https://media1.hu/2020/08/08/pesti-tv-uj-reszletek-elerhetoseg/
Az elmúlt hét szomorú aktualitást adott az alábbi írás összeállításához, mely Dr. Kutasi Csaba textilvegyésztől származik.
A bejrúti katasztrófa margójára
2020. augusztus 4-én este - a rettenetes detonációval járó tragédia előtti időben - a szemtanúk először a raktárépületből felcsapó lángokat és füstöt vették észre, majd több kisebb robbanást észleltek. Ezután következett be a fő detonáció, amely letarolta Bejrútot. A robbanás következtében - a cikk írásakor - több mint 150 ember elhunyt, többen eltűntek, kb. ötezren megsérültek, közel 300 ezren elveszítették otthonukat.
A robbanásokat (kémiai és nukleáris) a nagy tisztaságú TNT (trinitro-toluol) detonációjához viszonyítják, eszerint 200-500 t TNT felrobbanása okoz hasonló erejű pusztítást. Jelenleg a legnagyobb robbanóerejű - nem nukleáris - bomba (az amerikai hadsereg használatában levő GBU-43/B Massive Ordanance Air Blast) 11 tonnás robbanóerővel rendelkezik, azaz kb. 20-40-szer kisebb robbanást okoz, mint a bejrúti detonáció. 1. kép
Az előzmény, hogy közel hét éve a moldovai zászló alatt közlekedő Rhosus hajó Georgiából az afrikai Mozambikba tartott - 2.750 t ammónium-nitrátot szállított -, amely kémiai megfelelőségétől függően robbanóanyagok, pirotechnikai eszközök gyártására, ill. nitrogén hatóanyagú műtrágyák előállítására alkalmas. Egyes információk szerint a hajótestben szivárgást észleltek, ezért útjukat megszakítva, kikötöttek Bejrútban. Felmerülhet az is, hogy újabb rakományt kívántak felvenni, azonban a túlterhelés megelőzése érdekében a helyi hatóságok ezt nem engedték. A 2013 őszén kényszerűen kikötött teherszállító hajó műszaki, ill. egyéb okok miatt többet nem hajózott ki. A 2.750 t-s ammónium-nitrát rakományt egy - a bejrúti kikötőben - levő raktárban helyezték el, majd később az üres hajótest elsüllyedt.
Az ammónium-nitrát és tulajdonságai
Az ammónium-nitrát egy szervetlen só, az ammónia nitrátja (előállítása: ammónia közömbösítése salétromsavval). Fehér színű, kristályos, szagtalan, erősen higroszkópos tulajdonságú, oxidatív hatású szilárd anyag. A vegyület 10 mól kristályvizet (a kristályrácsba, a rácspontok közé meghatározott arányban beépülő vizet) tartalmaz. Vízben jól oldódik, ez a folyamat endoterm (hőelnyelő, hűtő).
A kristályvizet tartalmazó változatát közel tisztán, vagy más vegyületekkel keverve műtrágyaként alkalmazzák (utóbbi nem fokozottan oxidáló állapotú). [Pl. a pétisó kalcium-karbonáttal (mészkő) és magnézium-karbonáttal (dolomit) stabilizált ammónium-nitrát]. 2. kép
A vízmentes ammónium-nitrát erélyes oxidálószer, így ipari - többek között bányákban alkalmazott - robbanószerek készítésére használják, pl. gázolajjal kevert elegy formájában (a robbanáshoz viszont a kémiai reakciót általában detonátorral kell megindítani). 3. kép
Amennyiben az ammónium-nitrát könnyen éghető anyaggal kerül kapcsolatba, fokozott folyamat játszódik le, 200 oC-feletti magas hőmérsékleten hevesen bomlásnak indul. Ennek során gázhalmazállapotú anyagok (pl. nitrogén-oxidok, vízgőz) keletkeznek, a gyors gázkibocsátás okozza a robbanást. A hirtelen gáz halmazállapotúvá váló ammónium-nitrát rendkívül nagy erejű, hangsebességgel terjedő lökéshullámot idéz elő, ami óriási károkat okoz. A lökéshullámot bejrúti kikötőtől több mint 200 km-rel távolabb levő Ciprus partjain is érezni lehetett, a helyi szeizmográfok a Richter-skála szerinti 3,5-ös erősségű földmozgást regisztráltak.
Az ammónium-nitrát műtrágya
Az ammónium-nitrát alapú műtrágya kémiailag nem tiszta kristályos ammónium-nitrátból, hanem olyan golyócskákból (granulálással agglomerátum képzés) áll, amely különböző adalékanyagokat is tartalmaz, főleg az összecsomósodás megakadályozására. A bevonó anyag mintegy „viaszszerű” réteget képez a szemcsék felületén. Többek között önfenntartó bomlás következik be az előírástól eltérő, ill. szennyezett ammónium-nitrát műtrágya típusok esetén. A szennyeződés mértékétől függően a műtrágya instabillá válhat, pl. tűz hatására felmelegedhet, intenzív bomlás hatására robbanhat. Tűzben az ammónium-nitrát valamennyi változata megolvad, majd barnásvörös mérgező füst (főként nitrogén-oxidok) felszabadulása mellett elbomlik. Egyes szennyezett ammónium-nitrát műtrágyák alacsonyabb hőmérsékleten is bomlásra képesek (az ún. „szivarégők”). Ezeknél a hőforrás eltávolítása után is tovább folytatódik a reakció, az egész raktározott tömegre kiterjedve. A robbanási hajlamot befolyásolja a pontos kémiai összetétel és több fizikai paraméter (pl. sűrűség, szemcseméret és a porozitás).
