Den libanesiska huvudstaden Beirut skakades på tisdagskvällen lokal tid av en explosion som har dödat minst 78 människor och skadat ytterligare tusentals.

Landets premiärminister Hassan Diab sa att explosionen orsakades av cirka 2, 700 ton ammoniumnitrat lagras nära stadens lasthamn. Videofilmer verkar visa en eld som brinner i närheten före explosionen.

Ammoniumnitrat har den kemiska formeln NH₄NO₃. Tillverkad som små porösa pellets, eller "prills", det är ett av världens mest använda gödselmedel.

Det är också huvudkomponenten i många typer av gruvsprängämnen, där den blandas med eldningsolja och detoneras av en sprängladdning.

För att en industriell ammoniumnitratkatastrof ska inträffa, mycket måste gå fel. Tragiskt nog, detta verkar ha varit fallet i Beirut.

Vad kan ha orsakat explosionen?

Ammoniumnitrat brinner inte av sig självt.

Istället, det fungerar som en syrekälla som kan påskynda förbränning (förbränning) av andra material.

För att förbränning ska uppstå, syre måste finnas. Ammoniumnitratprills ger en mycket mer koncentrerad tillförsel av syre än luften omkring oss. Det är därför det är effektivt vid brytning av sprängämnen, där det blandas med olja och andra bränslen.

Vid tillräckligt höga temperaturer, dock, ammoniumnitrat kan sönderfalla våldsamt av sig själv. Denna process skapar gaser inklusive kväveoxider och vattenånga. Det är detta snabba utsläpp av gaser som orsakar en explosion.

Ammoniumnitratnedbrytning kan utlösas om en explosion inträffar där det förvaras, om det är en intensiv brand i närheten. Det senare är vad som hände i Tianjin-explosionen 2015, som dödade 173 människor efter att brandfarliga kemikalier och ammoniumnitrat förvarades tillsammans på en kemikaliefabrik i östra Kina.

Även om vi inte vet säkert vad som orsakade explosionen i Beirut, bilder av händelsen indikerar att den kan ha utlösts av en brand – synlig i en del av stadens hamnområde innan explosionen inträffade.

Det är relativt svårt för en brand att utlösa en ammoniumnitratexplosion. Branden skulle behöva upprätthållas och begränsas inom samma område som ammoniumnitratprillorna.

Också, själva prills är inte bränsle för elden, så de skulle behöva vara förorenade med, eller förpackad i, något annat brännbart material.

Invånarnas hälsa i fara

I Beirut, det har rapporterats 2, 700 ton ammoniumnitrat lagrades på ett lager i sex år utan lämpliga säkerhetskontroller.

Detta kommer nästan säkert att ha bidragit till de tragiska omständigheter som resulterade i en vanlig industribrand som orsakade en sådan förödande explosion.

En ammoniumnitratexplosion producerar enorma mängder kväveoxider. Kvävedioxid (NO₂) är en röd, illaluktande gas. Bilder från Beirut avslöjar en distinkt rödaktig färg till plymen av gaser från explosionen.

Kväveoxider finns vanligtvis i luftföroreningar i städer, och kan irritera andningsorganen. Förhöjda nivåer av dessa föroreningar är särskilt oroande för personer med andningsproblem.

Ångorna i Beirut kommer att utgöra en hälsorisk för invånarna tills de naturligt skingras, vilket kan ta flera dagar beroende på det lokala vädret.

En viktig påminnelse

Här i Australien, vi producerar och importerar stora mängder ammoniumnitrat, mestadels för användning i gruvdrift. Den tillverkas genom att kombinera ammoniakgas med flytande salpetersyra, som i sig är gjord av ammoniak.

Ammoniumnitrat är klassificerat som farligt gods och alla aspekter av dess användning är strikt reglerade. I årtionden, Australien har producerat, lagrat och använt ammoniumnitrat utan någon större incident.

Explosionen i Beirut visar oss hur viktiga dessa regler är.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.