Новости

Катастрофа в Бейруте. Почему взрывается аммиачная селитра и при чем здесь химия твердого тела? Объясняет академик РАН, доктор химических наук, Николай Захарович Ляхов

По какой именно причине взорвалась селитра в порту Бейрута, выяснит только следствие. Однако, это уже не первый подобный взрыв за последние сто лет. От самых крупных из них в - в Германии, США и Франции - погибли сотни людей, тысячи были ранены и остались без крыши над головой.

Такая наука, как химия твердого тела (которой и занимаются в нашем институте) существует, в том числе, как раз для того, чтобы описывать и объяснять подобные процессы: почему и в каких условиях может взорваться вещество и что делать, чтобы избежать повторения такого рода трагедий.

Аммиачная селитра (или нитрат аммония) обладает не только разрушительным действием, это еще и широко используемое азотное удобрение. Его даже сложно взорвать в чистом виде: если поджечь сухой порошок селитры на открытом пространстве, он будет просто гореть или тлеть. Но в некоторых случаях - таких, как в Бейруте - достаточно будет одной искры. Почему?

Николай Захарович поясняет: “У нитрата аммония есть несколько неприятных свойств: гигроскопичность (свойство вещества вбирать в себя влагу из воздуха) и слеживаемость. Как, например, слеживается сахар в сахарнице, и превращается в один комок. На это влияет перепад температур и влажность. То есть, в порту, где несколько лет лежали тонны конфискованного порошка селитры, были все условия для слеживаемости этого вещества. Это опасное явление, потому что в слежавшемся материале резко возникает давление, а детонационная волна передается от частицы к частице, по сути, как раз через давление. Как ни странно, влажная селитра взрывается чаще, чем сухая. 

Говорят, что в Бейруте образовалась масса из 2700 тонн вещества. Я думаю, что на самом деле селитры было намного меньше - если бы взорвались эти 2700 тонн, разрушения были бы куда сильнее. Например, в 2001 году во Франции на заводе удобрений взорвалось 300 тонн аммиачной селитры. Тогда это вызвало такое сотрясение почвы, которое было сопоставимо с землетрясением магнитудой 3,4 балла. Все строения в радиусе 700 метров от эпицентра полностью снесло. Ранено было более 10 тысяч человек, погибших - 31. И такой урон нанесли всего 300 тонн - как тут можно говорить о 2700?”

Как в порту мог находиться такой объем взрывчатого вещества, хоть оно и является удобрением? Дело в том, что на 1 гектар земли в год требуется 300 кг аммиачной селитры, а площадь среднего сельхозпредприятия - 9 тысяч гектаров.

“Нитрат аммония необходимо правильно хранить, - продолжает Николай Захарович, - во-первых, раз оно было конфисковано и поступило в собственность государства, нужно было его быстро применить или продать предприятиям по всем правилам. Во-вторых, нельзя нарушать герметичность упаковки с селитрой: она сразу же набирает влагу из воздуха. Опять же, неизвестно из чего сделаны мешки - полиэтилен, например, прекрасный диэлектрик, и при перетаскивании туда-сюда он электризуется, проскакивают искры, и начинается реакция.

Химия твердого тела и нужна для того, чтобы изучать эти процессы и решать задачу, например, хранения этого вещества. Можно металлизировать полиэтилен - тогда мешки не будут электризоваться, но необходимо, чтобы металл не соприкасался с самим нитратом аммония. Сплошная химия твердого тела, притом гетерогенная.

Селитра взрывается примерно раз в 10 лет, ее нечем заменить. Она нужна как сельскому хозяйству, так и горнодобывающей промышленности. Поэтому я считаю, что анализировать надо принятую процедуру транспортировки и хранения. Одним из решений проблемы может стать смешивание селитры с суперфосфатами, мелом или известью сразу на заводе, где она и производится. Получатся комплексные удобрения с меньшим содержанием самой селитры. И даже если суперфосфата в составе будет 30 процентов, этого уже будет достаточно для того, чтобы предотвратить взрыв. А потом развозить ее дальше по свету будет безопасно.”