للاستماع إلى المقالة:
كيف لمادة غير قابلة للاشتعال أن تحدث انفجارًا هائلًا يشعل نيران الفقد في قلوب أمهاتٍ أثكلهن؟ وكيف للعلم أن يبرر تسبب مادة آمنة في زعزعة أمن عدة مدن عبر التاريخ الحديث، كانت آخرها العاصمة اللبنانية بيروت التي باتت منكوبة إثر الانفجار الهائل الذي دمرها بالكامل؟
نترات الأمونيوم AN، ماهي إلا ملح بلوري صلب عديم الرائحة له تاريخ حافل بالانفجارات التي بثت رائحة الدم حيثما انفجر. ولعل أول ما يذكره التاريخ الحديث من تلك الانفجارات هو ما وقع في ألمانيا عام ١٩٢١م والذي لقي ٥٦١ شخصًا حتفه على إثره. يحتل الانفجار الواقع في تكساس المرتبة الأولى من حيث عدد ضحايا انفجارات نترات الأمونيوم، فيصنف هذا الانفجار الذي وقع في ولاية تكساس الأمريكية عام ١٩٤٧م أكبر حادث صناعي وأخطره في تاريخ الولايات المتحدة الأمريكية، مخلفًا ٥٨١ جثة تحت الحطام. أما اليوم، فما زالت بيروت تتألم مما تسبب به انفجار نترات الأمونيوم في الرابع من أغسطس/آب المنصرم، تكبدت لبنان على إثره خسائر جسيمة بالإضافة إلى أعداد ما خلفه من قتلى وجرحى.
قد يخالجنا الشك في مدى صحة ما يقوله العلماء بشأن أمان هذه المادة وقد يذهب بعض الناس إلى أنه تصادمٌ بين العلم والواقع بعد المرور بتاريخها الدموي. العلم والواقع لا تضاد بينهما، بل إن العلم هو المفسر للواقع والمبرر لأحداثه. لذا فالسبيل الوحيد لتفسير ما تسببت به نترات الأمونيوم من وقائع مدمرة هو فهم طبيعة هذه المادة وتكوينها وكيفية تفاعلها.
تنتج نترات الأمونيوم NH4NO3 عن تفاعل حمض النيتريك HNO3 ذي الطبيعة الآكلة التي تمكنه من إذابة الحديد والفضة(٢)، والذي يتميز أيضاً بتفاعله الفوري مع أنسجة الجسم مما يشكل خطرًا على الصحة(٣) مع غاز الأمونيا NH3 القلوي المميت عند التعرض لكميات كبيرة مركزة منه، أما التعامل مع كمية قليلة مخففة من هذا الغار فلن تؤذيك سوى نتانة رائحته القوية المزعجة.(٤)
ومن عجائب الكيمياء أن تتفاعل هاتان المادتان الخطرتان نسبيًا لإنتاج مادة تتسم بالأمان طالما لم تعكر صفوها مواد أخرى قد تجعل منها خطرة للغاية. يصف العلماء مركب نترات الأمونيوم بأنه ملح بلوري صلب عديم الرائحة غير قابل للاشتعال وله قابلية عالية للذوبان في الماء والكحول، له الصيغة الكيميائية: NH4NO3 ويرمز له اختصاراً بAN.
ذوبانية مركب نترات الأمونيوم في الماء واحتواؤه على عنصر النيتروجين المهم لنمو النباتات في التربة، يجعلان منه مركبًا مهمًا في إنتاج الأسمدة الزراعية. رغم كون نترات الأمونيوم مادة آمنة، إلا أن مزجها مع الوقود ينتج خليطًا سريع الانفجار يستخدم في التعدين والتنقيب عن المعادن في المناجم. كما تستخدم نترات الأمونيوم على أنها عنصر غذائي في إنتاج المضادات الحيوية والخميرة.(٥)
نترات الأمونيوم AN، هي كما أوردنا سابقًا مادة آمنة وغير قابلة للاشتعال عند وجودها بصورتها الخام الخالية من الشوائب، إلا أن الخطر الناجم عن مزجها مع مواد أخرى قابلة للاشتعال "كما في مجال التعدين" كبير للغاية. تكديس كميات هائلة من نترات الأمونيوم لمدة طويلة في مخازن تفتقر للرقابة مع تعريضها للحرارة العالية تشكل مخاطر يصعب التخفيف من وطأتها بعد فوات الأوان.
