» »

Eksplozija v Bejrutu: zakaj eksplodira amonijev nitrat

Eksplozija v Bejrutu: zakaj eksplodira amonijev nitrat

Slo-Tech - V torek popoldne je pristaniški del Bejruta stresla ena najmočnejših nejedrskih eksplozij v zgodovini. Po uradnih podatkih je razneslo 2.750 ton amonijevega nitrata, ki je bil shranjen v skladišču, potem ko so ga pred sedmimi leti tja odnesli z zasežene ladje. Ocenjujejo, da je eksplozija po sproščeni energiji ustrezala 1-2 kilotonam TNT, kar je približno desetina sproščene energije v jedrski bombi Mali deček, ki so jo leta 1945 odvrgli na Hirošimo (15 kiloton).

V kilotonah TNT merimo sproščeno energijo pri eksplozijah. Ena kilotona TNT ustreza 4,18 TJ energije, kar je približno energija, ki jo Nuklearna elektrarna Krško proizvede v poldrugi uri. Čez palec lahko torej rečemo, da se je v Bejrutu v drobcu sekunde sprostilo toliko energije, kot jo NEK proizvaja slabe tri ure. To pa ni malo, a tudi ni edini faktor, ki ga je treba upoštevati pri obravnavi eksplozij. To je namreč področje, s katerim se ukvarja kar svoja vrsta kemije. Dokončne ocene sproščene energije sicer še ni in nekateri strokovnjaki so v svojih ocenah tudi konzervativnejši (240 ton TNT).

Eksplozivi imajo v kemijskih vezeh uskladiščeno veliko energije, ki se pri detonaciji hitro sprosti v okolico. A to še ni zadostni razlog, da bo neka kemijska snov res eksploziv. Polne litij-ionske baterije imajo za svojo maso veliko energije, pa po navadi ne eksplodirajo, četudi se vnamejo. Eksplozija je po definiciji naglo povečanje prostornine, kar je tisti ključni dejavnik. Niso vse eksplozije kemične, saj poznamo tudi jedrske, visokotlačne ipd. V kemijski reakciji, ki naj povzroči eksplozijo, mora nastati čim več plinastih produktov (idealno je, če nastanejo samo plinasti produkti). Gostote plinov so nekaj tisočkrat nižje od gostote trdnih snovi ali tekočin; pri nastanku plinov se prostornina naglo poveča.

Reakcije, ki sprostijo največ energije, so oksidacije. Hkrati imajo to uporabno lastnost, da je večina produktov plinastih. Oksidant je lahko marsikaj, najpogostejšega pa imamo kar v zraku, kjer je 21 odstotkov kisika. In s tem pridemo do amonijevega nitrata, ki so ga skladiščili v Bejrutu. Po neuradnih podatkih je šlo za Nitropril ali Nitroprill. Prvi je znana znamka amonijevega nitrata, ki ga proizvaja Orica, drugo je verjetno kakšen ponaredek.

Pred eksplozijo se je vnel požar, zaradi česar se je nad mestom vil oblak belega dima, slišati je bilo tudi manjše eksplozije. Ko pa je požar zajel amonijev nitrat, je odjeknila silovita eksplozija, mesto pa je prekril oblak rdeče-oranžnega dima, kar je značilen odtis dušikovega dioksida. Po posnetkih so ocenili, da je eksplozija pline potiskala s hitrostjo 3000 metrov na sekundo, kar je v skladu s tabeliranimi vrednostmi hitrosti detonacije za amonijev nitrat, ki znaša 2700 m/s. Snovi, kjer se hitrost razpada širi z nadzvočno hitrostjo (340 m/s), imenujemo visokoeksplozivne in so posebej nevarne, ker povzročijo močan udarni val. Nadtlak, ki ga je povzročila eksplozija, je še na razdalji dva kilometra znašal 70 milibarov (ekvivalent 700 kilogramov na kvadratni meter). Na razdalji 250 metrov od eksplozije, kjer so stale stavbe, pa je bil tlak 18-krat večji od normalnega tlaka (torej 18.000 milibar) - to je dovolj, da zruši stavbe. Udarni val so zaznali celo na 200 kilometrov oddaljenem Cipru, v Bejrutu pa so zabeležili seizmični sunek tretje stopnje.