Az ammónium-nitrát műtrágya önmagában nem éghető, ugyanakkor az égést - mint oxidáló forrás - elősegítheti még levegő távollétében is. A megolvadt anyag további hevítés hatására bomlik nitrogénoxidok keletkezésével. Zárt térben és fokozott iniciáló hatás előfordulásakor hirtelen ütésre, nyomásra is robban. A rosszul szellőzött tárolóterekben 210 °C-nál magasabb hőmérsékleten fokozott a hőbomlás, és a robbanás bekövetkezése.
Szabályos tárolására műanyag zsákok, acél- és alumíniumhordók alkalmasak (cink és rézanyagú tárolók tiltottak). Fontos, hogy a raktártér száraz, nedvesség bejutásától védett, hűvös és jól szellőzött legyen (hőforrástól és tűztől védve). Éghető anyagok, többek között redukáló anyagok, koncentrált savak és lúgok, különböző fémek, kloridok, klorátok és szerves vegyületek (pl. mezőgazdasági termények stb.) ne legyenek a környezetben. Akár a faraklapokon előforduló fémpor, olajszennyezés is problémát okozhat, továbbá a tárolóanyag sérülése miatt kihulló ammónium-nitrát is veszélyt jelent. A szövött polipropilénből készült, belül zárható fóliatasakkal ellátott Big-Bag zsákok (mint a bejrúti tárolásnál) bizonyos körülmények között halmazolhatók. 4. kép
Az ammónium-nitrát granulátumban az oxigén nagyobb mértékben van jelen, mint a körülöttük lévő levegőben. A hosszan és a viszonylag szűk területre koncentrálódó láng- és hőhatás (tűz), ill. a golyócskák valamilyen gyúlékony anyaggal való szennyeződése elég ahhoz, hogy az ammónium-nitrát hatalmas erejű robbanásban megsemmisüljön.
A vegyület - mint említésre került – nedvszívó tulajdonságú, a levegő fokozott nedvességtartalmából vizet képes felvenni. Ez akkor következik be, ha a levegő relatív nedvességtartalma 63% felett van. Az ilyen műtrágya hajlamos a tárolás közbeni összetapadásra. A kedvezőtlen jelenség azzal magyarázható, hogy a műtrágyaszemcsék felületén telített sóoldat keletkezik. A napszakonkénti hőmérsékletváltozás során, az éjszakai lehűlés alkalmával - az oldhatóság csökkenése miatt - kristályos só válik ki, így kristályhidak jönnek létre, amelyek a szemcséket összekapcsolják (az így kialakuló összeköttetések maradandók). A kialakult „tömbök” érzékenyebbek a további külső behatásokra.
Az ammónium-nitráttal kapcsolatos piktogramok
Az ammónium-nitrát a GHS, ill. az IMDG szerint a veszélyes anyagok közé tartozik. Oxidáló képessége miatt a biztonsági adatlapon szerepelnek a kapcsolatos veszélyjelek. Tengeri szállítás során is veszélyes besorolású áru, ezért a vonatkozó előírások szigorú betartásával kell eljárni. 5. kép
Mi okozhatta a tragédiát?
Természetesen egyelőre csak találgatni lehet, ha kizárjuk a tudatos provokatív beavatkozást. Az ammónium-nitrát tehát önmagában nem robbanó anyag, veszélyessé - az említett -különböző körülmények fennállásakor válhat. 6. kép
Egyértelműen az ammónium-nitrát bomlására utalt a nitrogén-dioxid keletkezése (szúrós szagú, vörösesbarna színű gáz). A felvételeken tisztán látszik, hogy a hatalmas pusztító robbanás helyéről felszálló, gomolygó füst ilyen jellegű.
A 2.750 t-ás betárolás rendkívül nagy mennyiséget képvisel, bizonyára a helyi előírásokba is ütközött az ilyen mértékű felhalmozás.
Egyes információk a raktárajtó közelében végzett lánghegesztésre utaltak, azonban feltehetően ez önmagában nem vezethetett a hatalmas mennyiségű vegyianyag iniciálásához.
Megerősített vélemények szerint a detonációt megelőzően tűz keletkezett a raktárépületnél, amely jelentős hőmennyiségével 200 °C-nál magasabb légteret képezett, megkezdődött az ammónium-nitrát olvadása (170 oC a tiszta vegyület olvadáspontja), majd robbanáshoz vezető intenzív bomlása.
A pusztító robbanás okát szakértői bizottságok vizsgálják, ugyanakkor biztosnak tűnik, hogy több veszélyes tényező együttes fennállása vezetett a rettenetes tragédiához.
Kutasi Csaba
Megjegyzések
Megjegyzés küldése