نترات الأمونيوم في قفص الاتهام
الكيمياء والصيدلة >>>> كيمياء
Image: SYR-RES
Image: wikipedia.org
نترات الأمونيوم NH4NO3 أو H4N2O3 مادة صلبة بلورية عديمة اللون، وهو ملح الأمونيوم لحمض النيتريك (2). يُستخدم أساسًا بوصفه سمادًا، وكذلك يُستخدم على نطاق واسع مع المواد المضافة بوصفه عاملًا متفجرًا. تُنتج ملايين الأطنان من هذه المواد الكيميائية سنويًّا في جميع أنحاء العالم، ويجري التعامل معها دون حوادث (1).
وفقًا للأدبيات العلمية؛ فإن نترات الأمونيوم هي مادة مؤكسدة قوية ومادة متفجرة مستقرة نسبيًّا. وصنفت وزارةُ النقل الأمريكية أسمدةَ نترات الأمونيوم ونترات الأمونيوم التي تحتوي على أقل من 0.2% من المواد القابلة للاحتراق مواد مؤكسدة. أما نترات الأمونيوم التي تحتوي على أكثر من 0.2% من المواد القابلة للاحتراق فتُصنف مادةً قابلة للانفجار، وذلك لغرض التعامل السليم معها في أثناء نقلها (1).
وعلى الرغم من أنَّ نترات الأمونيوم تُستخدم عمومًا على نحو آمن وهي مستقرة طبيعيًّا ومن غير المحتمل أن تنفجر عرضيًّا؛ إلا أنّ الانفجارات العرضية لهذه المادّة أدت إلى خسائر في الأرواح وتدمير في الممتلكات. ونادرًا ما تحدث هذه الحوادث، ولكن عندما تحدث تكون ذات أثر كبير، وعلى إثرها طُوِّرَ العديد من إجراءات التعامل الآمنة مع هذه المواد (1).
حالات انفجار نترات الأمونيوم:
لا تنفجر نترات الأمونيوم بشكلها الصلب أو المنصهر أو حتى ضمن محلول بسهولة، ولكنها قد تنفجر عند تعرضها لصدمة قوية أو لدرجات حرارة عالية في أثناء الحجز (1).
ففي حال وجود كميات كبيرة من نترات الأمونيوم؛ فإن بعض المناطق الموضعية ذات درجات الحرارة المرتفعة تكون مُحاطة كفاية بالكمية الإجمالية من نترات الأمونيوم؛ مما قد يؤدي إلى بَدء الانفجار (1).
كذلك قد يؤدي انفجار كمية صغيرة من نترات الأمونيوم في مكان مغلق (أنبوب مثلًا) إلى انفجار كميات أكبر، وقد تزيد الملوثات من خطر انفجار نترات الأمونيوم. أما في حال كان مشوبًا بمواد عضوية؛ فإن هذه المواد العضوية ستجعل انفجار نترات الأمونيوم أكثر نشاطًا (1).
وكذلك بعض الملوثات غير العضوية أيضًا، متضمنة الكلوريدات وبعض المعادن مثل الكروم والنحاس والكوبالت والنيكل (1).
وعندما يصبح محلول نترات الأمونيوم أكثر حموضة؛ فإن ثباته ينخفض وتزيد احتمالية انفجاره. وأيضًا قد تزيد المناطق المنخفضة الكثافة (مثل الفقاعات) في نترات الأمونيوم المُذابة أو محاليلها من احتمال حدوث انفجار وتعزِّز انتشاره (1).
إن نترات الأمونيوم لا يحترق بنفسه، ولكن عند تماسه مع المواد الأخرى القابلة للاحتراق، يزداد خطر الحريق حتى في حال عدم وجود هواء. يمكن أن تُحرر الحرائق التي تشتمل على نترات الأمونيوم أكاسيدَ النيتروجين والأمونيا السامة، وقد يؤدي نشوب حريق يحتوي على نترات الأمونيوم في مكان مغلق إلى حدوث انفجار، وقد تنفجر الأوعية المغلقة بشدَّة عند تسخينها (1).
