비료공장에서 물을 뿌리면 폭발이 일어나나요?

Question

질산암모늄 때문이라고 하는데 불도 아니고 어떻게 물을 뿌리는데 폭발이 일어난다는 것인지 궁금합니다. 물을 뿌리면 오히려 불길이 거세지는 물질도 있다고 들었는데 그것과 같은 원리인지 아니면 이 경우에는 또 다른 원리인지요?

Answer 1

안녕하세요.

비료 공장에서 물을 뿌렸을 때 폭발이 발생할 수 있는 이유는 주로 질산암모늄(Ammonium Nitrate, NH₄NO₃)이라는 화합물의 특성에 기인합니다. 질산암모늄은 산화제(oxidizing agent)의 성질을 가지고 있으며, 고온이나 충격에 의해 쉽게 분해되어 폭발할 수 있습니다. 이 과정에서 많은 양의 산소와 열이 방출됩니다. 질산암모늄의 분해 반응은 다음과 같이 나타낼 수 있습니다 :

2NH₄NO₃ → 2N₂ + O₂ + 4H₂O

이 반응은 고온에서 촉발될 수 있으며, 충분한 에너지가 제공될 경우 폭발적인 에너지 방출이 가능합니다.
질산암모늄이 물에 용해될 때 발열 반응이 일어납니다. 이 과정에서 생성되는 열은 질산암모늄의 분해를 촉진할 수 있습니다. 만약 주위 환경이 이미 고온 상태라면, 물의 첨가로 인해 온도가 더 상승할 수 있습니다. 물이 질산암모늄과 반응하면서 발생하는 열이 축적되면, 압력이 상승할 수 있습니다. 특히 밀폐된 공간에서는 압력 상승이 폭발을 유발할 수 있습니다. 물이 질산암모늄과 섞이면서 불순물이 존재할 경우, 이러한 불순물이 촉매로 작용하여 분해 반응을 가속화할 수 있습니다.