질산암모늄

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Ammonium Nitrate

1. 개요2. 상세3. ANFO4. 여담

1. 개요[편집]

화학식 NH4NO3 무색, 무취, 녹는점 169.5℃흡습성이 있고 에 잘 녹으며, 수용액을 가열하면 분해되어 아산화질소(N2O)가 생성된다.

2. 상세[편집]

비료, 화약, 냉각제에 주로 사용된다. 농업에서는 식물에 질소를 공급하기 위한 비료로 사용이 된다. 한분자에 물에 잘 녹는 이온형태의 질소를 두개나 포함하고 있으면서 농업 혁명의 핵심이며 최고의 발명품으로 추앙받고 있다. 어떤 학자는 질산암모늄이 어느 한 순간 지구상에서 사라진다면 인류는 풀뿌리나 캐고 삶의 대부분을 먹을 것을 찾거나 얻기 위해 써야 할 것이라고 단언했다.

질산염이기 때문에 위험물안전관리법상 '제1류 위험물'로 분류된다. (지정수량 300kg)

3. ANFO[편집]

폭발물 제조에도 쓰인다. 대표적인 것이 안포(ANFO : Ammonium Nitrate and Fuel Oil )인데 다공성 구슬로 만든 질산암모늄 94%에 경유 6%의 비율로 섞어서 만든다. 질산암모늄의 RE 계수는 0.42이지만 안포로 제조하면 0.8까지 상승한다. 그리고 애초에 질산암모늄 자체는 활성화 에너지가 높아 자체발화시키기 힘들다. 이것을 경유의 발열량으로 커버하는 것. 값이 싸고, 취급이 용이하며 폭성이 좋다는 등 여러 가지 장점이 있어 테러리스트, 채석장, 석탄/금속 광산이나 민간 공사에 많이 쓰인다. 가장 유리한 건 안정성인데, 질산암모늄 자체의 활성화에너지가 높은 편이므로 뇌관 없이 단순히 불만 당겨서는 경유만 잘 타고 만다. 1년에 북아메리카 전체에서 소비하는 폭발물의 양이 27억 kg인데 이 중 80%를 차지할 정도. 중유 대신 니트로메탄을 이용하여 질산암모늄 60에 니트로메탄 40의 비율로 제조한 것은 ANNM이라고 한다. 질산암모늄과 하이드라진을 2:1의 비율로 섞어서 제조한 것은 고성능인 애스트로라이트(Astrolite) G라고 하며, 애스트로라이트 A는 G에 알루미늄 가루를 추가한 것이다. 그런데 하이드라진이나 니트로메탄은 그 자체가 이미 고폭약이므로 굳이 질산암모늄을 섞어 IED로 만들 이유가 없다.

흔히 말하는 '비료 폭탄'의 원료가 이 질산암모늄인데, 처음으로 악용한 사람들은 1970년에 위스콘신주의 위스콘신-메디슨 대학에서 시위를 하던 대학생들이었다. 위스콘신 주 자연보호국에서 '야생동물을 위한 구덩이 폭파'라는 책자를 배포했는데 (구덩이 같은 곳에 몸이 끼여서 빼질 못하고 죽는 야생동물들이 많다), 여기에 실려있던 안포 제조법을 보고 따라한 것. 1972년에는 IRA에서 안포를 이용해 차량 폭탄을 제조하기 시작했는데, 1993년에 있었던 '비숍게이트 폭파 사건'에서 이용되었다. 그 외에도 1995년에 일어난 오클라호마 폭탄 테러(ANNM을 썼다) 등 여러 폭파 사건에 등장했다.

2004년 북한 룡천역 열차 폭발사고도 질산암모늄 비료와 유조열차가 충돌하는 어이없는 이유로 일어나서 인민학교(초등학교) 하나가 통째로 날아가고 54명 사망, 1249명 부상의 대형 참사를 빚었다.

4. 여담[편집]

일본의 에어백 제조업체 타카타 또한 가격이 기존의 에어백 분사제로 사용하던 '테트라졸' 보다 훨씬 싸다는 이유로 바로 이 '질산암모늄'을 새로운 분사제로 사용하는 에어백을 2001년 부터 내놓았다가 전세계 곳곳에서 타카타사의 에어백들이 폭발하는 바람에(...) 세계 각지에서 공식적으로 접수된 사망자만 무려 16명이나 발생하는 최악의 사태가 발생했고 그로인해 전 세계 총합 1억대가 넘는 자사의 에어백들을 대량 리콜 하던 중 결국 이 에어백 결함 사태로 인해 2017년 6월 부채 총액 1조엔을 넘어 일본 제조업 사상 전후 최대의 파산을 하고 말았다.

근래에는 악용을 막기 위해 질소 비료 제조시 질산암모늄을 코팅 처리하여, 제조가 어려워졌다.

군용으로는 활주로도로에 매설후 기폭하여 사용불가 상태로 만드는데 주로 이용한다. 사용하는 양이 대량인것도 있고, 밀어내는 힘이 강하기 때문에 땅속에 묻어서 터트려야 하는 경우 대개 질산암모늄을 이용한다.

매우 둔감하기 때문에 드럼통에 담아서 운반하는게 가능하며, 급한 경우 드럼통 채로 연료와 섞어서 구덩이에 부어서 사용하기도 하는 듯. 매우 둔감한 관계로 확실하게 기폭시키기 위해 뇌관으로만 힘들어 PETN이나 RDX같은 전폭제(BOOSTER)을 사용한다, 뇌관이 폭발 → 전폭제가 폭발하여 폭발력 극대화 → 질산암모늄이 폭발하는 과정을 거치는 게 특징.

냉각제로도 쓰이는데, 질산암모늄을 물에 용해하면 흡열 반응이 강하게 일어나서 온도를 낮출 수 있다. 물론 이거 쓰느니 요소를 쓰는 게 훨씬 안전하지만은.