Nitrato de amônio | |||||||||||||||
Identificação | |||||||||||||||
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Nome IUPAC | Nitrato de amônio | ||||||||||||||
N o CAS | |||||||||||||||
N o ECHA | 100.026.680 | ||||||||||||||
N o EC | 229-347-8 | ||||||||||||||
N o RTECS | BR9050000 | ||||||||||||||
PubChem | 22985 | ||||||||||||||
ChEBI | 63038 | ||||||||||||||
SORRISOS |
[NH4 +]. [N +] (= O) ([O -]) [O-] , |
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InChI |
InChI: InChI = 1S / NO3.H3N / c2-1 (3) 4; / h; 1H3 / q-1; / p + 1 InChIKey: DVARTQFDIMZBAA-UHFFFAOYSA-O |
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Aparência | sólido de formas variadas, pó higroscópico incolor a branco, na prática ligeiramente colorido | ||||||||||||||
Propriedades quimicas | |||||||||||||||
Fórmula bruta | NH 4 NO 3 | ||||||||||||||
Massa molar | 80,0434 ± 0,0016 g / mol H 5,04%, N 35%, O 59,97%, |
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Propriedades físicas | |||||||||||||||
Fusão T ° | 170 ° C | ||||||||||||||
T ° fervendo | Decompõe-se abaixo do ponto de ebulição em cerca de 210 ° C | ||||||||||||||
Solubilidade |
1180 g L -1 ( 0 ° C , água) 1.920 g L −1 ( 20 ° C ) |
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pH | 5,43 ( sol. Aq. 0,1 M) | ||||||||||||||
Massa volumica | 1,7 g cm -3 | ||||||||||||||
Velocidade de detonação | ~ 1.500 m s −1 (nitrato de amônio industrial) | ||||||||||||||
Pressão de vapor de saturação | 1,5 kPa (sol. Aq. 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 | ||||||||||||||
Cristalografia | |||||||||||||||
Sistema de cristal | ortorrômbico | ||||||||||||||
Precauções | |||||||||||||||
SGH | |||||||||||||||
P210, P220, P221, P264, P280, P305 + P351 + P338, P337 + P313, P370 + P378, P501,
P210 : Manter afastado do calor / faísca / chama aberta / superfícies quentes. - Proibido fumar. P220 : Mantenha / armazene longe de roupas /… / materiais combustíveis P221 : Tome todas as precauções para evitar misturar com materiais combustíveis… P264 : Lave… completamente após o manuseio. P280 : Use luvas de proteção / roupas de proteção / proteção ocular / proteção facial. P305 + P351 + P338 : Se entrar em contato com os olhos: enxágue cuidadosamente com água por vários minutos. Remova as lentes de contato se a vítima as estiver usando e elas podem ser removidas facilmente. Continue a enxaguar. P337 + P313 : Se a irritação ocular persistir: consulte um médico . P370 + P378 : Em caso de incêndio: Use… para extinção. P501 : Descarte o conteúdo / recipiente em ... |
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WHMIS | |||||||||||||||
VS, C : Material oxidante Causa ou promove a combustão de outro material ao liberar oxigênio. Disclosure a 1,0% por critérios de classificação |
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NFPA 704 | |||||||||||||||
0 2 3 BOI | |||||||||||||||
Transporte | |||||||||||||||
0222 : NITRATO DE AMÔNIO contendo mais de 0,2 por cento de material combustível (incluindo material orgânico expresso como carbono equivalente), excluindo qualquer outro material Classe: 1 Código de classificação: 1.1D : Materiais e objetos com risco de explosão em massa (uma explosão em massa é uma explosão que afeta quase instantaneamente quase toda a carga). Substância explosiva detonante secundária ou pó preto ou artigo contendo uma substância explosiva detonante secundária, em qualquer caso sem meio de iniciação ou carga de propulsor, ou artigo contendo uma substância explosiva primária e tendo pelo menos dois dispositivos de segurança eficazes. Etiqueta: 1 : Substâncias e artigos explosivos
50 : material oxidante (promove incêndio) Número ONU : 1942 : NITRATO DE AMÔNIO contendo não mais de 0,2 por cento de material combustível (incluindo material orgânico expresso como carbono equivalente), excluindo qualquer outro material Classe: 5.1 Código de classificação: O2 : Oxidante substâncias sem risco subsidiário ou artigos que contenham tais substâncias: Sólidos; Etiqueta: 5.1 : Substâncias oxidantes Embalagem: Grupo de embalagem III : substâncias de baixo perigo.
50 : material oxidante (promove incêndio) Número ONU : 2067 : FERTILIZANTE DE NITRATO DE AMONI: misturas homogêneas e estáveis contendo pelo menos 90% de nitrato de amônio com qualquer outro material inorgânico quimicamente inerte em relação ao nitrato de amônio e não mais do que 0,2 por cento de combustível material (incluindo matéria orgânica expressa como carbono equivalente), ou misturas contendo mais de 70 por cento, mas menos de 90 por cento de nitrato de amônio e não mais de 0, 4 por cento do total de material combustível. Classe: 5.1 Código de classificação: O2 : Materiais oxidantes sem risco subsidiário ou artigos que contenham esses materiais: Sólidos; Etiqueta: 5.1 : Substâncias oxidantes Embalagem: Grupo de embalagem III : substâncias de baixo perigo.
2071 : ADUBOS DE NITRATO DE AMONI: misturas homogêneas e estáveis do tipo de nitrogênio / fosfato ou nitrogênio / potássio ou fertilizante completo do tipo nitrogênio / fosfato / potássio contendo não mais de 70 por cento de nitrato de amônio e não mais de 0, 4 porcentagem total de material combustível adicionado, ou contendo não mais que 45% de nitrato de amônio sem limitação de conteúdo combustível. Classe: 9 Código de classificação: M11 : Outros materiais que apresentam perigo durante o transporte, mas que não correspondem à definição de nenhuma outra classe. Tag: 9 : Substâncias e artigos perigosos diversos
59 : material oxidante (promove fogo) que pode produzir espontaneamente uma reação violenta Número ONU : 2426 : NITRATO DE AMÔNIO LÍQUIDO (solução quente concentrada) contendo não mais do que 0,2 por cento de material combustível e a concentração do qual é superior a 80 por cento Classe: 5.1 Código de classificação: O1 : Substâncias oxidantes sem risco subsidiário ou artigos que contenham tais substâncias: Líquidos; Rótulo: 5.1 : Substâncias oxidantes
50 : substância oxidante (promove incêndio) Número ONU : 3375 : NITRATO DE AMÔNIO, EMULSÃO, SUSPENSÃO ou GEL, utilizado na fabricação de explosivos de minas Classe: 5.1 Código de classificação: O1 : Substâncias oxidantes sem risco subsidiário ou artigos que contenham tais materiais : Líquidos; Etiqueta: 5.1 : Substâncias oxidantes Embalagem: Grupo de embalagem II : substâncias moderadamente perigosas;
50 : substância oxidante (promove incêndio) Número ONU : 3375 : NITRATO DE AMÔNIO, EMULSÃO, SUSPENSÃO ou GEL, utilizado na fabricação de explosivos de minas Classe: 5.1 Código de classificação: O2 : Substâncias oxidantes sem risco subsidiário ou artigos que contenham tais materiais : Sólidos; Etiqueta: 5.1 : Substâncias oxidantes Embalagem: Grupo de embalagem II : substâncias moderadamente perigosas; |
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Unidades de SI e STP, salvo indicação em contrário. | |||||||||||||||
O nitrato de amônio é um composto iônico cátion amônio e o ânion nitrato da fórmula N H 4 N O 3. Corresponde ao corpo mineral anidro natural, de malha ortorrômbica, denominado pelos mineralogistas de " nitramita ".
É também a ex- nitrato de amónio , obtida industrialmente a partir da XX th século por uma mistura de amoníaco e de ácido nítrico , dois derivados de potencial da síntese química de gás amoníaco . Ele vem na forma de um pó muito solúvel em água.
É usado principalmente como ingrediente em fertilizantes de nitrogênio simples (principalmente " amonitratos ") ou compostos (conhecidos como fertilizantes NP, NK ou NPK ). É também um poderoso agente explosivo.
É uma substância cristalina, bastante higroscópica e inodora, que tende a se aglomerar em grumos. Ele pode ser vendido como uma solução de 50% e 95% em massa.
A sua dissolução em água, cuja solubilidade aumenta com a temperatura, é um processo endotérmico .
NH 4 NO 3 (s) → NH 4 + (aq) + NO 3 - (aq)Como o calor de solução é cerca de 6,2 kcal / mol ( 26 kcal / mol ), que é comumente utilizado em misturas de refrigerante que permitem o dispositivo de refrigeração para uma temperatura de funcionamento baixo de -17 ° C .
Cinco formas alotrópicas foram observadas:
Este pó sólido compacto e relativamente instável se decompõe em alta temperatura , liberando calor e formando produtos gasosos, daí a natureza explosiva dessa decomposição. Abaixo de 300 ° C , a decomposição produz principalmente óxido nitroso e água:
NH 4 NO 3 → N 2 O + 2H 2 OEm temperatura mais alta, a reação abaixo predomina:
NH 4 NO 3 → N 2 + 1 ⁄ 2 O 2+ 2H 2 OSob certas condições, o fato de ambas as reações serem exotérmicas e apresentarem produtos gasosos leva ao descontrole da reação e o processo de decomposição torna-se explosivo. Isso já resultou em muitos desastres no passado (consulte o artigo Lista de explosões acidentais envolvendo nitrato de amônio para obter detalhes) . Para evitar a explosão, o nitrato de amônio industrial é armazenado na forma de uma mistura com cargas inertes, como giz ou calcita pulverizada, às vezes dolomita , argila , marga no caso de fertilizantes .
O nitrato de amônio é um oxidante forte, oxida facilmente metais como chumbo e zinco . A reação com cobre pode ser escrita:
NH 4 NO 3 aquoso + Cu metal → Cu (NO 3 ) 2 aquoso + 2NH 3 aquoso + N 2 gás desenvolvido ou dissolvido na água do meio + 3H 2 OEle pode reagir a quente com a formalina para dar nitrato de metilamônio explosivo (in) , de acordo com um mecanismo radical .
NH 4 NO 3 + CH 2 O → CH 3 NH 3 + NO 3 - + O 2Na realidade, a formalina é oxidada de várias maneiras.
Ele também pode reagir quente com celulose ou amido .
É por isso que impurezas metálicas, como cobre, cloreto de amônio ou salmíaco , derivados clorados ou alguns outros produtos químicos redutores ou potencialmente redutores, como hidrocarbonetos ou mercaptanos, que podem contaminá-los, até mesmo óleo combustível ou embalagens simples. Madeira e papel para evitar sua aglomeração devido a sua natureza higroscópica, aceleram a decomposição já possível a partir de 185 ° C . Por exemplo, após a degradação por vaporização:
NH 4 NO 3 sólido → gás N 2 O + 2H 2 Ovapor d'águaÉ muito solúvel em amônia , solúvel em acetona . É menos assim em álcoois. Por exemplo, apenas 17,1 g em 100 g de metanol puro e 3,8 g em uma mistura de água / etanol a 95% em volume são dissolvidos a 20 ° C.
É feito borbulhando gás amônia (produto da redução do nitrogênio pelo processo Haber-Bosch ) por meio do ácido nítrico . Existem diferentes processos como Fauser, Krupp Uhde, UCB, Stamicarbon, Norsk hydro, Stengel, AZF Atofina de acordo com vários métodos incluindo a obtenção da neutralização das soluções, depois concentradas para promover a precipitação do sal do composto, secagem e granulação. Final.
Deve ser armazenado e manuseado com precauções estritas.
O Gabinete de Regulação e Segurança do Trabalho do Ministério da Agricultura e Pescas e da União das Indústrias da Fertilização (UNIFA) elaborou uma ficha técnica intitulada "Prevenção dos riscos profissionais na armazenagem e utilização de fertilizantes. Nitrato de amónio sólido" .
O nitrato de amônio puro não queima, mas como um forte oxidante, promove e acelera a combustão de material orgânico (e algum material inorgânico). Não deve ser armazenado próximo a substâncias combustíveis.
Embora o nitrato de amônio seja estável à temperatura e pressão ambientes sob muitas condições, ele pode detonar devido a uma carga pesada de escorvamento. Não deve ser armazenado perto de explosivos.
O nitrato de amônio fundido é muito sensível a choque e detonação, especialmente se contaminado com materiais incompatíveis como combustíveis, líquidos inflamáveis, ácidos, cloratos, cloretos, enxofre, metais, carvão e serragem.
O contato com certas substâncias como cloratos, ácidos minerais e sulfetos metálicos pode causar decomposição rápida ou até violenta, capaz de inflamar materiais combustíveis próximos ou fazer com que explodam.
O nitrato de amônio começa a se decompor após derreter, liberando NO x , HNO 3 , NH 3 e H 2 O. Não deve ser aquecido em um espaço confinado. O calor e a pressão resultantes da decomposição aumentam a sensibilidade à detonação e aceleram a decomposição. A detonação pode ocorrer a 80 atmosferas. A contaminação pode reduzir esse valor para 20 atmosferas.
O nitrato de amônio tem umidade relativa crítica de 59,4%, acima da qual absorve umidade da atmosfera. Portanto, é importante armazenar o nitrato de amônio em um recipiente bem fechado. Caso contrário, existe o risco de se aglomerar em uma grande massa sólida. O nitrato de amônio pode absorver umidade suficiente para se liquefazer. A mistura de nitrato de amônio com alguns outros fertilizantes pode diminuir a umidade relativa crítica.
