудочном соке и помогает переваривать белковую пищу. В лабораторных условиях она представляет собой бесцветную едкую жидкость, распознать которую можно при помощи достаточно…

Аммиачная селитра (NH4NO3, другие названия – нитрат аммония, азотнокислый аммоний, аммонийная соль азотной кислоты). Основное действующее вещество – азот. Его содержится в составе удобрения от 26% (низкие сорта), до 34,4% (высшие сорта). Вторым макроэлементом классической аммиачной селитры является сера, которой в составе этого агрохимиката содержится от 3 до 14%.

Нитрат аммония, наравне с – идеальная подкормка для весеннего использования. На старте своего развития растения не стесняются потреблять азот в огромных дозах, а в тандеме с серой этот элемент особенно хорошо, и быстро усваивается. Это свойство объясняет ее присутствие в составе агрохимиката, ведь сама по себе сера – не самое питательное вещество для растительных организмов.

Физиологически это кислое удобрение, которое, в тоже время, не подкисляет почву с нормальной рН реакцией. Но если применять нитрат аммония на кислых почвах, то параллельно необходимо вносить карбонат кальция, в пропорции 0,75 г на 1 г селитры.

Аммиачная селитра нужна, в первую очередь, для активного насыщения растений азотом. Это ее главная задача, которую помогают решать дополнительно включенные в состав макро- и микроэлементы.

Цена вопроса

Нитрат аммония – экономически очень выгодный агрохимикат. Его цена составляет порядка 20-25 рублей за кг. Если учитывать, что норма внесения этой минеральной подкормки, составляет, в среднем, около 10-20 г/м кв., то на одну сотку (100 м. кв.), необходимо потратить всего 1 кг удобрения.

Даже учитывая то, что применение аммиачной селитры не слишком рационально без других минеральных туков, удобрять ею очень выгодно.

Купить нитрат аммония можно как россыпью, так и в пакетированном виде. Очень часто в магазинах, торгующими товарами для садоводов, можно встретить его разновидности с различными добавками. Они имеют более узкое применение, но, в то же время, решают конкретные задачи лучше, чем основное удобрение с широким спектром использования.

Виды аммиачной селитры

Почти всегда это удобрение выпускается с применением добавок различных элементов. Наличие такого большого ассортимента объясняется широкой географией применения аммиачной селитры, и попыткой подстроиться под потребности сельского хозяйства различных климатических зон.

• Аммиачная простая . Это вид был разработан самым первым. Основная идея, положенная в его основу – обеспечить сельскохозяйственным культурам мощное питание азотом. Применение аммиачной селитры в агропромышленных комплексах разных стран многократно подтвердило ее высокую эффективность как оптимального стартового удобрения для большинства культивируемых в средней полосе растений. Этим видом селитры можно равновесно заменять другую популярную минеральную подкормку – карбамид (мочевину).
• Аммиачная, марка Б . Делится на сорта, первый и второй. Отлично подходит для того, чтобы применять и хранить в домашних условиях. Продается в магазинах для садоводов, и имеет удобную расфасовку, от 1 кг. Для чего она может понадобиться дома? Для цветов, болеющих после проведенной на подоконнике зимы, для первичной подкормки рассады, которой, в условиях короткого светового дня, жизненно необходим азот.
• Аммиачно-калийная (K2NO3) . В народе ее называют «индийской селитрой». Этот вид особенно эффектен для ранней весенней подкормки плодовых деревьев. Также идеально подходит он для предпосевного внесения, и последующих подкормок для помидор, ведь калий улучшает вкусовые качества плодов.
• Известково-аммиачная (норвежская селитра). Бывает простая и гранулированная. Содержит кальций. Ее производство регламентируется ТУ 2181-001-77381580-2006. В состав этого агрохимиката, кроме основного, входят дополнительные вещества – калий, кальций и магний.
  Известково-аммиачная селитра характеризуется высокой прочностью гранул, не слеживается при хранении. Настораживает то, что она обрабатывается мазутом, а эта фракция живет в почве очень долго, нанося ей довольно ощутимый вред.

Известково-аммиачная марка используется, чтобы удобрять почти все культуры. Не повышает кислотность почв, хорошо усваивается. Основным плюсом является безопасность – известково-аммиачная селитра не взрывается, и поэтому возможна ее перевозка любыми видами транспорта.