Amonijev nitrat je zanimiva sol, ki nima nobenega kovinskega atoma. Uporablja se zlasti kot gnojilo, saj ima visok delež dušika (34 odstotkov) in je dobro topna v vodi. Hkrati pa je amonijev nitrat lahko uporaben kot eksploziv. Sam po sebi ni nevaren, saj ne eksplodira in je stabilen. Še več, za uporabo kot eksploziv potrebuje aditive. Sčasoma bo amonijev nitrat razpadel v vodo in didušikov oksid (N2O), kar pa ni nič hudega. Če pa amonijevemu nitratu dovedemo veliko energije, denimo ob požaru, razpade naglo. Eksplozivno razpade tudi ob kontaktu z nekaterimi močnimi oksidanti (klorati, kislinami itd.), ni pa občutljiv na udarce.

Za oksidacije potrebujemo oksidant in reducent. Oksidant je resda lahko kisik iz zraka, a ga je premalo, da bi bile eksplozije res močne. Amonijev nitrat pa ima formulo NH4NO3, kjer prepoznamo reducirani dušikov atom (z oksidacijskim številom -3 v amonijevem ionu) in oksidirani dušikov atom (z oksidacijskim številom +5 v nitratnem ionu). Amonijev nitrat ima torej v isti "molekuli" (kristali ne tvorijo molekul) zapakiran oksidant in reducent. Pri reakciji v idealnih pogojih nastanejo dušik, vodna para in kisik, v realnosti pa še dušikovi oksidi. Vse to so plini, zato je "izkoristek" eksplozije odličen. Iz ene tone amonijevega nitrata, ki ima prostornino slabih 0,6 kubičnega metra, nastane okrog 10.000 kubičnih metrov plinov pri normalnih pogojih. Rezultat je silovito povečanje tlaka, ki kot tlačni val potuje navzven - to je detonacija s sledečim udarnim valom.

Eksplozije amonijevega nitrata žal niso nič novega. A edini primerljivi z eksplozijo v Bejrutu sta bili eksplozija v Texas Cityju leta 1947, ko je na francoski ladji razneslo 2300 ton amonijevega nitrata, in istega leta na ladji Ocean Liberty v Brestu. V bombnem napadu v Oklahoma Cityju leta 1995 je razneslo dve toni amonijevega nitrata.

40 komentarjev

7982884e ::

Kje je vir za 1-2 kilotoni? To ne ustreza temu, kar bi 1-2 kilotoni naredilo.

https://arstechnica.com/science/2020/08...

tikitoki ::

Upam, da pošteno kaznujejo odgovorne.

Ghost7 ::

Hvala za razlago in res hud članek. Sem raziskoval, vendar malo našel. Tudi kako je prišlo do eksplozije dokaj stabilnega gnojila. Teroristi običajno uporabijo diesel in ustrezno "prožilo" kajne? Tukaj pa ni bilo cisterne goriva (vsaj ve se ne), bilo pa je polno pirotehnike, "ognjemet" lepo viden na posnetkih pred eksplozijo (vendar kot vem, ogenj ni dovolj). Pohvale!

Zgodovina sprememb…

  • spremenilo: Ghost7 ()

miko22 ::

sam po sebi ni nevaren, saj ne eksplodira in je stabilen. Še več, za uporabo kot eksploziv potrebuje aditive.

Zakaj pa je pol eksplodiral?

tikitoki ::

Stabilnost v normalnih pogojih. To ni mišljeno, da ga lahko zakuris.

Zmajc ::

tikitoki je izjavil:

Upam, da pošteno kaznujejo odgovorne.