إجراءات السلامة للحدِّ من مخاطر نترات الأمونيوم:
يجب أن تكون المنشآت على دراية بمخاطر نترات الأمونيوم والتأكد من عدم وجود الظروف/ الشروط التي قد تؤدي إلى حدوث انفجار، وتشمل الإجراءات التي تساعد على منع الانفجارات ما يأتي:
- تجنب تسخين نترات الأمونيوم في مكان مغلق (على سبيل المثال يجب تصميم خطوات العمل التي تشمل نترات الأمونيوم بطريقة تساعد على تجنب احتمالية وجودها في مكان مغلق).
- تجنب التسخين الموضعي لنترات الأمونيوم، لأنه من الممكن أن يؤدي إلى تطوير مناطق ذات درجة حرارة عالية.
- تأكد من عدم تعرض نترات الأمونيوم لموجات صدمة قوية من المواد المتفجرة.
- تجنب تلوث نترات الأمونيوم بالمواد القابلة للاحتراق أو المواد العضوية مثل الزيوت والشموع.
- تجنب تلوث نترات الأمونيوم بالمواد غير العضوية التي قد تسهم في حساسيته للانفجار، منها الكلوريدات وبعض المعادن مثل الكروم والنحاس والكوبالت والنيكل.
- الحفاظ على (PH) محاليل نترات الأمونيوم ضمن المجال الآمن، وتجنب خصوصًا الـ (PH) المنخفضة (الحامضية) للمحلول (1).
يؤدي تفكك نترات الأمونيوم إلى تحرير غازات سامة تحتوي على الأمونيا وأكاسيد النيتروجين التي تساعد على حدوث الاحتراق حتى في غياب الأكسجين. وقد تتراكم الحرارة والضغط الناتجان عن تفكك نترات الأمونيوم إذا حدث التفاعل في مكان مغلق ولم تتمكن الحرارة والغازات الناتجة من التبدّد، ويزداد معدل التفكك مع ارتفاع درجة الحرارة. ويمكن أن يصل الضغط في الأماكن المغلقة إلى مستويات خطرة ويسبب انفجارًا يشمل انفجار نترات الأمونيوم (2).
إن معظم أنواع نترات الأمونيوم تتوقف عن التفكك بمجرد إطفاء الحريق. ومع ذلك فإن بعض أنواع أسمدة نيتريت الأمونيوم (ammonium nitraet) التي تحتوي على نسبة صغيرة من الكلوريدات (مثل كلوريد البوتاسيوم) تخضع لتفكك مشتعل تلقائي يمكن أن ينتشر ضمن كمية المادة ويؤدي إلى إنتاج أبخرةٍ سامةٍ كثيرة حتى بعد إزالة مصدر الحرارة الأولي. إن هذا النوع من الأسمدة التي يمكن أن تتفكك تلقائيًّا والمعروفة باسم "مواقد السيجار cigar burners" هي ببساطة أسمدة مركبة تحتوي على ما بين 5٪ إلى 25٪ نيتروجين من نترات الأمونيوم، وحتى 20٪ فوسفات على شكل (P2O5) وكلورايد (الذي يكون موجودًا فقط بنسبة قليلة) (2).
إجراءات مكافحة الحريق:
إذا وجد رجالُ الإطفاء أنه من الآمن والملائم الاستجابة لحريق يحتوي على نترات الأمونيوم؛ فيجب أخذ هذه المعلومات بعين النظر:
1- يجب مكافحة حرائق نترات الأمونيوم من مواقع محمية أو أقصى مسافة ممكنة.
2- الاقتراب من منطقة الحريق الناتج عن نترات الأمونيوم باتجاه الرياح (upwind) نفسه لتجنب الأبخرة الخطرة ومنتجات التحلل السامة.
3- يجب استخدام أجهزة التنفس المستقلة (Self-contained breathing apparatus (SCBA من الأنواع المُعتمَدة من المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية (NIOSH) لحماية الأفراد من الغازات.
4- استخدام كميات متدفقة من المياه من مسافة بعيدة في أسرع وقت ممكن؛ فمن المهم أن تبقى كتلة نترات الأمونيوم باردة والحفاظ على برودة الأسمدة المجاورة برشها بكميات كبيرة من الماء وأن يُطفأ الحريق بسرعة.
5- لا يستخدم البخار أو ثاني أكسيد الكربون أو البودرة الجافة أو مطافئ الرغوة أو الرمل.
6- ضمان أقصى تهوية لحاوية تخزين نترات الأمونيوم في أسرع وقت ممكن (إلى حين وصول الماء) لمنع تراكم الحرارة والضغط. ويختلف هذا عن ضمان الحد الأقصى من التهوية للمبنى بأكمله أو الهيكل حيث يتم تخزين نترات الأمونيوم.