• Магний азотнокислый–водный (магниевая селитра). Формула этого вещества выглядит так: Mg(NO3)2 — H2O. Используется для овощных и бобовых культур в качестве дополнительного источника магния.
• Кальциевая. Выпускается как в сухом, так и в жидком виде, который не надо разводить. Называется «Раствор аммонизированный нитрата кальция».
• Пористая аммиачная селитра (ТУ 2143-635-00209023-99). А вот этот вид никогда не был удобрением, и представляет большую опасность. Его изначально применяли только для создания взрывчатых веществ.

Применение против болезней растений

Почему нитрат аммония получил такое широкое распространение в промышленном земледелие? Он не только питает почвы необходимыми макроэлементами, но и защищает растения от массы заболеваний , укрепляя их иммунитет.

Особенно это свойство актуально при усиленной эксплуатации земли или выращивания на одном участке ежегодно культур из одного класса (несоблюдение севооборота). Например, под картошку на небольших дачных участках очень многие садоводы каждый год выделяют один и тот же кусок земли. А потом удивляются, почему начинают гнить клубни, еще находящиеся в почве. Многим знакома эта проблема – подкапываешь внешне здоровый куст, а картофелины наполовину сгнили и плохо пахнут.

Продолжительное бессменное возделывание этой культуры на одном месте приводит к накоплению в верхних слоях грунта патогенных грибов в огромных количествах. Урожай снижается. Для оздоровления почвы ее обрабатывают различными обеззараживающими веществами (доступнее всего – раствор марганцовки), и вносят под весеннюю вспашку аммиачную селитру , которая помогает укрепить иммунитет растения с появления самых первых листочков. Физиологически здоровые культуры лишают грибки «дома», организм отторгает чужеродные микроспоры.

Нормы внесения

Количество применяемого удобрения при припосевном внесение напрямую зависит от качества почвы. Если необходимо подпитать уже окультуренный участок земли, то достаточно использовать около 20-30 г/м. кв. Если же подкармливаем истощенные, и малопитательные земли, то норма расхода увеличивается до 35-50 г/м. кв.

Аммиачную селитру можно использовать как подкормку при высадке рассады. Она укрепляет молодые растения, питает их необходимыми макроэлементами, и защищает от различных болезней. Этот тук используют при пересадке перцев, дынь, а также для помидор, из расчета 1 ст. ложку без горки под 1 куст.

Для последующей подкормки различных культурных растений рекомендуются следующие нормы расхода:

• Овощи – 5–10 г/м. кв. Вносится два раза за вегетацию, в июне, до цветения, и в июле, после завязи плодов.
• Корнеплоды – 5–7 г/м кв. Рекомендуется делать неглубокие бороздки между рядами, и насыпать туда гранулы аммиачной селитры, заглубляя их в землю на 2–3 см. Подкармливают один раз, через 3 недели после появления всходов.
• Плодовые деревья – 15-20 г/м.кв. В сухом виде нитрат аммония для подкормки используют однократно, в начале сезона, когда появляются листья, а раствором подкармливают два–три раза за лето, под корень. Это способ помогает быстрее донести полезные вещества до корней растения, поэтому он предпочтительнее. Раствор готовят в такой пропорции – 25-30 гр. необходимо развести в 10 литрах воды.

Растворить аммиачную селитру, в отличие от многих минеральных удобрений, не составит большого труда, и процесс диффузии начинается уже при 0 °C.

Есть ли нитраты в аммиачной селитре?

Да, это нитратное удобрение. Среди широкого круга обывателей существует мнение, что нитраты – это очень вредно, и они появляются в сельскохозяйственной продукции при использовании для ее выращивания минеральных удобрений.

И это верно. Но, не на все 100%. Как всегда, недостаточная осведомленность порождает массовое заблуждение. Дело в том, что перенасытить овощи и фрукты нитратами еще на грядке могут и органические удобрения, например, привычные всем навоз и компост. Они также содержат азот, и вред при их чрезмерном применение будет ощутим, растительная продукция получит мощную начинку из нитратов.

Поэтому при применении всех видов подкормок как натуральных, так и минеральных, необходимо соблюдать рекомендованные нормы внесения. А для того чтобы нитраты не накапливались в плодах, корнеплодах и ягодах, необходимо прекращать использование любых подкормок за две недели до сбора урожая.