Glede na to da je država v primežu Hezbollah-a, ki praktično nadzira Libanon, je malo verjetno da bo kaznovan kdorkoli, ki je kriv za to.

scythe ::

AN sam po sebi ni sploh nevaren, kaj šele da ga detoniraš ( ne zakuriš!). Če pride nafta med AN, potem dobimo ANFO...ampak rabiš spet nek močan detonator(PETN ali kaj drugega), da pride do eksplozije. Meni tale eksplozija v Bejrutu smrdi na 2km, prej bi rekel da je bilo tole planirano...

Zgodovina sprememb…

  • spremenil: scythe ()

LeQuack ::

A je tudi v Sloveniji kje skladišče tega?
Quack !

deleted ::

scythe je izjavil:

AN sam po sebi ni sploh nevaren, kaj šele da ga detoniraš ( ne zakuriš!). Če pride nafta med AN, potem dobimo ANFO...ampak rabiš spet nek močan detonator(PETN ali kaj drugega), da pride do eksplozije. Meni tale eksplozija v Bejrutu smrdi na 2km, prej bi rekel da je bilo tole planirano...


Se strinjam. V srednji šoli smo eksperimentirali z AN. Niti enkrat samkrat nam ga ni uspelo detonirat.

Zmajc ::

Baje je bilo v bližini skladišče pirotehnike, to ni dovolj če se vname? Na posnetku je vidnih dosti mini explozij pred ta glavno.

Rotty ::

LeQuack je izjavil:

A je tudi v Sloveniji kje skladišče tega?


Na Financah so pisali o tem, vendar žal potrebuješ dostop

https://oe.finance.si/8964599/Kako-je-z...

djabi ::

miko22 je izjavil:

sam po sebi ni nevaren, saj ne eksplodira in je stabilen. Še več, za uporabo kot eksploziv potrebuje aditive.

Zakaj pa je pol eksplodiral?


Hja, ker je nekdo pomagal eksploziji, da je nastal.

deleted ::

No, čeprav sedaj po prebranem članku o dogajanju v Texasu l. 1947 se zdi tudi taka nesreča bolj verjetna ..

tiborrr ::

Never assume malice when incompetence is an adequate explanation.
Don't test the captain's validity or his vulnerability!

tikitoki ::

scythe je izjavil:

AN sam po sebi ni sploh nevaren, kaj šele da ga detoniraš ( ne zakuriš!). Če pride nafta med AN, potem dobimo ANFO...ampak rabiš spet nek močan detonator(PETN ali kaj drugega), da pride do eksplozije. Meni tale eksplozija v Bejrutu smrdi na 2km, prej bi rekel da je bilo tole planirano...


Znanih je ze kup nesrec in spadajo med ene najhujhujsih v cloveski zgodovini. Sam kavc strokovnjaki vedo, da to ni mozno.

ToniT ::

Rotty je izjavil:

LeQuack je izjavil:

A je tudi v Sloveniji kje skladišče tega?


Na Financah so pisali o tem, vendar žal potrebuješ dostop

https://oe.finance.si/8964599/Kako-je-z...

Po pisanju Financ je v Sloveniji:
Največ, 41,4 tone, amonijevega nitrata hrani velenjska družba Proeks.
V skladišču v Hrastovcu shranjuje ljubljanska družba Minervo 28,2 tone te nevarne snovi.
Dve toni amonijevega nitrata ima TKI Hrastnik.
Po pol tone pa Agroruše in Belinka Perkemija.

Smorny ::

Kaj pa ona eksplozija netopirjih akcev? Tudi divje...
Motiti se je človeško.
Ampak, če hočeš stvar totalno zajebati potrebuješ računalnik!
http://www.smorny.com/

mtosev ::

Poročila o škodi v radius 10km stran od eksplozije in 300k ljudi je ostalo brez doma. Veliko časa bodo rabili da vse uredijo.
i like:) [Dell Inspiron 13 7000 - i7 6500U, 8gb ddr3l, samsung 860evo, ips fhd]
moj oče darko 1960-2016
moj labradorec max 2002-2013

Zgodovina sprememb…

  • spremenil: mtosev ()

Mr.B ::

Pirotehnika je bila v Kontejnerju.
Kontejner se je vžgal.
Priotehnika ni mišljeno zgolj petarde...:)) Tiste krogle, ki jih v luf spuščajo imajo lahko premer krepko čez pol metra. Če se to vname in explodira, ja je dovol velika verjetnost da bo šok sporčil AN.
Verjetno zaradi nepravilnega skladiščenja je vse skupaj bilo bolj ale ne že dovolj nestabilno..

