Нітрат амонію
Хімічна речовина нітрат амонію, формула якого NH4NO3, досить давно відомо хімікам, ще в 1659 році його відкрив І. Р. Глаубер. У літературі поширена ще одна назва цього з'єднання - аміачна селітра. Зовні амонію нітрат являє собою кристали білого кольору, що володіють високою гігроскопічністю. Температура кипіння з'єднання дорівнює 235 ° С, а при 169,6 ° С нітрат амонію починає плавитися. Існує кілька кристалічних модифікацій, які досить суттєво впливають на хімічні, фізичні властивості та сфери його застосування.
Наприклад, ці відмінності полягають в тому, що різні модифікації кристалів мають різний вигляд решітки. Всього таких модифікацій налічується п'ять. Для перших модифікації характерна кубічна форма кристалічної решітки, для другого і п'ятого - тетрагоніческая, для 3-й і 4-й - ромбічна. При цьому в результаті переходів з'єднання з однієї модифікації в іншу виявляється поступове, але стійке збільшення обсягу елементарної комірки. Ця властивість обумовлює відмінність в хімічних властивостях. Так, наприклад, модифікація IV характеризується щільністю речовини 1,725 г / см3, температура плавлення становить вже 139,4С °.
Розчинність амонію нітрату така: у ста грамах води при температурі 0 ° С розчиняється 119 грамів речовини, при температурі в 25 ° С розчиняється вже 212 грамів, а при 50 ° С - 346 грамів амонію нітрату. Крім того, нітрат амонію може розчинятися в піридині, метанолі і етанолі. Дуже важливою характеристикою з'єднання виступає те, що при дії удару або ж при досягненні температури навколишнього середовища понад 270 ° С, амонію нітрат розкладається, викликаючи вибуховий ефект.
За допомогою індикаторів можна визначити кисле середовище, яку містить в собі нітрат амонію, гідроліз з його участю являє собою реакцію, рівняння якої можна записати як: NH4NO3 + H2O = NH4OH + HNO3. Аміачна селітра вступає в реакції з лужними розчинами. В результаті таких реакцій утворюється аміак, а сам процес реакції виступає як якісна реакція на нітрат амонію.
Як правило, речовина отримують шляхом проведення реакції нейтралізації 60% -ної HNO3. В якості нейтралізуючого речовини використовується NH3 в газоподібному стані. У процесі виділяється тепло, яке направляється на упаривание розчину амонію нітрату та отримання речовини у вигляді гранул.
Найбільш поширене використання нітрат амонію отримав в сільському господарстві, в якості цінного азотного добрива. З'єднання активно застосовують і у виробництві вибухових речовин, а як реагент - як розчинник цирконію в твелах, під час проведення операцій з регенерації ядерних відходів. Фізико-хімічні властивості обумовлюють постійне підвищення затребуваності в речовині, тому його виробництво неухильно зростає і на сьогоднішній день досягає 20 мільйонів тонн на рік, при перерахунку речовини на частку азоту.
Аміачну селітру можна отримати в лабораторних умовах при дотриманні найсуворіших заходів обережності і правил безпеки. Для цього в крижаній бані виробляють змішування сильно розбавленою азотної кислоти і нашатирного спирту (водним розчином аміаку). Проводити таку реакцію найкраще дистанційно, наприклад, із застосуванням маніпуляторів, і перебуваючи на досить безпечній відстані від місця розташування змішуваного розчину. Проведення реакції полягає в постійному підмішуванні кислоти в розчині аміаку при періодичній перевірці індикатором (Лакмусовим папірцем) досягнення стану нейтральної реакції. Таким же способом забезпечується і контроль над перебігом реакції. При перевищенні кислотного середовища - в розчин додають лужний компонент, і навпаки.