De acordo com uma investigação conduzida por Le Canard enchaîné em agosto de 2020, o Ministério da Transição Ecológica estima que um acidente semelhante ao ocorrido em Beirute no início deagosto de 2020 é muito improvável na França porque a França adotou alguns dos regulamentos mais rígidos da Europa.
Cento e oito sites classificados Seveso estão listados, incluindo 16 com mais de 2.500 toneladas.
No entanto, de acordo com Le Canard , o site georisques.fr também indica que existem 225 sites com mais de 550 toneladas de nitrato de amônio, incluindo 180 sites com mais de 1.250 toneladas, portanto, sujeitos a autorização.
Além disso, um grande número de sites garante o armazenamento de quantidades menores, sem qualquer obrigação de declaração. Trata-se, em particular, de cooperativas agrícolas .
A mídia online Reporterre investigou em 2018 a cooperativa Ottmarsheim que havia sido denunciada por um denunciante. Este último relatou problemas de armazenamento no local, também nas imediações do Canal do Reno.
Em setembro de 2020, um membro eleito da oposição municipal de Melun convocou a mobilização dos moradores para solicitar mais informações sobre os fertilizantes armazenados pela cooperativa agrícola Valfrance em Vaux-le-Pénil , que armazena mais de quatro mil toneladas de fertilizantes nitrogenados. Além disso, a deputada Mathilde Panot pede, em nome de seu grupo político, uma comissão parlamentar de inquérito sobre o armazenamento de nitrato de amônio.
O nitrato de amônio está particularmente diretamente envolvido nas explosões:
Os fertilizantes nitrogenados são fontes poderosas de disseminação de moléculas nitrogenadas que, muitas vezes, aliadas à poluição primária da combustão da indústria ou do tráfego, se re-formam via fase gasosa das partículas secundárias poluidoras correspondentes ao fertilizante principal, sulfato de amônio e nitrato de amônio. Estas últimas partículas secundárias são em sua maioria durante os picos de poluição da primavera, que são ainda mais importantes no período de seca.
A toxicidade do amonitrato ainda é pouco conhecida. Pode às vezes ser atenuado, às vezes reforçado pelo fato de que, como a maioria dos sais de nitrato (de potássio, sódio), o amonitrato é altamente solúvel em água (o que permite uma rápida diluição, mas também a contaminação. Rápido crescimento de organismos aquáticos ou água).
Sob certas condições (em um ambiente ácido e, portanto, no estômago ou em certas áreas úmidas naturalmente ácidas), nitritos (NO 2- ) são formados a partir de nitratos.
O nitrato de amônio é irritante e tóxico para os humanos, a toxicidade é considerada agudamente baixa de acordo com os modelos em vigor, mas permanece muito mais eficaz de maneira crônica e direcionada. A inalação de sua poeira causa irritação severa do trato respiratório; o contato com a pele e membranas mucosas pode causar irritação severa. Por exposição crônica e prolongada, causa fraqueza, fadiga e dores de cabeça frequentes.
Não é óbvio que os seres humanos sempre absorveram uma quantidade não insignificante de nitratos, através de certos vegetais ou saladas embebidas em fertilizantes de nitrato em particular. Hoje, ele consome cerca de 50 a 100 mg (200 a 400 mg para vegetarianos) por meio de vegetais, água (ou outras bebidas que os contenham) e, finalmente, por meio de carne e peixe.
De acordo com avaliações bioquímicas e hematológicas feitas em trabalhadores de fábricas ou complexos de armazenamento de nitrato, em adultos saudáveis, a toxicidade de baixas doses parece baixa, mesmo em caso de exposição repetida ou longa, exceto para aparecimento frequente ( ex: 50% de 45 funcionários seguido) de inflamação urinária . No entanto, nesses funcionários, a exposição permanente (via inalação de derivados de nitrato) acarreta em longo prazo a toxicidade renal, com aparecimento de leucócitos e sangue na urina , problema não detectável por exames de sangue que não revelam anormalidade bioquímica sérica parâmetros.
O rato de laboratório exposto (por ingestão) por três semanas em doses mais altas de nitrato de amônio (200, 400 e 600 mg / kg de peso corporal), no entanto, exibe rápida resposta bioquímica e hematológica com:
Existe desintoxicação, uma indicação disso é a diminuição do nível de glutationa nos órgãos de desintoxicação como o fígado , rins , baço e intestinos (um fenômeno também observado nos testículos de ratos de laboratório machos expostos).
Os marcadores indiretos de intoxicação podem ser glutationa sérica e metahemoglobina .
