Hvorfor eksploderer gødning?

Gødningseksplosionen i 2013, der dræbte og sårede indbyggere i West, Texas, var kendt ikke kun for sit frygtelige resultat, men også fordi eksplosioner fra gødningsproduktion (eller detailhandel, som det var tilfældet i vest) er en relativt sjælden forekomst.

For en planet, der forbruger omkring 200 millioner tons gødning om året, ulykker er ikke allestedsnærværende [kilde:Plumer]. Imidlertid, når ammoniumnitrat (en mulig årsag til Vesten, Texas, katastrofe og andre gødningsulykker) blæser op, virkningerne har været historisk ødelæggende. Den 16. april, 1947, en båd fyldt med 2, 300 tons ammoniumnitrat og forankret nær Texas City, Texas, sprængte som følge af en lille brand om bord. Næsten 600 mennesker blev dræbt [kilde:Strand]. Denne hændelse fra 1947 er blevet kaldt en af ​​de værste industriulykker i amerikansk historie.

Hvordan eksploderer gødning - som vi ofte tænker på som bare naturlige elementer, der er gode for jorden - så voldsomt?

Lad os begynde med en lille baggrund om selve gødningen. Planter har brug for et par grundlæggende næringsstoffer for at vokse, og de fleste af dem findes i luften og vandet:ting som ilt, kulstof og hydrogen. Selvfølgelig, de har også brug for nogle andre elementer, der måske er rige på den jord, de vokser i [kilde:IFA]:

• Hvis en plante bare har brug for en lille smule næringsstof, det hedder a mikronæringsstof (tænk bor og klor).
• Hvis en plante har brug for masser af ingredienser, det hedder a makronæringsstof (tænk nitrogen, fosfor, kalium og svovl).

Det er her, gødning kommer ind:Den pakker snavs med de sekundære elementer, der er nødvendige for at få en plante til at blomstre. Selvfølgelig, mange af os havegartnere ville simpelthen klassificere god gammel gødning som gødning, og vi tager ikke fejl. Ifølge International Fertilizer Industry Association, ethvert naturligt eller fremstillet materiale, der indeholder mindst 5 procent nitrogen, kalium eller fosfor er a gødning .

Selvfølgelig, gødningsindustrien producerer syntetisk - eller som de foretrækker at kalde dem, mineralsk - gødning. Til fremstilling af mineralgødning der er et par trin. Først skal du indsamle materialerne, som er, faktisk, findes i naturen. Derefter skal du behandle dem for at styrke koncentrationen eller forfine produkterne. Efter det, du skal konvertere dem til en form, der kan bruges af planter, og så vil du måske kombinere disse næringsstoffer med andre.

Lad os gøre vores hænder beskidte og afgøre, hvad der rent faktisk sker for at få gødning til at sprænge.

Ammoniumnitrat og dets rolle i gødningsulykker

En af hovedkomponenterne i fremstillet gødning er ammoniumnitrat. Som vi sagde, nitrogen er en af ​​de makronæringsstoffer, som planter elsker, så mange gødninger er nitrogenbaserede.

Selvfølgelig, vi kan ikke bare flaske lidt nitrogen op og hælde det på ole gulerodsplasteret. Atmosfærisk nitrogen har en virkelig stærk kemisk binding, som planter ikke let kan bryde, så gødningsvirksomheder skaber et nitrogenbaseret stof, der er meget lettere for planter at skille ad. Ammoniumnitrat er en sådan forbindelse. Og det bruges med god grund:Ammoniumdelen holder sig længere uden at fordampe, så det er fantastisk til varme sommerfelter, og nitratet bruges let af planter. Endnu mere overbevisende i landbrugsindustrien, det er billigt at fremstille. Du kombinerer ammoniak og salpetersyre, og du er færdig.

