Взрыв в Бейруте произошел на складе обычной селитры. Это же удобрение, что в нем опасного?

4 августа в порту Бейрута взорвались 2750 тонн аммиачной селитры. В результате погибли более 100 человек, еще четыре тысячи получили ранения разной степени тяжести. Предварительная версия: взрыв произошел из-за несоблюдения мер безопасности при хранении этого вещества и из-за человеческого фактора.

Это вещество с химической формулой NH₄NO₃. Его можно получить, если пропустить аммиак через раствор концентрированной азотной кислоты. Как видно из формулы, на одну молекулу такого вещества приходится два атома азота — именно из-за высокой массовой доли азота, который нужен растениям, аммиачная селитра или, по-научному, нитрат аммония, популярна в качестве удобрения. Найти ее можно в любом садоводческом магазине.

Из-за высокого массового содержания азота селитра все равно считается одним из лучших азотных удобрений, поэтому в сельском хозяйстве без нее никак. В качестве удобрения аммиачную селитру продают в смеси с порошком мела — того, которым обычно пишут на доске. Это позволяет снизить детонационные свойства вещества и уменьшить стоимость конечного продукта.

Нитрат аммония нужен и в других областях. Без него, например, не обойтись при взрывных работах во время разработки месторождений. Когда взрывы организуют целенаправленно, нитрат аммония смешивают, например, с гидразином (компонентом ракетного топлива). Энергия, выделяющаяся при детонации аммиачной селитры, примерно в три раза меньше, чем у «золотого стандарта» взрывчатых веществ, тротила. Но учитывая, в каких объемах производится селитра и сколько ее нужно на рудниках, использование именно этого вещества оказывается оправданным.

У нитрата аммония есть еще одно, менее известное применение — его используют в охлаждающих пакетах. При растворении в воде небольших порций этого вещества, происходит поглощение тепла из окружающей среды и сильное охлаждение смеси. Такие пакеты чаще всего используют как «мгновенный лед», который можно прикладывать при ушибах или ожогах.

Нет. Для удобрения одного гектара земли в год требуется примерно 300 килограммов аммиачной селитры. Содержащегося на складе в Бейруте вещества хватило бы примерно на девять тысяч гектаров — это площадь угодий среднего сельхозпредприятия.

При разложении аммиачной селитры выделяется достаточно много азота и кислорода. Все бы ничего, но вместе с этим реакция порождает значительное количество тепла. Газы нагреваются и начинают распространяться с высокой скоростью. Ударная волна от движения газов и резкое повышение температуры вызывает цепную реакцию: все больше окружающего вещества начинает детонировать, создавая фронт, скорость которого превышает звуковую.

Аммиачная селитра представляет собой сухой белый порошок. На открытом воздухе, она может со временем впитывать из него воду. На первый взгляд кажется, что это должно снижать взрывоопасность нитрата, однако все оказывается с точностью до наоборот. Селитра слеживается, структура меняется, и она становится более взрывоопасной. Поэтому хранить селитру нужно в герметичной упаковке, не содержащей и не пропускающей пары воды.

Кроме того, в тепле нитрат аммония может медленно, но верно разлагаться на воду и закись азота. Из-за этого тоже может произойти детонация. Чтобы такого не случилось, нужно хранить вещество в чистом вентилируемом помещении при температуре ниже 32°C. Если в помещении будет жарче, кристаллы нитрата аммония могут перейти в другое фазовое состояние и риск взрыва сильно возрастет. Особенно, если за условиями не следят в течение шести лет.

Всего с начала XX века произошло более 30 крупных взрывов нитрата аммония, жертвами которых в общей сложности стали более двух тысяч человек. Один из последних — взрыв в китайском порту города Тяньцзинь. Тогда нитроцеллюлоза, загоревшаяся от палящего солнца, вызвала взрыв 800 тонн аммиачной селитры, в результате чего погибли 157 человек.

Другой инцидент произошел в американском городе Уэст в 2013 году. На заводе удобрений начался пожар, который в конце концов добрался до складов с аммиачной селитрой. Тогда взорвалось около 240 тонн этого вещества, ударная волна разрушила ближайшие к заводу школу и дом престарелых, и унесла жизни 15 человек.

Однако самым масштабным на сегодняшний день остается взрыв в Техас-Сити, который произошел в апреле 1947 года. Тогда из-за пожара на французском корабле «Гранкан», который стоял в порту, сдетонировали 2100 тонн аммиачной селитры. Но на этом трагедия не закончилась: событие повлекло за собой цепную реакцию в виде пожаров и взрывов на кораблях и нефтехранилищах. В результате погиб 581 человек и еще более 5000 получили ранения.

При правильном хранении продающиеся в магазинах удобрения совершенно безопасны. Из-за добавления известнякового порошка температура детонации этого вещества возрастает и взорвать его становится труднее.

Кроме того, в 2013 году Национальные лаборатории Сандия в США разработали безопасный состав аммиачной селитры. Для этого они просто добавили к ней коммерчески доступный железный купорос, который обычно используют для обработки деревьев от плесени и гнили.