Dusičnan amonný, výbuch, který v Libanonu zabil tolik lidí, je široce používané hnojivo, ale také zakázaná výbušnina. Přišli jsme na to, jak je to možné a proč obecně bezpečný dusičnan amonný způsobuje tolik tragédií.
Večer 4. srpna 2020 došlo v přístavu Bejrút k silné explozi. Náraz poškodil budovy v okruhu několika kilometrů a houba zvednutá do vzduchu byla viditelná na vzdálenost desítek kilometrů. Podle zpráv bylo zabito asi sto lidí a více než 4000 bylo zraněno a hlavní město Libanonu bylo prohlášeno za zónu katastrofy.
Podle oficiální verze výbuch způsobila detonace dusičnanu amonného zabaveného před několika lety, z něhož bylo asi 2700 tun skladováno bez řádných bezpečnostních opatření. Pokud je tomu skutečně tak, pak obyvatelé Bejrútu nejsou zdaleka prvními, kdo touto velmi užitečnou, ale také velmi zákeřnou látkou trpí. Ne nadarmo se dusičnan amonný (dusičnan amonný) vyrábí v množství větším než 20 milionů tun ročně – a přesto je na některých místech zcela zakázán.
Něco o výhodách
Rusko zůstává světovým lídrem ve výrobě dusičnanu amonného a jeho hlavní oblastí použití je hnojivo. Připomeňme, že všechny ty obrovské objemy dusíku obsažené v atmosféře jsou pro většinu živých organismů nedostupné. Dokážou jej využít pouze některé druhy bakterií, které přeměňují molekulární dusík na amoniak nebo dusičnany a začleňují jej do vlastních bílkovin a nukleových kyselin.
Dusík, který je životně důležitý pro zvířata i rostliny, získáváme pouze prostřednictvím těchto mikrobů. A jeho nedostatek je důležitým faktorem omezujícím produktivitu rostlin, proto se dusík často přidává do půdy jako součást hnojiv. Jednou z nejběžnějších takových látek je dusičnan amonný, který je extrémně bohatý na asimilovatelný dusík, protože jde o sloučeninu dusičnanu i amoniaku.
Čistý dusičnan amonný sám o sobě není výbušný a v hnojivech se často mísí s jinými „aditivy“, jako je křída, která tato rizika snižují na zanedbatelná. Když však přidáte nějaké další látky, které mohou vyvolat detonaci, vše se změní. Směs dusičnanu amonného s motorovou naftou, s hydrazinem nebo s hliníkovým práškem (amonal) je široce používána jako průmyslové trhaviny. Militanti teroristických organizací, včetně těch, které jsou na území Ruské federace zakázané, také nacházejí takové kombinace.
Byl to dusičnan amonný, který použili Timothy McVeigh, který provedl bombový útok na Oklahoma City v roce 1995, a Anders Breivik v Oslu v roce 2011. Ze stejného důvodu v některých provinciích Pákistánu úřady zakázaly používat dokonce i hnojiva na bázi dusičnanu amonného – což ovšem zločince pouze přimělo přejít na jiné dostupné zdroje výbušnin.
Zdroje ohrožení
Čistý dusičnan amonný sám o sobě tedy není výbušný, zvláště pokud jsou přijata náležitá opatření. Při zahřátí nad 210°C se tiše rozkládá za vzniku plynných produktů a i při zapálení na vzduchu jednoduše shoří. Dusičnan amonný však způsobil desítky rozsáhlých průmyslových katastrof v různých zemích světa. Největší z nich zůstává výbuch nákladní lodi Grandcan, která byla v roce 2100 v Texas City naložena 1947 tunami ledku a zabila více než 580 lidí.
K tragédiím srovnatelného rozsahu došlo v Německu, v chemické továrně BASF v roce 1921 a v Tianjinu v Číně v roce 2015, kde začaly hořet sklady obsahující ledek a nitrocelulózu a poté explodovaly. Tyto významné příklady nejsou zdaleka jediné za posledních sto let, ale ilustrují klíčové faktory, které činí ledek skutečně nebezpečným. Tato transformace vyžaduje silný stimul, jako je spouštěcí výbuch, který vedl ke katastrofě v továrně na hnojiva BASF v německém Oppau.
Zde dostupné zásoby dusičnanu amonného byly skladovány pod širým nebem, v hlubokém lomu, smíchané se síranem amonným, který díky své hygroskopičnosti shromažďoval vodu. K rozbití připečené hmoty na kousky dělníci použili práškové zápalnice – a přestože se dlouho vše obešlo bez incidentů, nakonec ledek explodoval. Ale v Texas City byla detonace spuštěna jiným způsobem, pod tepelným vlivem požáru, který vypukl v omezených objemech nákladní lodi. Dělník prostě odhodil nedopalek cigarety.
V každodenním životě jsou směsi dusičnanů známé pod společným názvem „ledek“. Tyto chemické sloučeniny (dusičnan amonný, dusičnan draselný, dusičnan sodný atd.) jsou široce používány v potravinářském a kovozpracujícím průmyslu, pro průmyslovou výrobu výbušnin a také jako hnojivo v zemědělství.