Производство, формула

Чтобы сделать аммиачную селитру, используют аммиак и концентрированную азотную кислоту. Формула выглядит так:

NH3+HNO3→NH4NO3+Q

Изотермическая реакция протекает с большим объемом выделяемого тепла. Лишнюю воду выпаривают, и процесс получения вещества завершается его сушкой.

На этапе производства аммиачную селитру обогащают различными элементами – кальцием, калием, магнием, для получения разных сортов.

В принципе, процесс получения этого вещества достаточно прост, настолько, что сделать это удобрение можно даже дома. Но это совершенно нецелесообразно, так как гораздо дешевле ее купить, цена невысока.

Хранение

Так как основным элементом нитрата аммония является азот, то при неправильном хранении он может улетучиться, заметно ослабив питательные свойства этого агрохимиката.

При изменении температурного режима удобрение перекристаллизуется, образуя труднорастворимые гранулы. Поэтому при хранении необходимо ограждать его от резких температурных скачков.

Аммонийная соль азотной кислоты опасна. Она может причинить большой вред, если не соблюдать условия хранения, рекомендуемые в инструкции по применению. Дело в том, что это удобрение – взрывоопасно. При нагревании выше 32,3 °C оно может взорваться. Поэтому в летнее время его необходимо хранить под навесами, или в прохладных, хорошо вентилируемых помещениях, и следить за температурой фракции.

Видео: «взрывные» свойства АС — изготовление дымовой шашки

Химическое вещество нитрат аммония, формула которого NH4NO3, довольно давно известно химикам, еще в 1659 году его открыл И. Р. Глаубером. В литературе распространено еще одно название этого соединения - Внешне аммония нитрат представляет собой кристаллы белого цвета, обладающие высокой гигроскопичностью. соединения равна 235°С, а при 169,6°С нитрат аммония начинает плавиться. Существует несколько кристаллических модификаций, которые довольно существенно влияют на химические, физические свойства и сферы его применения.

Например, эти отличия заключаются в том, что разные модификации кристаллов имеют различный вид решетки. Всего таких модификаций насчитывается пять. Для 1-ой модификации характерна кубическая форма для 2-ой и 5-ой - тетрагоническая, для 3-й и 4-й - ромбическая. При этом в результате переходов соединения из одной модификации в другую обнаруживается постепенное, но устойчивое увеличение объема элементарной ячейки. Это свойство обусловливает различие в химических свойствах. Так, к примеру, модификация IV характеризуется плотностью вещества 1,725 г/см3, температура плавления составляет уже 139,4С°.

Растворимость аммония нитрата такова: в ста граммах воды при температуре 0°С растворяется 119 граммов вещества, при температуре в 25°С растворяется уже 212 граммов, а при 50°С - 346 граммов аммония нитрата. Кроме того, нитрат аммония может растворяться в пиридине, метаноле и этаноле. Очень важной характеристикой соединения выступает то, что при действии удара или же при достижении температуры окружающей среды свыше 270°С, аммония нитрат разлагается, вызывая взрывной эффект.

С помощью индикаторов можно определить кислую среду, которую заключает в себе нитрат аммония, гидролиз с его участием представляет собой которой можно записать как: NH4NO3 + H2O = NH4OH + HNO3. Аммиачная селитра вступает в реакции со щелочными растворами. В результате таких реакций образуется аммиак, а сам процесс реакции выступает как качественная реакция на нитрат аммония.

Как правило, вещество получают путем проведения 60%-ной HNO3. В качестве нейтрализующего вещества используется NH3 в газообразном состоянии. В процессе выделяется тепло, которое направляется на упаривание раствора аммония нитрата и получение вещества в виде гранул.

Наиболее распространенное использование нитрат аммония получил в сельском хозяйстве, в качестве ценного азотного удобрения. Соединение активно применяют и в производстве взрывчатых веществ, а как реагент - в качестве растворителя циркония в твэлах, во время проведения операций по регенерации ядерных отходов. Физико-химические свойства обуславливают постоянное повышение востребованности в веществе, поэтому его производство неуклонно растет и на сегодняшний день достигает 20 миллионов тонн в год, при перерасчете вещества на долю азота.

