硝酸铵 (NH4NO3) 是一种化合物。它可以用作肥料或用作炸药。它极易溶于水并具有吸湿性。
| 国际纯粹和应用化学联合会名称 | 硝酸铵 |
| 分子式 | 硝酸铵 |
| CAS 号 | 6484-52-2 |
| 同义词 | 硝酸铵盐、硝酸铵 (AN)、硝酸铵、Nitrame、Nitramon |
| 乙酰胆碱 | InChI=1S/NO3.H3N/c2-1(3)4;/h;1H3/q-1;/p+1 |
硝酸铵的性质
硝酸铵配方
硝酸铵是一种化合物，化学式为NH4NO3。它由两种离子组成：铵 (NH4+) 和硝酸根 (NO3-)，它们通过离子键2连接在一起。它是一种白色结晶粉末，易溶于水。
硝酸铵 摩尔质量
NH4NO3 的摩尔质量为 80.043 g/mol。它可以通过将其组成元素氮、氢和氧的摩尔质量相加来计算。氮的摩尔质量为14.0067 g/mol，氢的摩尔质量为1.00784 g/mol，并且氧的摩尔质量为15.9999 g/mol。
NH4NO3 的摩尔质量 = 2 x 氮的摩尔质量 + 4 x 氢的摩尔质量 + 3 x 氧的摩尔质量
NH4NO3 的摩尔质量 = 28.0134 g/mol + 4.03136 g/mol + 47.9997 g/mol
NH4NO3 的摩尔质量 = 80.043 g/mol
硝酸铵的沸点
NH4NO3 没有明确的沸点。它在高温下分解，释放出氮气、氧气和水蒸气等气体。 NH4NO3 的分解温度根据纯度、湿度以及杂质或添加剂的存在而变化。纯 NH4NO3 的分解温度约为 210°C 或 483 K。
硝酸铵的熔点
NH4NO3的熔点为169.6°C或442.8K。在此温度下它经历从菱形晶体结构到立方晶体结构的相变。它还可以与水形成低共熔混合物，其熔点较低，约为 -16 °C 或 257 K。
硝酸铵密度 g/ml
在环境温度和压力下，NH4NO3 的密度为 1.725 g/ml 或 1725 kg/m3。它比水密度大，在相同条件下，水的密度约为 1 g/ml 或 1000 kg/m3。由于热膨胀，NH4NO3 的密度随着温度升高而降低。
硝酸铵分子量
NH4NO3 的分子量与其摩尔质量相同，均为 80.043 g/mol。分子量是 1 摩尔或 6.022 x 10^(23) NH4NO3 分子的质量。分子量也可以用原子质量单位 (amu) 表示，原子质量单位定义为碳 12 原子质量的十二分之一。
NH4NO3 的分子量（amu）为 80.043 x (1/12) x (10^(23)) amu
NH4NO3 的分子量（amu）约为 6.669 x 10^(23) amu
硝酸铵的结构
NH4NO3 具有简单的离子结构，由带正电的铵离子和带负电的硝酸根离子组成。铵离子具有四面体形状，四个氢原子通过共价键与中心氮原子连接。
氨水+
H
|
霍尼韦尔
|
H
硝酸根离子具有三角形平面形状，三个氧原子通过共价键与中心氮原子连接，其中一个是双键。
3号-
哦
||
哦
硝酸铵的溶解度
NH4NO3的溶解度是指该化合物在水或其他溶剂中的溶解量。 NH4NO3 极易溶于水，其溶解度随温度升高而增加。例如，在20℃时，150克NH4NO3可溶解在100毫升水中，但在100℃时，1024克可溶解在等量的水中。 NH4NO3 也溶于甲醇、乙醇和丙酮，但不溶于乙醚或氯仿。 NH4NO3 的溶解度取决于其他物质的存在，例如酸、碱、盐或有机化合物。其中一些物质会影响 NH4NO3 的稳定性并导致其分解或爆炸。
