Взрыв удобрений в 2013 году, в результате которого погибли и получили ранения жители Уэста, штат Техас, примечателен не только своим ужасным исходом, но и тем, что взрывы на производстве удобрений (или в розничной торговле, как это было в Уэсте) происходят относительно редко..
На планете, которая потребляет около 200 миллионов тонн удобрений в год, несчастные случаи случаются не везде. Однако, когда нитрат аммония (одна из возможных причин катастроф на Западе, Техасе и других несчастных случаев с удобрениями) действительно взрывается, последствия исторически были разрушительными. 16 апреля 1947 года в результате небольшого пожара на борту взорвалась лодка, наполненная 2300 тоннами аммиачной селитры и пришвартованная недалеко от Техас-Сити, штат Техас. Погибло около 600 человек. Инцидент 1947 года был назван одной из самых страшных промышленных аварий в истории США.
Как удобрения, о которых мы часто думаем, как о природных элементах, полезных для земли, взрываются так сильно?
Давайте начнем с небольшой информации о самих удобрениях. Для роста растениям требуется несколько основных питательных веществ, и большинство из них содержится в воздухе и воде: кислород, углерод и водород. Конечно, им также нужны некоторые другие элементы, которыми может быть богата или не быть богатая почва, в которой они растут:
- Если растению просто нужно немного питательного вещества, оно называетсямикроэлементом (например, бором и хлором).
- Если растению нужно много ингредиента, это называетсямакроэлемент (например, азот, фосфор, калий и сера).
Вот где удобрение приходит на помощь: оно упаковывает грязь с вторичными элементами, необходимыми для процветания растения. Конечно, многие из нас, домашних садоводов, просто классифицировали бы старый добрый навоз как удобрение, и мы не ошиблись бы. По данным Международной ассоциации производителей удобрений, любое природное или промышленное сырье, содержащее не менее 5 процентов азота, калия или фосфора, являетсяудобрением.
Конечно, промышленность по производству удобрений выпускает синтетические - или, как их предпочитают называть, минеральные - удобрения. Для производства минеральных удобрений существует несколько этапов. Сначала вы должны собрать материалы, которые, на самом деле, встречаются в природе. Затем вы должны обработать их, чтобы повысить концентрацию или улучшить продукты. После этого вы должны преобразовать их в форму, пригодную для использования растениями, а затем, возможно, захотите объединить эти питательные вещества с другими.
Давайте запачкаем руки и определим, что на самом деле происходит, чтобы взорвать удобрения.
Нитрат аммония и его главная роль в несчастных случаях с удобрениями
Одним из основных компонентов производимых удобрений является аммиачная селитра. Как мы уже говорили, азот является одним из тех макроэлементов, которые любят растения, поэтому многие удобрения основаны на азоте.
Конечно, мы не можем просто разлить азот по бутылкам и вылить его на грядку с морковью. Атмосферный азот имеет действительно прочную химическую связь, которую растения не могут легко разорвать, поэтому компании по производству удобрений создают вещество на основе азота, которое растениям гораздо легче разобрать. Нитрат аммония является одним из таких соединений. И он используется не зря: аммиачная часть дольше сохраняется, не испаряясь, поэтому она отлично подходит для жарких летних полей, а нитрат легко усваивается растениями. Еще более привлекательным в сельскохозяйственной отрасли является то, что он недорогой в производстве. Вы смешиваете аммиак и азотную кислоту, и все готово.
Но что делает нитрат аммония способным к таким смертоносным взрывам? Удивительно, но не так много. Действительно, по данным Агентства по охране окружающей среды США, нитрат аммония является относительно стабильным соединением. Другими словами, когда он просто тихонько где-то сидит, нитрат аммония не представляет большой проблемы, потому что ему требуется относительно высокаяэнергия активации (энергия, необходимая для того, чтобы вызвать химическую реакцию), чтобы взорваться. Однако, если произойдет авария, при которой произойдет какая-то детонация - искра или какая-то энергия, вам лучше поверить, что аммиачная селитра смертельно опасна. Соединение, по сути, производит собственное топливо (из аммония) и окислитель (нитрат), поэтому его реакция бурная и продолжительная.
Поэтому логично предположить, что причиной, а не следствием того, что произошло в Уэсте, штат Техас, стал пожар. Если действительно виноват нитрат аммония, то, скорее всего, он сильно нагрелся (вероятно, в замкнутом пространстве), чтобы отреагировать так, как он это сделал. Взрыв вполне мог вызвать сейсмическую активность (равную землетрясению силой 2,1 балла), о которой сообщалось на месте происшествия.
Примечание автора. Почему удобрение взрывается?
Стоит отметить, что хотя взрывы аммиачной селитры и других удобрений ужасны, они случаются редко. Но было бы упущением не упомянуть, что некоторые люди также отметили, что удобрения могут стать смертоносным преднамеренным оружием. Тимоти Маквей, например, использовал удобрительную бомбу во время взрыва в Оклахома-Сити в 1995 году.