Ekplozive kot so C4 lahko čisto normalno kuriš in oblikuješ s kladivom.
Voljeno telo ogledalo volilnega telesa.

MrStein ::

Dober članek, ampak zakaj so linki tako random?
Recimo beseda "nadtlak" je link na članek v NYT.

A ne bi bilo bolje reference našteti na koncu, s polnim naslovom in url?
Motiti se je človeško.
Motiti se pogosto je neumno.
Vztrajati pri zmoti je... oh, pozdravljen!

Matthai ::

Mimogrede, kolega je bil tam. V hotelu. Menda v neposredni bližini eksplozije. Udarni val ga je vrgel na tla, v naslednjem trenutku so skozi okno nad njegovo glavo zleteli šrapneli. Preživel brez hujših poškodb.
All those moments will be lost in time, like tears in rain...
Time to die.

wajdujc ::

deleted je izjavil:

scythe je izjavil:

AN sam po sebi ni sploh nevaren, kaj šele da ga detoniraš ( ne zakuriš!). Če pride nafta med AN, potem dobimo ANFO...ampak rabiš spet nek močan detonator(PETN ali kaj drugega), da pride do eksplozije. Meni tale eksplozija v Bejrutu smrdi na 2km, prej bi rekel da je bilo tole planirano...


Se strinjam. V srednji šoli smo eksperimentirali z AN. Niti enkrat samkrat nam ga ni uspelo detonirat.


AN ne more detonirati je že ta nov jet fuel can't melt steel beams?

scythe ::

tikitoki je izjavil:

scythe je izjavil:

AN sam po sebi ni sploh nevaren, kaj šele da ga detoniraš ( ne zakuriš!). Če pride nafta med AN, potem dobimo ANFO...ampak rabiš spet nek močan detonator(PETN ali kaj drugega), da pride do eksplozije. Meni tale eksplozija v Bejrutu smrdi na 2km, prej bi rekel da je bilo tole planirano...


Znanih je ze kup nesrec in spadajo med ene najhujhujsih v cloveski zgodovini. Sam kavc strokovnjaki vedo, da to ni mozno.


Itak lahko spada med ene najhujše, če je bila prava količina na kupu. Ti zrihtam 1kg AN(drugače se ga da dobiti iz KAN-a), pa da vidimo če ga detoniraš s tem kar imaš pri roki. Potem boš pa lahko govoril kavč strokovnjaki.

deleted ::

wajdujc je izjavil:

deleted je izjavil:

scythe je izjavil:

AN sam po sebi ni sploh nevaren, kaj šele da ga detoniraš ( ne zakuriš!). Če pride nafta med AN, potem dobimo ANFO...ampak rabiš spet nek močan detonator(PETN ali kaj drugega), da pride do eksplozije. Meni tale eksplozija v Bejrutu smrdi na 2km, prej bi rekel da je bilo tole planirano...


Se strinjam. V srednji šoli smo eksperimentirali z AN. Niti enkrat samkrat nam ga ni uspelo detonirat.


AN ne more detonirati je že ta nov jet fuel can't melt steel beams?


Kdorkoli je kadarkoli imel opravka z AN v praksi ve, da ga je zares težko detonirati. Tudi s tnt ga ni enostavno. Zato sem najprej podvomil, da bi "kar tako" prišlo do tega. Glede na prebrano o nesrečah v zgodovini sem uvidel, da nedvmno lahko pride do okoliščin za kaj takega.

bajker ::

Hvala za zelo zanimivo razlago, sem z veseljem prebral.