| 外貌 | 白色结晶固体 |
| 比重 | 1,725 |
| 颜色 | 白色或灰色 |
| 闻 | 无味 |
| 摩尔质量 | 80.043 克/摩尔 |
| 密度 | 1.725克/毫升或1725公斤/立方米 |
| 融合点 | 169.6°C 或 442.8K |
| 沸点 | 大约。 210°C 或 483 K（分解） |
| 闪点 | 非易燃 |
| 水中溶解度 | 吸热型，118g/100ml（0℃）、150g/100ml（20℃）、297g/100ml（40℃）、410g/100ml（60℃）、576g/100ml（80℃）、1024g/100ml (100℃) |
| 溶解度 | 易溶于水、甲醇、乙醇、丙酮；不溶于乙醚、氯仿 |
| 蒸汽压力 | 室温下可忽略不计 |
| 蒸气密度 | 不适用（固体） |
| 酸度 | 9.25（对于 NH4+） |
| 酸碱度 | 5.0-6.0（10%水溶液） |
硝酸铵的安全性和危险性
对于处理或储存这种化合物的任何人来说，了解 NH4NO3 的安全性和危险性非常重要。 NH4NO3 是一种氧化剂，如果与可燃材料混合或暴露于热、冲击或污染下，会加剧火灾并引起爆炸。 NH4NO3分解时还会释放出氮氧化物和氨等有毒气体。因此，人们在处理 NH4NO3 时应遵循以下安全预防措施：
- 贮存于阴凉、干燥、通风良好的地方，远离火源、有机物、酸类、金属及其他不相容物质。
- 处理时穿戴防护服、手套、眼睛和面部防护装置。
- 转移时避免产生灰尘并保持足够的通风。
- 处理后彻底清洗手和脸。
- 不要摄入或吸入，如果接触请咨询医生。
- 通知当地应急响应人员设施中存在 NH4NO3，并制定应急响应计划。
| 危险符号 | O（氧化剂）、Xi（刺激物） |
| 安全说明 | S17（远离易燃材料）、S26（如接触眼睛，立即用大量水冲洗并就医）、S36/37/39（穿戴合适的防护服、手套和眼睛/面部防护装置）、S42 （熏蒸/喷雾时，佩戴适当的呼吸设备） |
| 联合国识别号 | S17（远离易燃材料）、S26（如接触眼睛，立即用大量水冲洗并就医）、S36/37/39（穿戴合适的防护服、手套和眼睛/面部防护装置）、S42 （熏蒸/喷雾时，佩戴适当的呼吸设备） |
| 海关编码 | 3102.30（硝酸铵，无论是否为水溶液） |
| 危险等级 | 5.1（氧化剂） |
| 包装组别 | III（低危险） |
| 毒性 | LD50（大鼠口服）= 2,085-5,300 mg/kg |
硝酸铵的合成方法
为了生产这种广泛用作肥料和炸药的化合物，化学家使用了各种合成 NH4NO3 的方法。合成 NH4NO3 的方法有多种，但最常见的是：
- 哈伯-博世和奥斯特瓦尔德工艺：该方法包括使氮气和氢气反应形成氨，然后用空气氧化氨形成硝酸。它们中和氨和硝酸，形成 NH4NO3。该方法需要高温、高压和能量，并排放大量二氧化碳。
- 复分解反应：该方法涉及可溶性铵盐与可溶性硝酸盐反应形成 NH4NO3 和另一种盐。例如，硫酸铵和硝酸钡可以反应生成NH4NO3和硫酸钡。这种方法简单，不需要高温或高压，但会产生可能需要分离或处置的副产物。
- 等离子工艺：该方法利用低温低压等离子将空气中的氮固定在土壤中，从而直接在土壤中形成NH4NO3。该方法不需要氢气或催化剂，并且不排放二氧化碳。它还可以使土壤富含氮并促进植物生长。