Por si só, a toxicidade aguda do íon nitrato é considerada baixa, mas o nitrito que ele forma no corpo é tóxico (transformando a hemoglobina em metemoglobina que impede a função de transporte de oxigênio pelo sangue.
Acima de uma certa dose, o amonitrato é tóxico para as chamadas plantas “superiores” e a toxicidade foi estudada em outros organismos modelo ou bioindicadores potenciais (paramécios, musgos, líquenes); esta toxicidade resulta na maioria das espécies em crescimento reduzido, folhas menores e desenvolvimento retardado do sistema radicular. Em doses maiores, aparecem sintomas de clorose e podem levar à morte da planta.
A toxicidade do íon amônio para as plantas ainda é mal compreendida; geralmente é atribuído a um efeito sinérgico combinando:
Uma boa micorrização parece melhorar a regulação da absorção das diferentes formas de nitrogênio pelas árvores e, portanto, reduzir seu estresse em condições de poluição por nitrogênio ou estresse por excesso de íons amônio.
Quando um curso de água atravessa uma bacia agrícola ou aí nasce, pode ficar carregado de nitratos (por vezes da fonte) e tornar-se eutrófico . Talvez também por causa dos pesticidas frequentemente associados aos nitratos, isso muitas vezes leva ao entupimento do substrato de areia ou cascalho que é procurado por alguns peixes para botar ovos. Essas condições biogeoquímicas são propícias à anóxia do substrato e a uma nova produção de nitritos e amônio no próprio substrato. Dependendo das concentrações frequentemente encontradas na França ( 15 a 60 mg / L ), um fenômeno em cadeia poderia ser criado e auto-alimentado em tal substrato após a postura dos salmonídeos : os ovos (muitos para morrer) e as larvas que morrem, aumentar o nível de nitrato no substrato, o que por sua vez piora a taxa de mortalidade de embriões de salmonídeos enterrados sob o cascalho. Embora salmão adulto na natureza muitas vezes morresse aos milhões a cada ano após a desova, seus corpos eram parcialmente consumidos por animais piscívoros ou necrófagos, ou eram banhados em água não carregada de nitratos, talvez poluindo menos. O substrato do que as larvas mortas que se decompõem ali. “Os teores de nitrito explicam parte das mortalidades, principalmente quando a concentração de oxigênio é baixa, o que é observado no xisto . Por outro lado, o conteúdo de amônia é muito baixo para influenciar a sobrevivência ” . Os níveis de nitrito e amônio diferem de acordo com os compartimentos intersticiais e variam muito de acordo com a natureza do sedimento ( "tamanho de partícula e conteúdo de matéria orgânica" ).
Algumas espécies parecerão mais vulneráveis, principalmente para espécies com larvas aquáticas como os anfíbios que também se mostram vulneráveis a baixas doses de cloreto de amônio , de sulfato de amônio e nitrato de sódio (com variações de sensibilidade de acordo com as espécies consideradas). A dose letal para as etapas mais sensíveis (ovo, girino ) pode ser alcançada na água que escorreu (ou circulou em ralos agrícolas ) "suficientemente" por muito tempo em uma bacia agrícola média.
Como o nitrato de amônio não é totalmente absorvido pelas plantas, mas solúvel em água, ele escorre, o que causa a eutrofização de ambientes naturais sensíveis. A aparente facilidade e vantagem econômica da aplicação massiva de fertilizantes químicos contribui para negligenciar a fertilização orgânica (esterco, chorume, composto, restos de colheita), o que leva a um déficit na vida do solo e uma redução do húmus. O nitrogênio contido na forragem importada não retorna aos territórios onde foi produzido. O ciclo do nitrogênio é interrompido globalmente. A função de absorção dos gases de efeito estufa pelo solo fica comprometida.
Em temperaturas abaixo de 170 ° C , as partículas atmosféricas de nitrato de amônio existem em equilíbrio com a amônia e o ácido nítrico gasoso. O processo é descrito pela seguinte reação reversível:
NH 3 (g) + HNO 3 (g) ↔ NH 4 NO 3 (s, aq)A direção da reação e o estado do nitrato de amônio dependem da temperatura e da umidade relativa (umidade de deliquescência em função da temperatura). A constante de dissociação ( K p ) do nitrato de amônio é igual ao produto das pressões parciais dos gases de amônia e ácido nítrico em equilíbrio. A constante de dissociação ( K p ) do nitrato de amônio é expressa em ppb 2 , depende apenas da temperatura.
Existem várias expressões da constante de dissociação do nitrato de amônio puro, incluindo:
com T : temperatura em Kelvin (K).