Invictus ::

miko22 je izjavil:

sam po sebi ni nevaren, saj ne eksplodira in je stabilen. Še več, za uporabo kot eksploziv potrebuje aditive.

Zakaj pa je pol eksplodiral?

Zato, ker se je zraven vžgalo skladišče pirotehnike...
"Life is hard; it's even harder when you're stupid."

http://goo.gl/2YuS2x

IL_DIAVOLO ::

Wow, to pa je res poučen clanek.

Impressed

antonija ::

kristali ne tvorijo molekul
Tole se pa narobe slisi...

Kristal je samo zelo lepo urejena struktura delcev (atomov, ionov, molekul). Kristali ne tvorijo molekul na podoben nacin, kot hruske ne tvorijo jabolk.
Statistically 3 out of 4 involved usually enjoy gang-bang experience.

LitralSM ::

ToniT je izjavil:

Rotty je izjavil:

LeQuack je izjavil:

A je tudi v Sloveniji kje skladišče tega?


Na Financah so pisali o tem, vendar žal potrebuješ dostop

https://oe.finance.si/8964599/Kako-je-z...

Po pisanju Financ je v Sloveniji:
Največ, 41,4 tone, amonijevega nitrata hrani velenjska družba Proeks.
V skladišču v Hrastovcu shranjuje ljubljanska družba Minervo 28,2 tone te nevarne snovi.
Dve toni amonijevega nitrata ima TKI Hrastnik.
Po pol tone pa Agroruše in Belinka Perkemija.

Vsaka večja kmetija ima tega po nekaj ton.
Delež NH4NO3 na tono je 27%.

gruntfürmich ::

v resnici imajo eksplozivi zelo malo energije skladiščene v vezeh.

razlika je ta, da jo zelo hitro sprostijo.

kako hitro? menda 2km/s je meja gorenja/razpada da je neka stvar eksploziv?

zakaj pa stvar 'eksplodira'? menda zato, ker ji pri tako hitrem razširjanju prostornine predstavlja tudi zrak velik upor, in zato 'eksplodira' že 'na zraku'.
"Namreč, da gre ta družba počasi v norost in da je vse, kar mi gledamo,
visoko organizirana bebavost, do podrobnosti izdelana idiotija."
Psiholog HUBERT POŽARNIK, v Oni, o smiselnosti moderne družbe...

rok_p ::

Zakaj bi kdo hranil toliko tega nitrata takoj ob doku, kjer dnevno razkladaš ladje? Zraven silosa za žito?
rok

tardusm ::

Pomembno je, da je bil ANF "star" blizu 7 let. Nečistoče, posebej če gre za kak ponaredek, velik pritisk v skladovnicah bigbagov, ki povzroče strdke, suha klima so najbrž naredili svoje.
Tukaj je primera varnostnega lista za takao tipično gnojilo https://www.kirbyagri.com/downloads/fer...
Poleg incidentov, navedenih v članku, še nekaj podobnih dogodkov:

-Waco, West Fertilizer, dogodek dne 17.4.14.4.2013 na @ Wikipedia
in podrobna analiza dogodka US Chemical Safety Board na https://www.csb.gov/west-fertilizer-exp...
Na strani CSB so opisane in analizirane tudi druge zanimive industrijske eksplozije in incidenti.
Poučno za vsakogar, ki se pri delu srečuje z nevarnimi kemikalijami ali celo odgovarja za varnost pri čem takem!
-Toulouse Azote fertilisant 2001: 21.09.2011 na Toulouse chemical factory explosion @ Wikipedia
To je bilo par dni po dogodkih 9/11 v ZDA. Tedaj sem se ravno vračal domov iz Pariza čez jug Francije in je bila na cestah cela štala policijskih kontrol.
- Oppau Nemčija, 21.9.1921 na Oppau explosion @ Wikipedia
- Tjanjin, Kitajska, 12.8.2015 na 2015 Tianjin explosions @ Wikipedia
Poleg ogromne količine "čistega" ANF , so bile v bližnjih skladiščih tudi druge nevarne snovi, najbrž eksplozivi , vnetljive kemikalije in vnetljivi plini. Vzroki in vse poledice so, kolikor vem, še vedno državna tajnost.
Posnetki eksplozije in razdejanja so na Youtube; podobo kot v Bejrutu.

vostok_1 ::

Kot rečeno, glede na regijo in državo, "malice" ni iključen. Jasno, da so pri tem bili tudi nekompetentni, ampak vseeno.

