【化学】レバノンの爆発事故が、あれほど破壊的な規模になった硝酸アンモニウムの化学的メカニズム [しじみ★]
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レバノンの首都ベイルートで発生した大爆発は、多くの犠牲者と負傷者を出す大惨事となった。不適切に管理されていた大量の硝酸アンモニウムに引火したことが原因と考えられているが、なぜあそこまで破壊的な大爆発につながったのだろうか? 化学の専門家たちによると、どうやら硝酸アンモニウムの化学的な特性に起因するようだ。
レバノンの首都ベイルートで8月4日午後6時ごろ(現地時間)に発生した倉庫火災は大爆発を引き起こし、超音速の爆風がベイルートの街全体を駆け抜けた。映像を見ると、港に近い倉庫で発生した火災に続いて大きな白いキノコ雲が勢いよく立ち上がり、爆発の衝撃波で通りが焼き焦げ、建物は倒壊し、車や人が吹き飛ばされ、窓ガラスが砕け散った。この爆風は10km先まで及んでいる。
記事の公開時点で少なくとも135人の死亡が確認され、4,000人以上が負傷している。なぜこのような爆発が起きたのか。そして、なぜこれほどの大爆発となったのだろうか。
■燃料と酸化剤の両方の特性
今回の大規模な爆発の原因となったのは硝酸アンモニウムだと考えられている。硝酸アンモニウムは、農業用肥料や鉱山で使われる爆薬の原料として使われることが多い化学物質だ。レバノンのミシェル・アウン大統領によると、爆発現場の港湾倉庫には2,750トンの硝酸アンモニウムが安全対策が不十分なまま6年にわたり保管されていた。爆発の威力は凄まじく、200km離れたキプロス島でも感じられたほどだった。
硝酸アンモニウムへの引火の原因はまだ不明だが、港湾倉庫の火災が硝酸アンモニウムに引火して爆発を引き起こした可能性が最も高い。硝酸アンモニウムは比較的安定した化合物だが、170℃で融解する。ベイルートで大量の硝酸アンモニウムに引火し、続いて起きた化学反応で大きな火の玉が発生し、大爆発を引き起こしたようだ。
ユニヴァーシティ・カレッジ・ロンドンの化学教授であるアンジェラ・セッラは、硝酸アンモニウムの爆発性はその化学成分に起因するのだと指摘する。すなわち、アンモニウムは水素に似た性質があり、硝酸塩は酸素に似た性質をもつ。
「燃料と酸化剤の両方があるようなものです」と、セッラは説明する。酸化剤は炎に酸素を送り込み、その勢いを増す。「燃料と酸化剤をまとめて点火源と組み合わせれば、大きな問題になることは確実でしょうね」
■超音速の衝撃波が都市を襲った
硝酸アンモニウムの爆発は空気を急激に圧縮する。その結果、港湾倉庫から超音速の衝撃波が波紋のように広がった。衝撃波の前方は非常に高温だが、後方の温度は低く、ソニックブームの周りの空気は移動・圧縮される。「シャンパンボトルからコルクが勢いよく飛び出すと、ボトルの中に水蒸気が凝縮した霧が発生する現象と少し似ています。それとまったく同じプロセスで、非常に急激に冷却されるのです」と、セッラは説明する。
今回の爆発は核爆発以外で近年最大級の規模であると、シェフィールド大学の土木工学教授であるアンディ・ティアスは語る。ティアスとシェフィールド大学の衝撃・衝突力学研究グループの研究チームは、ベイルートの爆発を記録した多数の動画と画像を分析し、爆発を引き起こした爆薬の量を推定した。この結果、爆発はトリニトロトルエン(TNT)火薬換算で約1,000〜1,500トンに相当するとみられている。広島に投下された原爆の10分の1の威力だ。
しかし、なぜこれほどの大爆発になったのだろうか。それには複数の要因が組み合わさっている。要因のひとつは硝酸アンモニウムの量の多さ、もうひとつは不適切に港湾倉庫に保管されていた期間だ。
https://wired.jp/app/uploads/2020/08/08093631/aflo_141953172-main-e1596847101399_w1920.webp
続きはソースで
Beirut explosion: footage shows massive blast shaking Lebanon's capital
https://youtu.be/93tV6-0Ugwk
https://wired.jp/2020/08/08/beirut-port-explosion-physics/ もう天津大爆発の事で忘れてるよあっちのほうがすごかっただろ。 原爆の1/10じゃないだろ