Аммиачную селитру можно получить в лабораторных условиях при соблюдении строжайших мер предосторожности и правил безопасности. Для этого в ледяной бане производят смешивание сильно разбавленной и нашатырного спирта (водным раствором аммиака). Проводить такую реакцию лучше всего дистанционно, например, с применением манипуляторов, и находясь на достаточно безопасном расстоянии от места расположения смешиваемого раствора. Проведение реакции состоит в постоянном подмешивании кислоты в растворе аммиака при периодической проверке индикатором достижения состояния нейтральной реакции. Таким же способом обеспечивается и контроль над течением реакции. При превышении кислотной среды - в раствор добавляют щелочной компонент, и наоборот.

Нитра́т аммо́ния, или аммонийная (аммиачная) селитра - соль азотной кислоты и аммиака, проявляющего основные свойства. Химическая формула - NH₄NO₃. Была получена еще в семнадцатом веке немецким химиком Глаубером. Аммиачная селитра используется для производства азотных удобрений и .

По своим характеристикам NH₄NO₃ представляет белое вещество, которое плавится при 169,6 °C. Выше этой температуры вещество медленно разлагается, а при 210 °C наблюдается полная деструкция. Скорость детонации 2570 м/с.

Растворение вещества сопрвождается сильным поглощением тепла (является эндотермическим), что значительно замедляет процесс. Чтобы избежать этого и быстро приготовить концентрированный раствор нитрата аммония, рекомендуется его предварительно нагреть. Засыпать кристаллизованное вещество следует небольшими порциями.

Кроме воды, это соединение можно растворить в , пиридине, метиловом и .

Основные методики синтеза аммиачной селитры

Метод c применением безводного аммиака и концентрированной азотной кислоты

Уравнение реакции:

NH₃ + HNO₃ = NH₄NO₃

Эта реакция является , то есть протекает с выделением теплоты. Из-за токсичности реагентов проводить такой синтез дома не рекомендуется.

вы найдете безопасные и зрелищные эксперименты по химии, которые можно проводить дома.

В полученном растворе аммиачной селитры NH₄NO₃ концентрация действующего вещества будет составлять 83 %, а лишняя вода испарится до состояния расплава (жидкого вещества вязкой консистенции). В нем процентное содержание нитрата аммония NH₄NO₃ будет составлять 95–99,5 % (в зависимости от того, какой сорт продукта необходимо получить). Если аммиачную селитру планируется использовать в качестве удобрения, нужно произвести грануляцию полученного состава в распылительных аппаратах. Далее селитру необходимо высушить, охладить и покрыть химическими составами, которые предотвращают слёживание. В итоге получаются белые или бесцветные гранулы.

Аммиачная селитра очень гигроскопична, поэтому если необходимо сухое вещество, ее предварительно нужно обезвоживать.

Нитрофосфатный метод (метод Одда)

Этот метод предполагает три стадии.

Первая стадия : природный минерал апатит (фосфат кальция) обрабатывают азотной кислотой

Ca₃(PO₄)₂ + 6H­NO₃ + 12H₂O → 2H₃PO₄ + 3Ca(NO₃)₂ + 12H₂O

Вторая стадия : полученный состав охлаждают до 0 °C, что приводит к кристаллизации . Образуется кристаллогидрат - Ca(NO₃)₂·4H₂O, после чего от него отделяется фосфорная кислота

2H₃PO₄ + 3Ca(NO₃)₂ + 12H₂O → 2H₃PO₄ + 3Ca(NO₃)₂·4H₂O

Третья стадия : нитрат кальция, образовавшийся в результате всех этих реакций, обрабатывается аммиаком. В результате удается синтезировать аммиачную селитру:

Ca(NO₃)₂ + 4 H₃PO₄ + 8 NH₃ → CaH­PO₄ + 2N­H₄NO₃ + 3(NH₄)₂H­PO₄

Применение аммиачной селитры

В чистом виде аммиачная селитра не применяется в качестве взрывчатого вещества, поскольку очень быстро впитывает воду из воздуха. Однако существуют примеры применения аммиачной селитры из удобрений для производства взрывчатки.

В некоторых регионах Пакистана действует запрет на производство таких удобрений. Американские ученые разработали удобрение на основе аммиачной селитры, которое нельзя использовать в качестве взрывчатки. Этот рецепт предполагает смешивание NH₄NO₃ с сульфатом железа. Сульфат-ион находится в связанном состоянии с NH₄NO₃, и реакция термического разложения аммиачной селитры (со взрывом) становится невозможной.