تصف ورقة بيانات سلامة المواد(MSDS) المعتمدة عالمياً، نترات الأمونيوم بأنها مادة مؤكسدة غير قابلة للاشتعال(صفر من حيث القابلية للاشتعال)، كما أنها قد تنفجر عند التعرض لحرارة هائلة بشكل مفاجئ(الدرجة الثالثة من حيث التفاعلية)، فاندلاع حريق في المكان قد يؤدي إلى انفجارها. تؤثر الرطوبة على نترات الأمونيوم فتزيد من الخطورة المحتملة لهذه المادة.(٦)
عدا ذلك، فلا يُحدِثُ هذا الملح البلوري أي انفجارات من تلقاء نفسه. ولتفادي كافة الأخطار المذكورة أعلاه، يتوجب اتباع التعليمات التي تنص عليها MSDS كتخزينها بمخازن جيدة التهوية للمحافظة على حرارة المخازن من الصعود وإبقائها باردة وجافة، كما يمنع وجود أي مواد قابلة للاشتعال في المخزن ذاته أو بالقرب من نترات الأمونيوم وهذا لتجنب الانفجارات والحرائق.(٦)
ولاستكمال المشهد ودحر الشكوك حول طبيعة هذه المادة، لابد من الاطّلاع على الخطوات التي تخطوها نترات الأمونيوم في طريقها نحو الانفجار. تبقى نترات الأمونيوم متماسكة إلى أن تصل إلى درجة ذوبانها (169-170oC)، حيث تبدأ بالانصهار تدريجياً مطلقة حرارة تقربها أكثر فأكثر من درجة غليانها (210oC). تتحلل نترات الأمونيوم خلال رحلتها من درجة الذوبان إلى درجة الغليان بتفاعل عادةً ما يكون طاردًا للحرارة مطلقةً غازات أغلبها سام وأبرزها أكسيدات النيتروجين التي تدعم احتراق المواد القابلة للاشتعال حتى في غياب غاز الأكسجين، فتحترق كل ما تحيط بها مواد ومركبات قابلة للاشتعال بسرعة هائلة مساهمةً بذلك إلى جنب نترات الأمونيوم في توليد ضغط وحرارة كبيرين للغاية.(٥) أما الحرارة الابتدائية التي تدفع عجلة هذا المشهد بأكمله (درجة ذوبان نترات الأمونيوم 169-170oC)، فغالباً ما تكون ناتجة عن انفجار أو حريق سابق لانفجار هذه المادة.(٧) أثارت السحابة الحمراء دهشة كل من عاينها، إذ صبغ غاز ثاني أكسيد النيتروجين NO2 (٥) سماء بيروت بحمرته التي لم تفلح رغم ما أثارته من دهشة في خطف الأنظار عن حمرة دماء ضحايا هذه المدينة المنكوبة!
المراجع:
1. What is Nitric Acid? - Structure, Uses & Formula - Video & Lesson Transcript | Study.com
2. The Facts About Ammonia
3. Ammonium nitrate | NH4NO3 - PubChem
4. fishersci
كتابة:
زينب بدر
"إلى جانب تخصصي الكيمياء، تنصب معظم اهتماماتي على الأحياء والأدب والتاريخ والقضايا البيئية والمجتمعية."
مراجعة وتدقيق:
بسام محمد عاشور
"طالب لغة عربية سنة ثالثة، هاوٍ للقضايا النحوية والصرفية، مهتم بالتراث الأدبي"
Comments