1/50くらいに見えたが
原爆を舐めるな NH4NO3 -> { H2O + N2 + O2 }
が反応の大筋で
反応に必要な個々の成分を内包してることがそれぞれの距離が近いから反応も迅速になるからだろ 流石に量がやべぇよ
マジで放置してたんならただの馬鹿 倉庫の中に置きっぱなしにされてただけなのになぜ大部分が燃えるんだ
全体が均一の条件になる訳がないから普通は火の近くが反応しても奥の方のは反応しない
で、反応した部分が爆発して反応しなかった部分を広範囲に吹き飛ばす
攻撃以外にこんな現象が起こり得るのか >>5
原爆もピンキリ
地表爆発でコンクリ埠頭にあれだけのクレーター
戦術核なみの破壊力だよ
ゴジラだってバラバラ粉砕だよ そもそもベイルート港に硝酸アンモニュウムを持ち込んだのは誰だよ?港湾費用の支払い拒否して没収されても困らない国の人? 爆薬自体は安定していないと使い物にならない。
鋭敏なのは信管のみ。
信管の力を借りてようやく爆薬が爆発する。
何者かが意図しない限り爆発はしない。
硝安は昔農協で普通に買えた化学肥料で農協および農家で爆発事故を起こしたって
聞いたことが無い。 >>11
ロシアの船会社が所有していたモルドバ船籍の貨物船な
行き先は本来ベイルートではなかったようなのだが、
何らかのトラブルでベイルートの港に寄港したんだと
その際に手続き上の問題がいろいろあったらしく、
結果として積荷だった硝酸アンモニウムが税関に押収されたのが始まり
その後船主が船の所有権を放棄しちゃったもんだから積荷の行き場がなくなり、
ずっと保管されてる状態だったそうな
なお大統領は莫大な硝酸アンモニウムがあるのを知ってて放置
税関はずっと前から処理方法について上をせっついてたみたいだけど無視され続けてた
7月にも安全保障局が大統領にお伺い立ててたみたい >>13
2000年だか2001年だかにフランスで化学肥料工場が爆発して30人程度死亡してたな
硝酸アンモニウムの取り扱いミスだったはず たしかアンホ爆弾の主原料だよな
もしかして工場でそれ作ってたとか・・・ >>12
逆に言うと、核兵器でなければ同等の破壊力を出すのに
あれだけの量が必要ということだね
アメリカ軍最強の非核兵器MOAB=燃料気化爆弾は、重すぎてB2やB52では運ぶことができないのだが
(巨大な輸送機から後部ハッチ開いて投下するしかない)
それでもヒロシマ型原爆の1000分の1〜1500分の1程度の破壊力しかないんだ
地下まで貫通して爆発するバンカーバスターは2種類あるが、どっちも核に比べれば滅茶苦茶な低威力さ
つーか、硝酸アンモニウムでもTNTには破壊力は劣るけどね
勿論、TNTより威力の大きい軍用爆薬(例えばTMXオクトーゲン。ミサイルの炸薬の主成分)には全然劣る
その上軍用爆薬は安全なんだ(燃やしても爆発しない。ただ燃えるだけ。爆発させるには「衝撃」雷管が必要) まぁそんな高性能炸薬なミサイルでも魚雷の破壊力、というより水中爆発のメカニズムには
大気中の爆発は全然敵わないのだが・・w
ミサイルの速度からくる圧倒的な運動エネルギーを加味してもなお全然魚雷には敵わない
ミサイル1発では原子力空母は轟沈させられないが、魚雷なら当たり所によってはあり得る >>1
正直、酸素だけの方が恐い。
爆発力を考えれば、化合物。
それぐらいです。 処理法なんて、海に放り込むだけでよかったんじゃないか
人海戦術でもなんとかなっただろうに 二が没収されたことの仕返しで、露助のスパイがやった。
テロ事件。 >>23
おっとまちがったw ついついw
スマンw >>25
そう言えば爆発の定義って燃焼速度が音速を超えるって意味だからなあ
爆薬とかに関する化学や物理って危険物取扱者試験問題集を見ないと
後はごく一部の専門家しか知る事が無いw >>12
TNT火薬基準だと思うが単位重量当たりの威力はどうなん? 核なら爆風に加えて熱線、電磁パルス、放射線、残留放射能とオマケが山ほど付いてくる 本当に、硝安が原因か????
硝安は農積協に20s袋が無造作に山積みされて、売られてた。
最大集量の制限も知らない。
硝安は、爆薬の酸素供給材で、爆薬ではないはず?
硝安に混ぜ物をして、爆薬を作る
それでも、雷管がなければ爆発しない(だから爆弾になる)
簡単に爆発したら危なくて使えない。
砂糖の粉末が爆発するのは、学校の実験でやった。
でも、硝安はそんな話、聞いたことがない。
本当に硝安が原因か?