1. AN res ni tako eksploziven samo po sebi.

Mora biti prava mešanica, pravi pogoji itd.
2. Pošiljka je sumljiva že sama po sebi. Neka ladja se "pokvarila" in pustila tam tovor, ruski lastnik pa nowhere to be found.
3. Nekdo bi s takim dogodkom močno profitiral.

Ne, zadeve še niso clear cut.
There will be chutes!
It came from the lab.
You are the Baddie.

s1m0n ::

Si bodo že namislili krivca samo, da ne bo kje njihovo neodgovorno skladiščenje, ravnanje itd... krivo. Človek pač dela napake in to ni prvi primer tako obsežnih nesreč. Se bodo že enkrat naučili kako in kaj se kje skladišči.
|4770K/H100i|ASUS Z87 Deluxe|16GB Vengeance Pro|
|840EVO 250GB|ASUS 1070 STRIX|Seasonic X|FD Define XL R2|

Zgodovina sprememb…

  • spremenil: s1m0n ()

Mr.B ::

vostok_1 je izjavil:

Kot rečeno, glede na regijo in državo, "malice" ni iključen. Jasno, da so pri tem bili tudi nekompetentni, ampak vseeno.

1. AN res ni tako eksploziven samo po sebi.

Mora biti prava mešanica, pravi pogoji itd.
2. Pošiljka je sumljiva že sama po sebi. Neka ladja se "pokvarila" in pustila tam tovor, ruski lastnik pa nowhere to be found.
3. Nekdo bi s takim dogodkom močno profitiral.

Ne, zadeve še niso clear cut.

Dej najprej preberi ocitna dejstva, preden kot kreten svoje bluzenje opisujes kot GPT 3 bot v tej temi.
Voljeno telo ogledalo volilnega telesa.

Smurf ::

Pohvale avtorju clanka, precej dobro napisano in poucno.

epicus ::

Zanimivo, sem tudi sam bral o tem pred dnevi. Kolikor sem sam ugotovil z dodajanjem ogljika nastane eksplozivna zmes, kar je v končni fazi tudi eksploziv ANFO ki je mešanica AN + goriva. Mešanje AN+ bencina uporabljalo tudi teroristi za IED-je.
Open mind for a different view

Zgodovina sprememb…

  • spremenil: epicus ()

SodVina ::

Amonijev nitrat je možno detonirat z ognjem, ni pa to lahko storiti. V nekem massive požaru so pogoji boljši kot doma na vrtu, da.

iz wikipedije:

The fire must be confined at least to a degree for successful transition from a fire to an explosion (a phenomenon known as "deflagration to detonation transition", or DDT).
Ammonium nitrate disasters

lp,
SodVina

SodVina ::

scythe je izjavil:

AN sam po sebi ni sploh nevaren, kaj šele da ga detoniraš ( ne zakuriš!). Če pride nafta med AN, potem dobimo ANFO...ampak rabiš spet nek močan detonator(PETN ali kaj drugega), da pride do eksplozije.


AFAIK nafta amonijevem nitratu celo malo zmanjša moč, tam je zato, da amonijev nitrat ne veže vode nase. Torej čist, suh, (pregret ) amonijev nitrat je seveda možno detonirat.

nagobčnik ::



Vredno ogleda ...

TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
»

Kamnolom

Oddelek: Loža
161138 (260) Marko84
»

Dimne "bombe

Oddelek: Loža
122875 (1319) heero
»

kje kupiti žveplo?

Oddelek: Loža
277034 (5220) Vikking

Več podobnih tem