硝酸铵的用途
以下是 NH4NO3 的一些用途：
- 肥料：NH4NO3 是植物常见的氮源，含有约 33.5% 的氮，所有这些氮都可供植物吸收。制造商在白色或灰色碳酸铵颗粒上涂上粘土，以防止它们结块和吸收水分。他们可以以固体形式或溶液形式使用它，因为水很容易溶解它。
- 爆炸物：NH4NO3是一种氧化剂，可以增强其他爆炸物的爆炸，例如硝化甘油、TNT、RDX或铝粉。一种广泛使用的工业炸药，占北美使用炸药的80%，其主要成分为ANFO（NH4NO3和燃料油）。当用于简易爆炸装置时，它需要强大的引发剂才能引爆，但工业应用也可以使用它。
- 烟火：烟花可以利用NH4NO3制造各种效果，如烟雾、火花、星星和闪电。冷敷也可以使用它，与水混合时会产生吸热反应。
- 其他用途：用作一氧化二氮（笑气）、麻醉剂和推进剂的前体。氮氧化物可用作吸收剂，酵母和抗生素可用作营养物，冷冻混合物可用作成分。
问题：
问：硝酸铵肥料从哪里来？
答：NH4NO3肥料是氨与硝酸反应生成的合成产品。氨从天然气或其他来源获得，硝酸是通过用空气氧化氨来生产的。 NH4NO3 肥料也可以使用等离子工艺生产，该工艺将空气中的氮固定到土壤中。
问：什么是硝酸铵？
答：NH4NO3 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。它在水中高度溶解，并且在固体形式下具有吸湿性，但不形成水合物。
问：硝酸铵有什么用途？
答：NH4NO3 主要有两个用途：用作肥料和用作炸药。作为肥料，它为植物提供生长和新陈代谢所必需的氮。作为炸药，它充当氧化剂，促进其他炸药的爆炸，例如 ANFO（NH4NO3 和燃油） 1 。它还可以用于其他用途，例如制造一氧化二氮（笑气）、冷敷、烟花和酵母营养剂。
问：硝酸铵的分子式是什么？
答：硝酸铵的分子式是NH4NO3。它的摩尔质量为 80,043 g/mol，含有 35% 的氮。
问： 硝酸铵肥料是由什么制成的？
答：NH4NO3 肥料由 NH4NO3 和有时其他添加剂组成，例如粘土、防结块剂或稳定剂。商业级含有约 33.5% 的氮，所有形式均可供植物吸收。
问：硝酸铵是酸还是碱？
答：NH4NO3既不是酸也不是碱，而是盐。它可以在水中分解成铵离子和硝酸根离子，根据溶液的 pH 值，它们可以充当弱酸或弱碱。铵离子的 pKa 为 9.25，这意味着它可以提供质子并在碱性溶液中充当酸。硝酸根离子没有 pKa，这意味着它不能提供或接受质子，但它可以充当碱，在酸性溶液中与水合氢离子形成硝酸。
问：硝酸铵会爆炸吗？
答：NH4NO3爆炸是NH4NO3迅速分解并释放出大量气体（例如氮气、氧气和水蒸气）时发生的剧烈化学反应。热、冲击、摩擦、污染或限制可能会引发分解。 NH4NO3 爆炸会对建筑物、人员和环境造成严重损害。 NH4NO3 爆炸的一些例子包括 1947 年德克萨斯城灾难、1921 年 Oppau 爆炸、2015 年天津爆炸和 2020 年贝鲁特爆炸。
问：如何购买硝酸铵？
答：购买 NH4NO3 可能需要许可证或许可证，具体取决于您居住的国家或地区。事实上，NH4NO3 可用于制造可能对公共安全构成威胁的炸药或简易爆炸装置。购买 NH4NO3 时，您可能还需要提供您的身份、地址、联系方式和产品的预期用途。 NH4NO3 可以从符合当地法规和标准的认可供应商或经销商处购买。您还应该遵循正确的储存和处理指南，以避免发生事故或误用 NH4NO3。