7- منع نترات الأمونيوم من دخول المصارف -إذا كان ذلك عمليًّا وآمنًا-؛ إذ يمكن أن يحدث احتباس قد يؤدي إلى انفجار.
8- منع أو تقليل تلوث المسطحات المائية أو المجاري المائية بنترات الأمونيوم لتقليل احتمال حدوث تأثيرات بيئية.
يجب ألا يحاول رجال الإطفاء إطفاء حريق نترات الأمونيوم، ويجب إخلاء الجميع -حتى رجال الإطفاء- إلى مسافة آمنة إذا لاحظوا أيًّا مما يأتي:
- حريق يحتوي على نترات الأمونيوم لكنه خارج نطاق السيطرة.
- ابتلاع النار لنترات الأمونيوم.
- وجود دخان بني/ برتقالي؛ مما يشير إلى وجود ثاني أكسيد النيتروجين (وهو مادة سامة).
- زيادة سريعة في كمية/ شدة الدخان أو الحريق في منطقة تخزين نترات الأمونيوم (2).
سِمِّية نترات الأمونيوم:
تسبب جرعة 10مغ/ كغ من نترات الأمونيوم عند دخولها الطريق الفموي بسِمِّية حادَّة بفعل (Methemoglobinemia- Carboxhemoglobinemia)، إضافة إلى زيادة الاستقلاب المؤدِّي إلى فقدان الوزن أو تقليل زيادة الوزن. أمّا جرعة 65 مغ/كغ في خلال 26 أسبوعًا متقطّعًا فتسبب تغييرًا في النشاط الحركي، وتغيرات في تركيب المصل (مثل البروتين الكلي والبيليروبين والكوليسترول)، إضافة إلى تثبيط الأنزيم الناقل للأمين (Transaminases) أو تحريضه أو تغيير مستوياته في الدم أو الأنسجة.
يمكن امتصاص نترات الأمونيوم داخل الجسم بالاستنشاق؛ وتشمل الأعراض: السعال، واحمرار الجلد، وألم في العين واحمرارها. أو بالابتلاع؛ وتشمل الأعراض: الإقياء، والإسهال، وازرقاق الشفاه والجلد والأظافر وتعب عام (2).
الترياق
يمكن معالجة ميتهيموغلوبينية الدم العَرضيّة باستخدام زرقة الميثيلين*.
ويُشار إلى أن التحالّ (Hemodialysis) وتسريب الدم (hemoperfusion) هما إجراءان غيرُ فعالين، كذلك قد تتطلب ميتهيموغلوبينية الدم الشديدة عند الرضع غير المستجيبين للعلاج بأزرق الميثيلين إلى إجراء نقل دمّ (exchange transfusion).
إجراءات الطوارئ والتدابير الداعمة عند التعرض للنترات والنتريت
يجب المحافظة على مجرى الهواء مفتوحًا والمساعدة على التهوية وإعطاء الأكسجين إذا لزم الأمر. ويجب معالجة انخفاض ضغط الدم بوضعية الاستلقاء والسوائل الوريدية، ورافعات الضغط بجرعات منخفضة عند الحاجة. ويجب مراقبة المؤشرات الحيوية وتخطيط القلب مدة 4-6 ساعات.
- في حال الاستنشاق: تُبعَد الضحايا عن مصدر التعرض، وتُعطى الأكسجين الداعم إذا كان ذلك متاحًا.
- في حال ملامسة الجلد والعينين: تُنزع الملابس الملوثة وتُغسل بالماء والصابون الغزير، وتُروى العيون المكشوفة بالماء أو المحلول الملحي.
- في حال الابتلاع: يُعطى الفحم الفعَّال عن طريق الفم إذا كانت الظروف مناسبة. غسل المعدة ليس ضروريًّا بعد الابتلاع الصغير إلى المتوسط إذا كان من الممكن إعطاء الفحم الفعَّال على الفور. ولا تُستخدم المقيئات ولا يجري التحريض على الإقياء (2).
الهوامش:
* ينبغي عدم إعطاء أزرق الميثيلين لمرضى نقص (G-6-PD)؛ لما قد يسببه من فقر دم انحلالي شديد (2).
المصادر:
