硝酸アンモニウム単語

ショウサンアンモニウム
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硝酸アンモニウム (しょうさんあんもにうむ / Ammonium nitrate) とは、化学NH4NO3で表される化合物である。日本語での略称は硝安。

概要

性質

硝酸アンモニウムはその名の通り、アンモニウムと硝イオンから成り立っている、色又は白色の柔らかい結晶性固体である。吸湿性を持ち、には非常に溶けやすい。天然にはわずかな量しか存在せず、工業的にはアンニアと硝の反応で合成される。169.9℃で融けて液体となり、それ以下の温度では(常圧付近で)5種類の固相(結晶)が存在する。特に環境的にまたぎやすい温度界である32.3℃での転移では体積が3.2%変化する。

210℃以上に加熱すると分解するが、分解物は温度によって変化する。300℃以下では亜窒素分解し (1) 、300℃以上では窒素酸素分解する (2) 。

1NH4NO3 → N2O + 2H2O         …(1)

2NH4NO3 → 2N2 + 4H2O + O2 …(2)

この為、硝酸アンモニウムを含む火災では、窒素化物特有の黄色から赤色の煙が立ち昇る(関連動画参照)。ただし、硝酸アンモニウムは酸素を与えて燃焼を促進するだけで、硝酸アンモニウムそれ自体は不燃性である。

用途

な用途は肥料である。いわゆる「肥料の三要素」の一つ、窒素として葉や茎を大きく強く育てるのに使う。ご覧のとおり、アンニア窒素と硝窒素を両方含むため、硫アンモニウムのように利用されない成分 (例えば硫イオン) が作物に悪を及ぼす恐れが少なく、チャノキなど両方の窒素を好む作物には好適であるexit。一方で、高すぎる溶性と土壌への吸着しにくさのため、流亡しやすく、多日本では少し使いにくい。また、湿気を吸ってガチガチに固まったり、後述の通りそれ自体危険物であるため、保管と取り扱いに注意が必要となる。

なお、同じ窒素肥料として尿素が存在するが、即効性は硝酸アンモニウムの方が高く、また尿素のように分解して窒素が急に失われることがない。但し、窒素含有量自体は尿素の方が高く、尿素のようにに溶かして葉面に散布することはできない (肥料焼けしてしまうため) 。

別のな用途は爆薬の原料であり、先述の分解して酸素を発生させる性質を利用している。とくに有名なのが94%の硝酸アンモニウムと6%灯油などの燃料油を混合したANFOであり、ダイナマイトより安価で発熱量が少ない爆弾として岩石破砕などに利用される。他にもアマトールアンモナール、スラリー爆薬など数多くのバージョンがある。

その他の用途として、アストロライトといったロケット用燃料、に溶ける際に吸熱が伴う事から保冷剤としての利用がある。また、かつてはエアバッグの起爆剤としての利用もあった。

安全性

硝酸アンモニウムは先述の通り爆薬の原料となりうるものであり、硫アンモニウムのように気安く扱える安全な物質…というわけではない。

そのイメージに反し、硝酸アンモニウムは純な状態では安定しており、自身は不燃性である。また、ある程度の温度や圧でも何の反応も示さない。極端な例ではあるが、条件が整わなければ塊をダイナマイトで爆破しても何の反応も示さないのである。

しかしながら分解した際に放出される酸素がさらに燃焼を促進する為、ひとたび硝酸アンモニウム絡みの火災が発生すると、その消火が困難になる。泡や砂で覆うなどして酸素を断つ窒息消火は効果がく、をかけるなどして温度分解する温度以下まで下げる必要がある。一般的にどのでも、硝酸アンモニウムは酸素を与える化剤として定され、可燃物との距離に法的規制がある。

また、高温やと接触させたり、粉末にして表面積を増やした形態にしたりする事は、硝酸アンモニウムを速やかに分解させる。気体を放出する性質は、密閉間の圧を高めてますます分解を促進し、それ単独で爆発を起こす危険性を持っている。純な硝酸アンモニウムのみでは80気圧で爆発の危険があるが、何らかの不純物による汚染があればこれが20気圧まで低下し、極めて危険である。

このように、実際肥料としては普通に優秀であるにもかかわらず、一般消費者向けの利用は年々規制が強まり姿を消しつつある。海外では一定程度以上の規模の農家農業事業者に販売先を限定するところもある。日本でも、G20大阪サミット2020年東京オリンピックテロのため、規制が厳しくなったexit農業用であれ研究用であれ、純度の高い硝酸アンモニウムを購入する時には、譲受書に氏名と住所を記入し、身分明書を提示しなければならない。用途もしつこくかれる。一見さんが「身分もってないし用途も言えないけど硝安50kgください」とか言ったりすると怪しまれてお巡りさん通報される。

一方、硝酸アンモニウムの化学性は、食の3分の2程度である為、特に問題視されない。

事件・事故

硝酸アンモニウムの一般の入手は困難になっているが、法的規制があるまでは一般でも広く取り扱う事ができる物質であった。この為不適切な取り扱いによる事故は数多くあり、20世紀初頭より数千人の命を奪ってきたとされている。また肥料として流通していることから、テロリストにとっては安価で入手しやすい爆薬の原料であり、これまた簡単に手に入る灯油をちょいと混ぜるだけで容易に即席爆弾を作れるため、歴史的にもたびたび悪用されてきた。これが販売の規制に拍をかけている。

事故事例

オッパウ大爆発

1921年9月21日ドイツのオッパウにあったBASF社の肥料工場で起きた爆発事故TNT1000トンから2000トン相当の爆発509人が死亡、1952人が負傷し、160人が行方不明となった。貯蔵サイロは跡形もなくなり、直径90×125m、深さ19mのクレーターが残った。

爆発したのは硝酸アンモニウムと硫アンモニウムを1:1で混合した肥料原料で、湿気を吸って固着した原料をダイナマイトで爆破し崩す作業で発生した火災が原因であった。実は過去に2万回以上同じ作業を行っていたものの、この事故まで問題は一度も起きていなかった。この日に限り惨事となった原因は数ヶ前の原料混合率の変更と、混合が不十分で爆発しやすい局所的な塊があり、そこをダイナマイトで爆破した事が原因と推定されている。実際、爆発したのは原料4500トン450トンに過ぎなかった。

テキサスシティ大災害

1947年4月16日午前8時頃、アメリカ合衆国のテキサスシティにあるガルベストン湾に停泊していたフランス船籍の貨物船SS グランドキャンプで火災が発生。第二次世界大戦の直後で復を進めているフランスに向けた肥料などを積載し、その中には2300トンの硝酸アンモニウムが含まれていた。火元は現在明らかになっていないが、原因は何であれ火災発見時には既に何時間も火がくすぶっていた。初期消火の試みは失敗し、特に加圧蒸気で消火する試みは硝酸アンモニウムの性質上適さず、また却って分解を促進したとされている。爆発の直前には、船体周辺のが沸騰するほど高温になっていた。

結果、火災から1時間後の9時12分に、積み荷の硝酸アンモニウムが、その他の可燃物と共に爆発し、TNT2700トンから3200トン相当の大爆発を起こした。これは高性爆発したハリファクス大爆発と並んで、核兵器外の人為的爆発では世界最大とみられている。湾では4.5mの波が発生。爆発地点から半径1.6kmにある1000以上の建物は全て破壊され、1100台以上の車両362台の貨車も破壊された。また、近くを飛んでいた飛行機2機が爆で煽られ、16km以内のガラスの半分が破損、爆発音は160km先でも聞こえた。グランドキャンプの5トンあるメインの錨は800m先まで飛んだが、別の2トンの錨は2.6km先まで吹き飛び、墜落地点には直径3mのクレーターが生じた。また爆発で近くに停泊していたハイフライヤー号にも火が燃え移り、15時間後に960トンの硝酸アンモニウムが爆発、2人が死亡する二次災害も起きている。ハイフライヤー号は当初湾から遠くに動かす試みがなされたが、爆発で障物が大量に有った為錨を引き上げられず、5時間の試みの後に放棄された。

また、火災で生じた黄色から赤色の煙を見るために野次が集結していた事が災いし、死者を増やした。公式には405人の死者、176人の行方不明者、5000人以上の負傷者が生じたが、第二次世界大戦の直後の労働不足により行きずりの人も多く、死者はそれ以上ではないかという摘も多い。これはアメリカ史上最大の労働災害と言われている。なお奇跡的な例として、生存者の1人は爆発地点からわずか20mにいたにも関わらず生き残った。地元の消防署2ヵ所の計32人の内30人は、爆発に巻き込まれて死亡し、たまたま出動しなかった2人のうちの1人が広範囲の火災に対処する為、遠くは100km離れた消防署からの応援を呼ぶ為に奔走した。

龍川駅列車爆発事故

2004年4月22日朝鮮民主主義人民共和国義線にある付近100mの地点で列車爆発から500m以内の建物は全壊し、4km以内の建物は被害を受け、地面には直径15mのが開いた。なお、BBCが気衛星から見た現場の様子として伝えた写真は、実際にはバグダッドの写真であり、後日撤回されている。

この義線は中国と接する新義州首都平壌を結ぶ、国際列車も運行される要路線であり、中国に近く、出入が行われる新義州青年から20km未満と近い距離にある。一部の破片はを飛び越え中国に達したとする報告もある。

閉じたである北朝鮮の評判よろしく、この事故の詳細な情報は外部にはほとんど伝わっていない。事故直後、北朝鮮は各との電話回線を一時切断している。赤十字北朝鮮外部の機関として一現場に入り、160人の死者と1300人の負傷者を報告している。しかしながら北朝鮮公式発表では事故翌日の数値として54人の死者と1249人の負傷者を報告し、韓国報道機関は死者と負傷者が合計3000人をえたと報じている。なお、死者には北朝鮮人だけでなく、シリア人もいたとされている。ただし、北朝鮮の閉じた体質を鑑みれば、事故そのものを伏せる可性もあった事から、事故翌日に発生を報告した事は、支援を取り付ける狙いがあったとする推測もある。

事故原因にも複数の推測がある。論その原因は北朝鮮が詳細を明かさない事に起因している。営通信社である朝鮮中央通信に則るならば、その原因は硝酸アンモニウムという事になる。

また、事故の遠因として、慢性的な燃料不足により、危険物も含めた物資輸送が鉄道路線に頼っていた事、日本統治時代に建設された後、ほとんどメンテナンスされずに使用されて続けた体の老朽化が摘されている。

なお、当時の北朝鮮の統治者である金正日書記が、事故発生の数時間前に中国から帰する専用車両で通過していた事から、 "事故" は実際には暗殺の試みであり、列車時刻表が変更された事により失敗に終わったとする説もある。新社通信はそれを支持しているが、一方でBBCによれば、韓国諜報機関はその可性を否定し、韓国政府も支持していない。先述の通り、鉄道自体が老朽化していた事、1980年以降、公式には報道されていない重大事故爆発事故が何度も起きていた事から、暗殺説は可性が低いとされている。

天津浜海新区倉庫爆発事故

2015年8月12日中華人民共和国天津湾にある天津東疆保税港区際物流有限公司の危険物倉庫で火災が発生。火災から30の間隔を置いて2度の爆発が起こり、消防隊員、警察官、地元住民など165人が死亡798人が負傷、8人が行方不明となった。火災はその後も続き、15日までに8回の小さな爆発があった。2回の大爆発では、後のクレーターの大きさによる推定から、800トンの硝酸アンモニウムが爆発し、規模はTNT336トン相当だったとされている。爆発地震計で記録された他、気象衛星ひまわりの撮画像にも写っていた。304の建物、7533基のインターモーダルコンテナ、12428台のが破壊され、特にの内の8000台は現代 (ヒュンダイ) 、起亜、フォルクスワーゲンルノートヨタといった中国外の自動車業界の新であった。

事故の直接原因は、燥と高温で自然発火しやすいニトロセルロース自然発火であるが、他にも倉庫内に炭化カルシウムがある事を消防隊員が知らずにによる消火を試みた事が原因として挙げられている。炭化カルシウムに触れると分解して酸素を発生させる為、による消火は厳禁である。また、化剤として硝カリウムが、物としてシアン化カリウムなど、様々な危険性を持つ物質も保管されていた。これらの危険物は中国内法で距離などの制限があったものの順守されておらず、また住居地から1km以上の距離を置く制限も守られていなかった。

ベイルート爆発

2020年8月4日レバノンベイルートにあるベイルート港の12の倉庫で保管されていた硝酸アンモニウム2750トン爆発。少なくとも220人の死者と7000人の負傷者が生じ、更に30万人が住むを失った。推定TNT1150トン相当とみられる爆発は湾に直径124m、深さ43mのクレーターを生じ、250km離れたキプロスでも爆発音は聞こえ、マグニチュード3.3の "地震" として記録されている。

レバノンは長年の危機に加えCOVID-19による追加の打撃により多くの物を湾からの輸入に頼っており、特に小麦を含む穀物輸入の85%ベイルートの湾で取引されていたが、深刻なダメージを被った。また、爆発現場のすぐ隣にある、内で2番に大きい穀物サイロが破壊され (なお、これほどの爆発を至近で受けたにも関わらず、爆を受けた反対側は倒壊せず残る程頑丈で会った) 、15000トンの小麦を失った。これは内消費量の1ヶ分に近しい。その他、3つの病院全に破壊され2つも損傷、Sursock博物館の建物と展示物のいくつか、バスケットボール連盟アジア本部、国立福音教会のステントグラスの全てが損壊。各大使館も様々な程度の被害を受け、特にアルゼンチンオーストラリアフィンランドキプロスオランダ大使館は被害が大きかった。停泊していた7478トンオリエントクイーン号は転覆、国際連合レバノン暫定駐留軍で任務にあたっていたバングラデシュコルベット艦BNS Bijoyも損傷した。爆発地点から10km離れたベイルート・ラフィーク・ハリーリー空港は中程度の損傷を受けたものの、業務は中断されなかった。

大きな被害を生じた爆発の前には火災と小規模な爆発があり、窒素化物を含む硝酸アンモニウム火災特有の色の煙が立ち昇っていた為、爆発間は様々な距離から多くのカメラに記録されている。そこには爆発間、急な気圧変化によって生じるい結露など、爆発の過程が明に映っている。(関連動画参照)

火災と爆発の原因は調中であるが、火種はドアの溶接作業による火とみられている。しかしながら背景として、硝酸アンモニウムの不適切な保管が摘されている。この硝酸アンモニウムは元々、モルドバ船籍でロシア人実業が所有する貨物船MV  Rhosusの積み荷で、アフリカ爆薬製造会社の発注ジョージアからモザンビークへと輸送予定であった。しかしながら2013年11月21日ベイルートでこの積み荷は押収された。この経緯は調中であるが、ベイルートで停泊した直接原因は機械的故障とする報道がある一方で、この船がスエズ運河の通行料を支払う十分な資を持っておらず、資稼ぎに追加で重機を積載した際にドアを損傷した事故があったとされている。いずれにしろ船は航行を禁止され、積み荷は押収された。所有者は破産して積み荷と船は放棄された。船そのものは2018年2月に沈没したが、積み荷は対処が決まらないまま、現場となった12の倉庫にそのまま放置された。税関当局は、外への輸出、軍隊や民間会社への売却等の対処の検討を少なくとも7回裁判所に提案し、その中には硝酸アンモニウムが不適切な温湿度環境の元、他の危険物と共に保管されている事、処理方法がいつまでも定まらない事に対する懸念を摘するものもあった。

レバノン民の間では、事故の前から、危機に由来する極端な貧富の格差などから、レバノン政治は腐敗しているという不満がくすぶっていた。腐敗認識数は2019年28であり、これは180中同着137位であり、当然ながら腐敗が少ないとされる50以上を下回っている。この為、事故原因の1つに硝酸アンモニウムの不適切な保管を長期間放置したことが挙げられた6日には大規模な抗議デモが発生。これを受けハッサン・ディアブ首相は、デモ発生から数時間後には選挙の前倒し、10日には内閣の総辞職を発表するまでに事態が動いた。

タカタ社のエアバッグとリコール

自動車事故の際に衝撃を和らげるエアバッグは、衝撃感知と同時に間的に膨らまなければ意味をなさず、この為膨らませるための起爆剤が必要となる。エアバッグが開発された当初、多くの企業ではアジナトリウムが使用されてきたが、これは性が強いという問題があり製造現場では問題視された。その為5-アミノテトラゾールに置き換える企業があった一方で、タカタ社は関連企業が開発した硝酸アンモニウムをベースとする起爆剤を独自採用した。これは5-アミノテトラゾールの10分の1のコストであるという利点があった一方で、硝酸アンモニウムの性質を受けた欠点もあった。硝酸アンモニウムは32.3℃で結晶系と密度が変化する為、何度も温度変化を繰り返すと固めたタブレットがひび割れて粉状になる。タブレットより粉の方が爆発性が強く、過度にエアバッグが膨らむ恐れがあった。

この為2008年頃からエアバッグの不具合が相次いで生じ、アメリカ合衆国マレーシアではエアバッグの部品が吹き飛んで死者を出すまでになった。その後断続的にリコールが行われたものの、2015年にはアメリカ合衆国運輸省国家道路交通安全局が、タカタ社のエアバッグの欠陥を適切な情報開示リコールを行わなかった企業不祥事認定。1社に課されるものとしては過去最大の最大2億ドルの民事制裁が課された。2016年4月時点でリコールとなるエアバッグ搭載は全世界で1億台以上、費用は総額1兆円とされている。この騒動は飛び火し、タカタ社のエアバッグを採用しない自動車メーカーが最大顧客のホンダを含めた世界中の企業へと飛び火した。タカタ社は結局2017年6月26日、製造業としては戦後最大の負債総額1兆円の経営破綻をし、エアバッグ部品事業を残してその他の事業を中国の寧波均勝電子の100%子会社であるアメリカキー・セイフティー・システムズに譲渡、ジョイソン・セイフティシステムズに称した。

事件事例

このほか未遂事件として、爆発させる的で所持していたところを警察逮捕されるやつがたまにいる。こいつexitとかこいつexitとか、海外ではこいつらexitとか。

関連動画

庭菜園でノンビリ葉物野菜に施肥、みたいな動画はないですかそうですか…

天津の事例。

ベイルートの事例。0:33で窒素化物特有の褐色の煙が立ち上っているのがわかる。

関連商品

保冷剤のみ掲載。さしも密林でも肥料は置いてない模様。

関連項目

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https://dic.nicovideo.jp/t/a/%E7%A1%9D%E9%85%B8%E3%82%A2%E3%83%B3%E3%83%A2%E3%83%8B%E3%82%A6%E3%83%A0

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硝酸アンモニウム

1 ななしのよっしん
2020/08/11(火) 03:27:54 ID: u0wtrLWIo3
記事作成乙
>195252人が負傷し
あんまりな間違いで吹いた
治しておいてやろう
2 ななしのよっしん
2020/08/11(火) 03:33:24 ID: rGi3OD3ga1
あの映像を見たあとだとそんなにおかしくなく感じる
3 ななしのよっしん
2020/08/11(火) 08:45:55 ID: ghSX9I7Rh4
>>1
修正ですけど、コピー&ペーストするならエディタOFF推奨です。
4 ななしのよっしん
2020/08/11(火) 17:32:10 ID: ghSX9I7Rh4
重ねて修正です。
5 ななしのよっしん
2020/08/13(木) 10:53:01 ID: I9FCsog2Vx
オッパイ爆発…(難視)
6 ななしのよっしん
2020/08/13(木) 10:58:21 ID: I9FCsog2Vx
>>1 >>3
エディタOFFと同様の状態として、クリップボードTっていうマークエディタの書式タブの下にあるやつ、上段の左から7番ボタン)を押すと「テキストとして貼り付け」モードになるからそれも使うといいよ
7 ななしのよっしん
2020/08/13(木) 15:30:40 ID: znZvELXLyN
フィクションでは定番の爆薬原料
原作バトルロワイアル三村が使った
最近ではDr.stoneでも作ろうとしてた(ただしアンニアの質が悪く失敗、結局ダイナマイト作成)

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