爆発に他の可能性を排除するには、早すぎる。 まあなんでも置いておいたら酸素と反応して変化するからな
窒素に酸素がつけばいわゆるニトロ基とかいうやつだろ
それか三塩化窒素だったか、窒素と塩素でもなんかやばいんだったよな >>36
とりあえず、硝安をフライパンで炒めてみなよ
爆発するから 1トンの硝安の詰まったモッコ袋を2、3段にして倉庫に野積み状態
袋の上半分は埃だか何だかで黒くなってる
あんな保存状態では事故前に運び出したところで爆発しかねない まあ硝酸アンモニウムの不適切な扱いだけではないわな
人為的でもあるだろ
こんなときに内閣なくしてどうすんだ? そういや、ノルウェーの大量殺人犯も
陽動で使った爆弾に使ったのも硝酸アンモニウムだったな 湿気給して結晶化、爆発時にペットボトルロケット大爆発ですな2700t火薬で・・。
しかし爆発前にプラズマ火球の閃光がピカってたんだよな。 核爆弾は3kg程度の核に高性能爆薬で均等に圧力をかけ、核反応をうながす。
かたや2700tの硝酸アンモニウムが火が付いただけで一斉に一瞬に大爆発を
起こすものなのだろうか?
やはり計算された爆発によって硝酸アンモニウムが均等に爆発したと考える。
ならなぜ、二回起きた爆発の一回目の爆発、その衝撃で大量の硝酸アンモニウムは
爆発しなかった?
おかしいじゃないか。 >>18
デイジーカッターもMOABもスラリーの炸薬だぞ >>36
それ硫安のことを硝安と勘違いしてるだけだろ >>36
硝安の爆発事故なんて歴史上何度だって起きてるぞ
愛知では硝安水溶液の爆発事故まで起きたことがある
「人によって引き起こされた核爆発以外の大爆発一覧」で検索してみ。類似の事故例が山のように見つかるから。 >>34
TNT換算1トンだと20m以内が消し飛び50m以内が半壊以上、100m以内に被害って感じだな 硝酸アンモニウムだけなら簡単には起爆しなかったのに
同じ倉庫に花火まで大量に並べて保管したもんだから
溶接の火花から荷物に引火 → 花火多数爆発 → 花火大爆発 → 硝酸アンモニウム超大爆発と一気にエスカレートしてしまった
首都の中枢部分に大量に溜め込んでわざわざ自分で起爆しちゃって普通にバカすぎる >>53
硝酸アンモニウムは9番倉庫、花火は12番と、気は使ってるようではあるw
最初の爆発の威力で壁を破壊するほどの威力なら、その瞬間(硝酸アンモニウム、花火、火薬)と
同時に引火爆発してる。 >>31
絶対過小評価してる。爆心地の航空写真出てたけど比じゃ無いよ 先進国でも化学肥料の工場が大爆発した例がいくつもあるからな
非常に取扱が難しい物質だから、さもありなんって感じではある 2700トンもの硝安が一気に爆発するもんなの?
いくら花火がきっかけでも爆発は一瞬で起こったからなんか不思議な感じがする。 >>59
この手の火災や小規模爆発からの大規模な爆発事故は
硝酸アンモニウムはなんどもやらかしてる 要はアンモニウムイオンが硝酸イオンで酸化される反応が急速に進行して爆発するってことかね?
酸化還元の半反応式だと
2NH4+ → N2 + 8H+ + 6e-
2NO3- + 12H+ + 10e- → N2 + 6H2O
で両辺足し合わせると
5NH4+ + 3NO3- → 4N2 + + 2H+ + 9H2O
5NH4NO3 → 4N2 + 2HNO3 + 9H2O
って具合だろうか?
これだと硝酸イオンが過剰になるから爆薬としては必ずしも効率がいいわけじゃなかったりするのかな >>61
>アンモニウムイオンが硝酸イオンで酸化される反応が急速に進行
何言ってんのお前? 昔、宇宙戦艦ヤマトで、ガミラスの放った核兵器が地球で炸裂するシーンがあったが、あの時キノコ雲のまわりに二重か三重のドーナツ状の雲が描かれていた。
当時は何なのかハッキリ分かっていなかったが、今回の爆発を見ると、あの音速で広がっていく衝撃波の断熱膨張でできる雲だったんだな。 昔、ぼっとん便所で静電気がメタンガスに引火して大爆発した事故があったな。
若い女性が死亡した。 花火と大量の硝酸アンモニウムを、今のベイルートみたいな高温の場所に
エエ加減な管理で保管し、近くで溶接工事とか...危険に鈍感にも程が
あるわ。 >>61
うん、爆薬としては他の物を混ぜ合わせて使用するらしい 都市のど真ん中でロケット燃料ばくはつさせちゃった? 早くしろまたレイプされちまうぞ
チョットやり過ぎですか
いや破壊工作はこのくらいでよろしいのでは 日本は核兵器の代わりに
硝酸アンモニウム爆弾をたくさん保有したらどうかな ››今回の爆発は核爆発以外で近年最大級の規模であると、シェフィールド大学の土木工学教授であるアンディ・ティアスは語る。
うーん、ダウトでは?
