黎巴嫩爆炸致死超百人，“迟钝”的硝酸铵为何威力宛如核爆？

黎巴嫩首都发生巨大爆炸事故，近2700吨硝酸铵是主要原因。硝酸铵不易自燃，为何会突然爆炸？为什么说它威力宛如核爆？

记者/王雪莹 新媒体编辑/陈炫之

8月5日，黎巴嫩首都贝鲁特港口发生巨大爆炸事故。此次爆炸发生时，有目击者称贝鲁特城内"犹如火山喷发"，巨响之后全城甚至下起了"漫天的玻璃雨"，因爆炸引发的红色浓烟遮天蔽日犹如"被核弹袭击过后"一般，让人感觉"好似世界末日到来"。据悉，由于爆炸威力巨大，事发地周边几乎被夷为平地，整座城市里甚至"没有一扇玻璃窗还保存完整"。

▲爆炸后几乎被夷为平地的城区。图源：Reuters

据黎巴嫩红十字会公布的最新统计数字，截至5日晨，贝鲁特港口区4日傍晚发生的剧烈爆炸已造成100多人死亡，另有4000多人受伤。对此，黎巴嫩安全部门负责人表示，存放在贝鲁特港口一货仓的近2700吨硝酸铵或是此次爆炸事故的主要原因。

据了解，如此大批量的硝酸铵并非新近入库，而是早在2013年-2014年前后就已被卸载存放在贝鲁特港口12区。令人感到不解的是，是什么原因让长达六年都保持"沉默"的硝酸铵突然"开口"？硝酸铵，到底是什么危险的物质？

硝酸铵作为一种人造化合物，是无色无臭的透明晶体，对于普通人来说，它其实并不是陌生——由于通常含氮量能介于33.5%-34%（商业级标准），造价低廉且易于植物的吸收，因而硝酸铵是目前最为常见的一种人造氮肥，更是广受欢迎的一种速效性肥料。除了用作化肥，硝酸铵还有另外一种重要用途，即制造烟火和炸药的化工原料。

▲硝酸铵化学分解式。图源：Britannica

事实上，被用于火药制造的硝酸铵本身并不属于高危的易燃易爆化学物品，纯净的硝酸铵只是一种钝感的弱爆炸性物质：在制造过程中，人们通常会使用硝酸铵与其它东西混合，从而对炸药的爆炸速度进行调整。这种环境下，硝酸铵扮演的角色更多的是一种氧化剂——即使爆炸中的氧气含量更高，而不是传统意义上的"自爆"物质。

在常温环境下，纯硝酸铵通常非常稳定，身为炸药军团一份子的硝酸铵实属很"迟钝"的类型，甚至比号称"安全炸药"的C-4塑料炸药还钝感。举例来说：众所周知，雷管按照装药的多少可以被分成10个等级，雷管号数（#）越大，起爆药量越多，雷管的起爆能力就越强。在工业中，一支6#雷管就足以引爆C4炸药，而混合了敏化剂的硝酸铵即便使用8#雷管都很难引爆。如果再遇到受潮等情况导致其溶于水，想起爆硝酸铵几乎是难上加难。

不仅如此，由于硝酸铵极易溶于水，且在一定温度下会分解，在水中溶解时会高度吸热，因而有时也会被用于制作即溶冰敷袋子。与此同时，由于分解时会生成氨气、硝酸、氮氧化物，导致局部氧气含量骤降，在极端条件下，例如森林火灾人员无法靠近时，硝酸铵“甚至可以用于灭火”[1]。

那么问题又来了：如果真这么"迟钝"，那贝鲁特港的爆炸悲剧又怎么可能发生？事实上，尽管作为一种炸药氧化剂，固体硝酸铵钝感十足——正常加热时会非爆炸性地分解为包括氨气在内的多种气体，但在一些极端条件下也会变得十分危险，即遇明火或其他点火源就会发生剧烈的爆炸性分解。这种情况如果再遇到密闭环境，或存放过程中硝酸铵本身还受到了其他污染（如油污染），那么这种危险系数则会变得更高。

理论上，纯硝酸铵在达到210°C后就会开始分解，但只要失去热源这种分解就会停止，但在多数现实的硝酸铵爆炸案例中，不同形式催化剂的存在会导致硝酸铵出现自我持续分解，即一点引发一片的连贯爆炸。此次，贝鲁特港爆炸事故恰恰遇到了类似的问题：根据黎巴嫩最高国防委员会的最新消息，该港口一仓库因遇硬件设备问题急需维修，库门需要加固，然而工作人员在焊接存有炸药的库房房门时，焊接的火花引燃了仓库中的炸药，进而引发了在另一仓库中存放的硝酸铵——被引爆的炸药仓犹如在2700吨硝酸铵中投下的一颗明火……悲剧，一触即发。

事实上，黎巴嫩的悲剧并不是钝感十足的硝酸铵第一次"惹事"：1921年，巴斯夫公司下属的一家化肥制造厂发生硝酸铵爆炸，近450吨固体硝酸铵肥料在与硫酸铵溶液混合过程中发生爆炸，造成561人丧生、超2000人重伤，事发地点更是被炸出了一个直径超130米、深60米的爆炸坑；时隔26年，悲剧又在美国得克萨斯州港口上演——一个工人无意间扔掉的未燃尽的香烟，直接引发了该港存放于货船中的2300吨硝酸铵。这场爆炸所引发的冲击，甚至波及到了港口16公里开外的加尔维斯顿，共计导致581人丧生。

进入本世纪后，硝酸铵的惨剧依然没有停止：2004年，一辆来自载有约142吨硝酸铵化肥的朝鲜列车在中朝边界发生爆炸，爆炸导致火车站被夷为平地，事发现场方圆500米内的建筑被摧毁，近8000栋房屋坍塌，造成162人死亡、3000余人重伤；2009年，中国云南朋普镇再次发生硝酸铵爆炸事故，一辆装有18吨硝酸铵的长厢货车爆炸，在事发地直接炸出一条东西向长16.6米、南北向长15.7米、深度4米的爆炸坑，直接造成13人死、50人伤……

历史，总是惊人的相似，但悲剧，本不应在重复中继续。

参考文献：

[1]https://www.theguardian.com/world/2020/aug/05/ammonium-nitrate-what-is-the-chemical-blamed-for-blast-in-lebanese-capital

[2]陈智刚,庙延钢.《硝酸铵爆炸事故原因模拟实验分析》.工程爆破,2006,Vol 12, No 4.

出品：科普中央厨房

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