November 19, 2004
Vita morte e miracoli del Nitrato di Ammonio
Il nitrato di ammonio, NH4NO3, é un solido cristallino bianco (come una gran parte di tutte le sostanze chimiche), igroscopico ed altamente solubile in acqua - ma con entalpia di dissoluzione positiva: per questo, quando il nitrato di ammonio viene disciolto in acqua, lo soluzione si raffredda. Da qui l'uso di questo sale per le confezioni di ghiaccio istantaneo. Se riscaldato all'aria aperta, il nitrato si decompone liberando acqua, ossigeno ed azoto. Se riscaldato in ambiente chiuso, la decomposizione puó procedere esplosivamente.
Il nitrato d'ammonio contiene una notevole percentuale in peso di azoto (~ 36%), ed é quindi un ottimo fertilizzante azotato - adatto alle culture che devono crescere molto e velocemente, come grano, mais, pomodori.
Non é molto difficile produrre il nitrato d'ammonio. Quello che serve sono ammoniaca, che viene prodotta direttamente da azoto ed idrogeno con il venerabile processo Haber-Bosch (e sue varianti), ed acido nitrico che si sintetizza da ossidi di azoto, prodotti a loro volta con la combustione di ammoniaca. I processi per la produzione su larga scala di questi due composti sono noti da circa un secolo, ed ora ammoniaca ed acido nitrico vengono prodotti in enormi quantitá a prezzi bassi. Il nitrato d'ammonio viene sintetizzato facendo reagire soluzioni di ammoniaca ed acido nitrico di media concentrazione, e quindi cristallizzando il nitrato (il nitrato da fertilizzante viene in genere cristallizzato tramite prilling, un processo che produce piccole sfere di composto). Il nitrato d'ammonio puro viene usato come reagente da laboratorio per varie sintesi ed analisi, mentre quello da fertilizzante é in genere miscelato con ossidi di calcio e magnesio (che sono insolubili in acqua). Il prezzo del nitrato da fertilizzante é meno di 1 Euro/kg.
Il nitrato d'ammonio é anche ricco in ossigeno (~ 58%), e viene usato estesamente come ossidante in miscele esplosive. Anche il nitrato puro puó detonare, ma solo se la carica é di dimensioni rilevanti ed iniziata da un potente detonatore - oppure un forte surriscaldamento locale. Per accrescere la sensibilitá e la potenza esplosiva, il nitrato d'ammonio viene mescolato con un 2-10% di combustibile, generalmente tipo gasolio. Se ricordo bene, ci sono anche processi che permettono di ricoprire i grani di nitrato in polvere con un sottile strato di paraffina, in modo da renderli impermeabili.
Questi esplosivi sono noti generalmente come ANFO (Ammonium Nitrate-Fuel Oil) e vengono usati estesamente in cave e miniere, poiché sono stabili, poco sensibili agli stimoli, economici, potenti ed esplodono producendo poca o nulla vampa, riducendo cosí il rischio di esplosioni di gas. Spesso nella composizione entra anche alluminio in polvere, che brucia rilasciando una grande quantitá di energia, e facilita l'instaurarsi della detonazione.
In certi casi, la miscela esplosiva é una una pasta (slurry) di nitrato d'ammonio, idrocarburi, alluminio in polvere ed acqua, estremamente poco sensibile e quindi molto sicura.
Ci sono anche usi militari del nitrato d'ammonio, anche se vanno declinando: miscele di nitrato e TNT (amatolo) venivano usate per caricare bombe e granate. L'amatolo é piú potente del tritolo, ma io penso che fosse anche un espediente per risparmiare sul tritolo, piú costoso e prezioso. La famosa bomba Daisy Cutter contiene una miscela al nitrato d'ammonio.
Gli esplosivi ANFO sono piuttosto popolari fra terroristi e simili soggetti, poiché sono facili da produrre (é sufficiente mescolare gli ingredienti in un pentolone) a partire da materiali largamente reperibili - gasolio o benzina e nitrato sono rapidamente disponibili in pressoché tutto il mondo. Naturalmente non é possibile tenere traccia di tutti i combustibili venduti, ma da quello che mi risulta le forze di polizia tengono un occhio sulle vendite di nitrato d'ammonio. Per detonare propriamente gli ANFO, serve un vero detonatore con esplosivo primario, se non una carica di rinforzo (anche nota come booster), ma per chi abbia le conoscenze e la determinazione non é poi molto difficile sintetizzare piccole quantitá di fulminato di mercurio e nitrocellulosa o altri alti esplosivi.