Dusičnany se aktivně používají jako hnojivo od XNUMX. století. Zpočátku se těžil v přírodních nalezištích, ale později se ho naučili syntetizovat v laboratoři. Látka vypadá jako krystaly nebo granule, v čisté formě je průhledná, ale v přírodě je kvůli nečistotám jiných sloučenin také bílá, nažloutlá, nahnědlá nebo šedá.
V zemědělství se tato látka používá jako univerzální hnojivo: je vhodná pro všechny plodiny. Například z dusičnanu sodného získávají rostliny sodík a dusík v pro ně nejvhodnější formě. Dusík je součástí chlorofylu, který zase pomáhá saturovat rostlinné buňky slunečním zářením a podílí se na procesu fotosyntézy. To stimuluje růst listů a výhonků. Sodík podporuje pohyb živin přes buněčné membrány a také reguluje pohyb sacharidů do kořenového systému.
Bejrút po výbuchu
Bejrút po výbuchu
Jaká opatření jsou nutná při práci s ledkem?
Dusičnany jsou poměrně toxické látky, proto je třeba přísně dodržovat dávkování a doporučení pro použití. Ledek nelze použít ve sklenících a sklenících a smíchat se superfosfátem a také použít na slané a zasolené půdy. Zpravidla se jím hnojí kyselé půdy, které se kombinují se sloučeninami rozpustnými ve vodě draslíkem a fosforem.
V souladu s GOST 2-2013 je dusičnan, zejména dusičnan amonný, klasifikován jako středně nebezpečná látka (třída nebezpečnosti 3) z hlediska stupně dopadu na lidský organismus.
Při práci s ledkem musíte přijmout opatření: používejte rukavice, kombinézu a ochranu očí nebo obličeje. Vdechnutí látky nebo její náhodné požití může vést k otravě.
Otrava ledkem je doprovázena následujícími příznaky:
- nevolnost, zvracení, slano-hořká chuť v ústech;
- modré nehtové ploténky a nasolabiální trojúhelník;
- žloutnutí očních bulv;
- křeče;
- ospalý, letargický stav;
- bolest v zadní části hlavy a v oblasti jater.
Ledek při kontaktu s kůží způsobuje podráždění, zejména u drobných ran a poranění, dráždí i sliznice, např. oči. Ve vysokých koncentracích může látka způsobit popáleniny. Pokud se nitrát dostane na kůži nebo do očí, důkladně opláchněte postižené místo velkým množstvím vody po dobu 15 minut.
Proč by se ledek mohl vznítit nebo explodovat?
Dusičnan je oxidační činidlo a je klasifikován jako nebezpečí požáru. Při interakci sloučeniny s hořlavými látkami a materiály (kovové prášky, piliny, cukr a další organické látky) se uvolňuje teplo. Pokud ledek interaguje se sírou, kyselinami, superfosfátem, bělidlem a práškovými kovy (zejména zinkem), rozkládá se a uvolňuje kyslík a toxické oxidy dusíku. V tomto případě kyslík vyvolává vznícení hořlavých materiálů a v důsledku toho požár.
Jak pro AiF.ru řekl Michail Kinžalov, kandidát chemických věd, docent na Ústavu chemie Petrohradské státní univerzity, v malých množstvích ledek nemůže explodovat sám o sobě. K výbuchu může podle vědce dojít pouze tehdy, je-li vyprovokován vnějším vlivem. „Pokud má někdo ve své dači uskladněno několik kilogramů ledku na hnojivo, samovolně nevybuchne,“ poznamenal Kinžalov.
U velkého množství látky je však situace jiná. Pokud je ledek skladován v průmyslovém měřítku, například ve skladech, hrozí nebezpečí samovznícení nebo dokonce výbuchu. Zvyšuje se zejména zahříváním, změnami teplot a změnou vlhkosti vzduchu. A při teplotách nad +32,5 stupně mohou určité typy dusičnanů, jako je dusičnan amonný, spontánně explodovat.
Hlavní příčinou výbuchů ledku je obvykle vystavení vysokým teplotám v uzavřeném prostoru a zvýšenému tlaku. Jak poznamenávají odborníci, dalším rizikovým faktorem je vysoká koncentrace ledkového prachu v místnosti, kde je látka skladována.
Kromě toho, pokud jsou skladovány po dlouhou dobu v nevhodných podmínkách – při příliš vysoké teplotě a vlhkosti a bez míchání – ledkové koláče. Jak vysvětlil Leonid Voskresensky, děkan Fakulty fyziky, matematiky a přírodních věd, profesor katedry organické chemie na univerzitě RUDN v rozhovoru pro „Evening Moscow“, v tomto případě vzdálenost mezi molekulami látky, včetně dusíku obsaženého v jeho složení klesá. Dusík je energeticky velmi náročný prvek, proto podle vědce v takovém stavu ledku stačí jedna malá rána, aby došlo k výbuchu.
Jak by se měl ledek skladovat?
V průmyslovém měřítku se ledek skladuje odděleně od hořlavých materiálů pod těsně uzavřenými víky v suchých prostorách a pytle s látkou se skladují na paletách, aby nenavlhly. Také místo, kde je chemikálie skladována, musí být dobře větrané. V technických místnostech, kde se s tímto připojením pracuje, musí být plošné nucené větrání a v místech případné prašnosti lokální odsávání, vzduch, ve kterém je nutné před vypuštěním do ovzduší poslat k čištění.
