氮元素是罪魁禍首

    【英國《新科學家》周刊網站4月18日報道】題：得州災難：化肥和爆炸有什麼關係？

    在得克薩斯州韋科市附近的韋斯特鎮發生的化肥廠爆炸導致15人死亡、160多人受傷，周邊建築物也在爆炸中被毀。據認為，爆炸是意外導致的。眾所周知，化肥可以用在自製炸彈中，而化肥中包含的一種關鍵元素氮是TNT炸藥和其他炸藥中最重要的元素。

    是什麼讓化肥發生爆炸？是氮元素。所有化肥中幾乎都含有氮，因為它是植物的一種主要營養素。而英國諾丁漢大學化學家馬丁-波利亞科夫説：“現在所用的幾乎每一種炸藥——TNT和硝化甘油——都含有氮。”

    氮氣不是惰性氣體嗎？畢竟，空氣中78%都是氮氣。在空氣中，氮以分子形式存在，它的兩個原子組成相當牢固的三鍵。波利亞科夫説：“這是兩個同樣的原子形成的最牢固的化學鍵。”這種強大的力量使氮氣成為惰性氣體，因為三鍵很難打破。但是炸藥和化肥是由氮以及氧和氫等元素組成的化合物，它們之間的化學鍵弱得多。斷開這一化學鍵所需的能量少得多，一旦斷開，氮原子就能彼此自由組成三鍵。能量釋放引起爆炸

    但是為什麼會引發爆炸呢？根據熱力學原理，斷開化學鍵需要能量，而形成新化學鍵會釋放能量。斷開或形成的化學鍵越強，吸收或釋放的能量就越強——因此一場反應生成的總能量是舊化學鍵釋放的能量與新化學鍵吸收的能量共同作用的結果。

    含氮化合物之所以會爆炸，是因為氮氮三鍵形成時釋放出巨大的能量。與打破三個單鍵所吸收的能量相比，一個三鍵形成時釋放的能量要多得多。波利亞科夫説：“關鍵是，你在打破較弱的化學鍵，同時建立起非常牢固的化學鍵。”

    含氮化合物具有爆炸性的第二個原因是：新生成的氮分子會形成一種氣體，它能迅速膨脹，産生衝擊波。

    硝酸銨的兩副面孔

    【美國趣味科學網站4月18日報道】題：導致化肥廠爆炸的原因是什麼？

    任何地方發生火災都會引發擔憂，但是一座化肥廠的大火是一場潛在的災難。

    這是因為農用化肥常用的化學原料硝酸銨是一種高爆性的化合物，這一點從周三得克薩斯州韋斯特鎮一座化肥廠升起的巨大火球得到了驗證。

    氮、磷和鉀是重要的植物營養素，化肥就是按照這些成分的含量來定級的。

    添加硝酸銨通常是為了增加化肥的氮含量。據《紀事》網絡版雜誌説，在大部分情況下，它相對穩定，生産起來並不昂貴，從而使這種化學原料受到青睞，用來取代其他較昂貴的氮來源。

    但是硝酸銨有一種潛在的致命的負面作用：如果它與明火或其他的引火裝置接觸，那麼就會劇烈爆炸。當固態的硝酸銨迅速分解為笑氣和水汽兩種氣體時，這種爆炸力就産生了。

    曾經導致多起慘案

    美國歷史上最致命的工業事故就發生在1947年的得克薩斯州的港口城市得克薩斯城。一個隨意扔掉的煙頭引燃了一艘載有約2300噸紙袋包裝的硝酸銨的貨船。當這種化學品爆炸時，它引發的強烈氣流，足以讓10英里外的得克薩斯州加爾維斯頓市的人摔倒在地。這場爆炸還引發連鎖反應，當時附近一艘也載有硝酸銨的船爆炸，點燃了港口附近的化工槽罐和煉油廠。約有581人在這場災難中喪生。

    但是並非所有涉及硝酸銨的災難都是意外事故：1995年，恐怖分子蒂莫西·麥克維和特裏-尼科爾斯利用租來的卡車，裝載了這種化工品，對俄克拉何馬城一座聯邦大樓實施爆炸，造成168人喪生。

    這種化學品還被用在了2002年造成202人喪生的巴厘島夜總會爆炸案、2011年由挪威慘案元兇佈雷維克製造的奪取了8人生命的爆炸案以及其他許多的恐怖襲擊中。

    由於它的危險性以及被恐怖分子利用的可能性，硝酸銨在大多數地方都受到嚴格管控。據全國廣播公司新聞組報道説，2011年，美國國土安全部&&規定，對這種化&物的出售進行了限制。

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