硝酸铵

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硝酸锭是一种化合物,化学式为NH4NO3。它是由铵离子和硝酸根离子组成的白色结晶盐。它极易溶于水并呈固体状吸湿,但不形成水合物。它主要用于农业作为高氮肥料。 它的另一个主要用途是作为用于采矿、采石和土木建筑的爆炸性混合物的成分。它是ANFO的主要成分,ANFO是一种流行的工业炸药。 硝酸锭被发现为天然矿物gwihabaite(以前称为硝硝石)——硝石的铵类似物(矿物学名称:硝石)——在智利阿塔卡马...

简介

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硝酸锭是一种化合物,化学式为NH4NO3。 它是由铵离子和硝酸根离子组成的白色结晶盐。 它极易溶于水并呈固体状吸湿,但不形成水合物。它主要用于农业作为高氮肥料

它的另一个主要用途是作为用于采矿、采石和土木建筑的爆炸性混合物的成分。 它是 ANFO 的主要成分,ANFO 是一种流行的工业炸药。

发生

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硝酸锭被发现为天然矿物 gwihabaite(以前称为硝硝石)——硝石的铵类似物(矿物学名称:硝石)——在智利阿塔卡马沙漠最干燥的地区,通常作为地面上的地壳或与 其他硝酸盐碘酸盐和卤化物矿物。 硝酸锭在那里开采,直到 Haber–Bosch 工艺使得从大气中的氮合成硝酸盐成为可能,从而使硝酸盐开采过时。

生产、反应和晶相

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硝酸铵的工业生产需要氨与硝酸发生酸碱反应:

HNO3 + NH3 → NH4NO3

该过程所需的氨是通过哈伯法从氮气和气中获得的。 哈伯法产生的氨可通过奥斯特瓦尔德法氧化成硝酸。 氨以无水形式(气体)使用,硝酸被浓缩。 由于其高度放热的性质,该反应是剧烈的。 溶液形成后,通常浓度约为 83%,蒸发掉多余的水,留下浓度为 95% 至 99.9%(AN 熔体)的硝酸铵 (AN),具体取决于等级。 然后在喷雾塔中将 AN 熔体制成颗粒或小珠,或通过在转鼓中喷洒和翻滚制成颗粒。 小球或颗粒可以进一步干燥、冷却,然后包衣以防止结块。 这些颗粒或颗粒是商业上典型的 AN 产品。

另一种生产方法是xxx磷酸盐工艺的变体:

Ca(NO3)2 + 2 NH3 + CO2 + H2O → 2 NH4NO3 + CaCO3

产品碳酸和硝酸铵可以单独纯化或作为硝酸铵钙组合出售。

熟酸锭也可以通过复分解反应制成:

(NH4)2SO4 + Ba(NO3)2 → 2 NH4NO3 + BaSO4NH4Cl + AgNO3 → NH4NO3 + AgCl

反应

由于硝酸铵是一种盐,其阳离子 NH4+ 和阴离子 NO3- 都可能参与化学反应。

固体硝酸铵加热分解。 在低于 300 °C 左右的温度下,分解主要产生一氧化二氮和水:

NH4NO3 → N2O + 2H2O

在较高温度下,以下反应占主导地位。

2NH4NO3 → 2N2 + O2 + 4H2O

两种分解反应都是放热的,它们的产物是气体。 在某些情况下,这会导致反应失控,分解过程变得爆炸。

爆炸云中的橙红色是由于二氧化氮,一种二次反应产物。

晶相

已观察到硝酸铵的许多结晶相。 在大气压下会发生以下情况。

β-菱形到 α-菱形之间的转变(在 32.3°C 时)发生在世界许多地方的环境温度下。 这些形式的密度有 3.6% 的差异,因此它们之间的过渡会导致体积发生变化。 这样做的一个实际后果是硝酸铵不能用作固体火箭发动机推进剂,因为它会产生裂纹。 稳定的硝酸铵 (PSAN) 是作为解决方案开发的,它包含金属卤化物稳定剂,可防止密度波动。

硝酸铵

应用

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肥料

熟酸钾是一种重要的肥料,NPK 等级为 34-0-0(34% 氮)。 它的浓度低于尿素 (46-0-0),因此硝酸铵在运输方面存在轻微的劣势。 硝酸铵与尿素相比的优势在于它更稳定,不会迅速向大气中流失氮气。 熟酸铜是一种危险物质,因为它具有高度爆炸性,因此其制造和储存的规定非常严格。

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  1. 简介
  2. 发生
  3. 生产、反应和晶相
  4. 反应
  5. 晶相
  6. 应用
  7. 肥料

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