Men hvad gør ammoniumnitrat i stand til sådanne dødelige eksplosioner? Overraskende, ikke meget. Virkelig, ammoniumnitrat er en relativt stabil forbindelse, ifølge U.S. Environmental Protection Agency. Med andre ord, når den bare sidder stille et sted, ammoniumnitrat er ikke så stort et problem, fordi det har brug for et relativt højt aktiveringsenergi (den energi, der er nødvendig for at forårsage en kemisk reaktion) til at eksplodere [kilde:Encyclopaedia Britannica]. Imidlertid, hvis en ulykke, hvor en slags detonation - en gnist, eller en eller anden form for energi - forekommer, du tror bedre på, at ammoniumnitrat er dødbringende. Forbindelsen fremstiller hovedsageligt sit eget brændstof (fra ammonium) og oxidationsmiddel (nitratet), så dens reaktion er voldelig og langvarig [kilde:Di Justo].

Så det er fornuftigt, at en brand ser ud til at være årsagen - og ikke resultatet - af det, der skete i Vesten, Texas. Hvis ammoniumnitrat virkelig viser sig at være synderen, det ville højst sandsynligt være blevet meget, meget varmt (sandsynligvis i et lukket rum) for at reagere, som det gjorde. Eksplosionen kunne meget vel have forårsaget den seismiske aktivitet (svarende til et jordskælv på 2,1) rapporteret på stedet [kilde:Di Justo].

Masser mere information

Forfatterens note:Hvorfor eksploderer gødning?

Det er værd at bemærke, at selvom ammoniumnitrat og andre gødningseksplosioner er forfærdelige, de er sjældne. Men vi vil ikke være glade for ikke at nævne, at nogle mennesker også har bemærket, at gødning kan gøre en dødelig, forsætligt våben. Timothy McVeigh, For en, brugte en gødningsbombe i bombningen i Oklahoma City i 1995.

relaterede artikler

• Hjælper gødning eller skader min græsplæne?
• Hvad er gødning, og hvorfor har planter brug for det?
• Kan du virkelig overgå en eksplosion?
• Sådan fungerer C-4
• Hvordan bombe-sniffende hunde fungerer

Kilder

• Strand, Patrick. "For 66 år siden 600 bygødning i Texas City dræbte sårede tusinder. "Austin amerikansk-statsmand. 18. april, 2013. (18. april, 2013) http://www.statesman.com/news/news/66-years-ago-texas-city-fertilizer-blast-killed-60/nXQLC/
• Di Justo, Patrick. "Gødningsbomben." New Yorker. 18. april kl. 2013. (18. april, 2013) http://www.newyorker.com/online/blogs/elements/2013/04/texas-fertilizer-plant- -nitrogen-science.html
• Encyclopaedia Britannica. "Aktiveringsenergi." Encyclopedia Britannica Online. (18. april kl. 2013) http://www.britannica.com/EBchecked/topic/4535/activation-energy
• Miljøstyrelsen. "Eksplosionsfare på grund af ammoniumnitrat." USA's regering. December 1997. (18. april, 2013) http://www.epa.gov/osweroe1/docs/chem/ammonitr.pdf
• International Fertilizer Industry Association. "Internet side." International Fertilizer Industry Association. (18. april kl. 2013) http://www.fertilizer.org/ifa/HomePage/FERTILIZERS-THE-INDUSTRY
• Koerner, Brendan. "Hvorfor bruger vi eksplosiv gødning?" Slate.com. 18. april kl. 2013. (18. april, 2013) http://www.slate.com/articles/news_and_politics/explainer/2005/01/why_do_we_use_explosive_fertilizer.html
• Frugter, Brad. "Eksplosionen i gødningsanlægget i Texas er forfærdelig. Men hvor almindeligt er dette?" Washington Post. 18. april kl. 2013. (18. april, 2013) http://www.washingtonpost.com/blogs/wonkblog/wp/2013/04/18/the-texas-fertilizer-plant-explosion-is-horrific-but-how-common-is-this/