Il nitrato d'ammonio contiene una notevole percentuale in peso di azoto (~ 36%), ed é quindi un ottimo fertilizzante azotato - adatto alle culture che devono crescere molto e velocemente, come grano, mais, pomodori.
Non é molto difficile produrre il nitrato d'ammonio. Quello che serve sono ammoniaca, che viene prodotta direttamente da azoto ed idrogeno con il venerabile processo Haber-Bosch (e sue varianti), ed acido nitrico che si sintetizza da ossidi di azoto, prodotti a loro volta con la combustione di ammoniaca. I processi per la produzione su larga scala di questi due composti sono noti da circa un secolo, ed ora ammoniaca ed acido nitrico vengono prodotti in enormi quantitá a prezzi bassi. Il nitrato d'ammonio viene sintetizzato facendo reagire soluzioni di ammoniaca ed acido nitrico di media concentrazione, e quindi cristallizzando il nitrato (il nitrato da fertilizzante viene in genere cristallizzato tramite prilling, un processo che produce piccole sfere di composto). Il nitrato d'ammonio puro viene usato come reagente da laboratorio per varie sintesi ed analisi, mentre quello da fertilizzante é in genere miscelato con ossidi di calcio e magnesio (che sono insolubili in acqua). Il prezzo del nitrato da fertilizzante é meno di 1 Euro/kg.
Il nitrato d'ammonio é anche ricco in ossigeno (~ 58%), e viene usato estesamente come ossidante in miscele esplosive. Anche il nitrato puro puó detonare, ma solo se la carica é di dimensioni rilevanti ed iniziata da un potente detonatore - oppure un forte surriscaldamento locale. Per accrescere la sensibilitá e la potenza esplosiva, il nitrato d'ammonio viene mescolato con un 2-10% di combustibile, generalmente tipo gasolio. Se ricordo bene, ci sono anche processi che permettono di ricoprire i grani di nitrato in polvere con un sottile strato di paraffina, in modo da renderli impermeabili.
Questi esplosivi sono noti generalmente come ANFO (Ammonium Nitrate-Fuel Oil) e vengono usati estesamente in cave e miniere, poiché sono stabili, poco sensibili agli stimoli, economici, potenti ed esplodono producendo poca o nulla vampa, riducendo cosí il rischio di esplosioni di gas. Spesso nella composizione entra anche alluminio in polvere, che brucia rilasciando una grande quantitá di energia, e facilita l'instaurarsi della detonazione.
In certi casi, la miscela esplosiva é una una pasta (slurry) di nitrato d'ammonio, idrocarburi, alluminio in polvere ed acqua, estremamente poco sensibile e quindi molto sicura.
Ci sono anche usi militari del nitrato d'ammonio, anche se vanno declinando: miscele di nitrato e TNT (amatolo) venivano usate per caricare bombe e granate. L'amatolo é piú potente del tritolo, ma io penso che fosse anche un espediente per risparmiare sul tritolo, piú costoso e prezioso. La famosa bomba Daisy Cutter contiene una miscela al nitrato d'ammonio.
Gli esplosivi ANFO sono piuttosto popolari fra terroristi e simili soggetti, poiché sono facili da produrre (é sufficiente mescolare gli ingredienti in un pentolone) a partire da materiali largamente reperibili - gasolio o benzina e nitrato sono rapidamente disponibili in pressoché tutto il mondo. Naturalmente non é possibile tenere traccia di tutti i combustibili venduti, ma da quello che mi risulta le forze di polizia tengono un occhio sulle vendite di nitrato d'ammonio. Per detonare propriamente gli ANFO, serve un vero detonatore con esplosivo primario, se non una carica di rinforzo (anche nota come booster), ma per chi abbia le conoscenze e la determinazione non é poi molto difficile sintetizzare piccole quantitá di fulminato di mercurio e nitrocellulosa o altri alti esplosivi.
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