En enorm explosion inträffade vid en gödningsanläggning i väst, Texas, den 17 april, 2013. © Michael Ainsworth/Dallas Morning News/Corbis Gödselexplosionen 2013 som dödade och skadade invånare i väst, Texas, var anmärkningsvärd inte bara för sitt fruktansvärda resultat utan också för att explosioner från gödseltillverkning (eller detaljhandel, som var fallet i väst) är en relativt sällsynt förekomst.
För en planet som förbrukar cirka 200 miljoner ton gödselmedel per år, olyckor är inte allestädes närvarande [källa:Plumer]. Dock, när ammoniumnitrat (en möjlig orsak till väst, Texas, katastrof och andra gödningsmedelolyckor) blåser upp, effekterna har varit historiskt förödande. Den 16 april, 1947, en båt fylld med 2, 300 ton ammoniumnitrat och dockades nära Texas City, Texas, sprängdes till följd av en liten brand ombord. Nästan 600 människor dödades [källa:Beach]. Denna incident 1947 har kallats en av de värsta industriolyckorna i USA:s historia.
Hur exploderar gödselmedel - som vi ofta tänker på som bara naturliga element som är bra för jorden - så våldsamt?
Låt oss börja med lite bakgrund om själva gödningsmedlet. Växter behöver några grundläggande näringsämnen för att växa, och de flesta av dem finns i luften och vattnet:saker som syre, kol och väte. Självklart, de behöver också några andra element som kanske är rika på jorden de växer i [källa:IFA]:
Det är där gödningsmedel kommer in:Det packar smutsen med de sekundära elementen som behövs för att få en växt att blomstra. Självklart, många av oss trädgårdsmästare skulle helt enkelt klassificera god gammal gödsel som gödningsmedel, och vi skulle inte ha fel. Enligt International Fertilizer Industry Association, naturligt eller tillverkat material som innehåller minst 5 procent kväve, kalium eller fosfor är a gödselmedel .
Självklart, gödningsindustrin tillverkar syntet - eller som de föredrar att kalla dem, mineral - gödselmedel. För att tillverka mineralgödselmedel, det finns några steg. Först måste du samla in materialet, vilka är, faktiskt, finns i naturen. Sedan måste du behandla dem för att stärka koncentrationen eller förfina produkterna. Efter det, du måste omvandla dem till en form som kan användas av växter, och då kanske du vill kombinera dessa näringsämnen med andra.
Låt oss göra våra händer smutsiga och bestämma vad som faktiskt händer för att få gödselmedel att sprängas.
Tillsammans med ammoniumnitrat, västern, Texas, gödningsanläggningen trodde att lagra stora mängder vattenfri ammoniak, som också kan generera massiva explosioner under specifika förhållanden. Hemera/Thinkstock En av huvudkomponenterna i tillverkat gödselmedel är ammoniumnitrat. Som vi sa, kväve är en av de makronäringsämnen som växter älskar, så många gödningsmedel är kvävebaserade.
Självklart, vi kan inte bara flaska upp lite kväve och hälla det på olja morot lappen. Atmosfäriskt kväve har en riktigt stark kemisk bindning som växter inte lätt kan bryta, så gödningsföretag skapar ett kvävebaserat ämne som är mycket lättare för växter att ta isär. Ammoniumnitrat är en sådan förening. Och det används av goda skäl:Ammoniumdelen stannar kvar längre utan att förångas, så det är bra för varma sommarfält, och nitratet används enkelt av växter. Ännu mer övertygande inom jordbruksindustrin, det är billigt att tillverka. Du kombinerar ammoniak och salpetersyra, och du är klar.
Men vad är det som gör att ammoniumnitrat klarar sådana dödliga explosioner? Förvånande, inte mycket. Verkligt, ammoniumnitrat är en relativt stabil förening, enligt U.S. Environmental Protection Agency. Med andra ord, när det bara sitter tyst någonstans, ammoniumnitrat är inte så stort problem eftersom det behöver en relativt hög aktiverings energi (energin som behövs för att orsaka en kemisk reaktion) att explodera [källa:Encyclopaedia Britannica]. Dock, om en olycka där någon slags detonation - en gnista, eller någon form av energi - uppstår, du tror bättre att ammoniumnitrat är dödligt. Föreningen tillverkar i huvudsak sitt eget bränsle (från ammonium) och oxidationsmedel (nitratet), så dess reaktion är våldsam och långvarig [källa:Di Justo].
Så det är vettigt att en eld verkar vara orsaken - och inte utgången - till det som hände i väst, Texas. Om ammoniumnitrat verkligen visar sig vara den skyldige, det hade troligen blivit väldigt, mycket varmt (förmodligen i ett slutet utrymme) för att reagera som det gjorde. Explosionen kunde mycket väl ha orsakat den seismiska aktivitet (lika med en jordbävning på 2,1) som rapporterades på platsen [källa:Di Justo].
Det är värt att notera att även om ammoniumnitrat och andra gödselexplosioner är fruktansvärda, de är sällsynta. Men vi skulle vara försiktiga att inte nämna att vissa människor också har noterat att gödselmedel kan göra en dödlig, avsiktligt vapen. Timothy McVeigh, för en, använde en gödningsbomb vid bombningen i Oklahoma City 1995.