何年か前にロシア軍が開発した新型の気化爆弾は、実験の結果、戦略核と同等レベルの威力を実証したとニュースで見たから。 米軍がイラクに投下してた燃料気化爆弾の方が衝撃波の拡散映像が凄かった気がするが
実際、核兵器の次の威力だと報じられてたし 天津は死者173人らしいから人的被害だけみたらこっちの方が被害大きいみたいね ソニックブームは衝撃波が減衰したあとの音波という認識でいいいのかな >>28
衝撃波が発生する爆薬の定義が反応伝達速度が音速を越えること
燃料:燃焼に外部から酸化剤(酸素、空気を含む)の供給が必要になる。当然反応伝達速度が音速を越えることはないため衝撃波は発生しない
火薬:酸化剤が組み込まれており外部からの酸化剤の供給が無くても燃焼する
燃焼速度が酸化剤の供給速度に依存しないため爆発する
衝撃波は発生しない
爆薬:爆発し反応伝達速度が音速を越えるため衝撃波を発生させる
硝酸アンモニウムは爆薬に該当する >>28
なんかいらん条件付けてるけど爆轟の事か?
車のエンジンなんかは音速を超えないから爆燃、つまり燃焼の範囲なんだが
爆風や火炎伝播速度が音速を超えて衝撃波を伴う現象になると爆轟になる
爆発自体は急激な燃焼や爆轟全般を言うし、熱や光、風を放出する破壊的な現象そのものを言う 昔は鉱山などではダイナマイトが使われてたけれども、価格の安さなどから
硝安を主剤として油と混ぜて現場で調整して使うのが爆薬の需要のメインだった
と思う。押収しておいてその後のことは何も考えずに棚上げして、無駄に倉庫の
場所をふさいで保管料を払っていたのだろうか? >>71
TNT火薬なら1000〜1500トンで済むのにコイツは2750トンも必要になる
今の爆薬はもっと高性能で500トンぐらいでこの爆発を起こせるんじゃないかな? クレーターの深さ43mとか
これもう衛星からの攻撃、SOLですよ、マジな話 TNTは比較的安価な軍用爆薬ではあるが、硝安の値段の安さの敵ではない。
TNTの利点は、(きちんと酸を取り除いて作られたものは)
金属と化合物を作ったりしないこと、冷房無しで貯蔵していても
自然に分解をしたりせずに化学的に極めて安定であること、
少々の振動や刺激や打撃程度では起爆が起こらないこと。
きちんと起爆するのには、強い信管による起爆を必要とするので、
爆弾から信管を抜いて置けば少々乱暴に扱っても安全だし
貯蔵も運搬も安全だということ。
硝安は黒色火薬などに比べれば遙かに安定だが、TNTほどではない。
その粉塵も爆発の危険性があって危険だ。黒色火薬は湿らせておけば
かなり安全になるが、硝安はそうではない。 >>5
広島、長崎に投下された原爆ではクレーターが出来てないが、レバノンの硝安爆発事故ではクレーターが出来てる
クレーターが出来たということは、クレーターを作るための莫大なエネルギーがそこで消費されたということ
原爆は広範囲に威力を発揮させるため上空で爆発させた
それに対し、硝安は地上の倉庫に保管されていたので爆発のエネルギーが局所に留まった >>13
どこの農協かは知らないが、オレが買っているので硝安は今でも農協で買えると思う
ただ、何に使うかは職員もよくわからないようで時々聞かれる
水耕用のリン酸アンモンや硝酸カリと組み合わせると
厳冬期のハウス・ナス栽培に最適な肥料なはずなのに、一般化してないのは不思議だ >>9
不自然だよな
山積みされてた肥料であそこまで綺麗なキノコ雲や爆発起きるかよ
それに肥料が爆発したなら爆風だけでなく肥料(ウンコ)も辺り一面に飛び散ってウンコの雨が降ってないとおかしい
レバノンの爆発は肥料の爆発にしては綺麗過ぎる >>89
爆薬ってのは反応伝達速度が音速より速いものを言う
そのため衝撃波が発生し周囲を効率よく破壊できる >>89
強い衝撃波を伴う爆発で発生したキノコ雲は濃い茶褐色。硝酸アンモニウムが反応して発した色だ。 今回のレバノン爆発は球状に拡がってて中心がある、て事だと思うが
硝酸アンモニウムを積み上げてた事と矛盾してないか? >>89
君は馬鹿すぎて、存在だけで迷惑だから書き込まないでくれるかな? >>5
そうですな
核の場合、生成される火球からの熱線放射量が
今回の化学爆発とは桁が違いすぎる >>89
不自然なのは肥料 = ウンコだと思ってるお前の思考回路だw ああ、この世には化学肥料というものを知らない人がいるんだね。 濃い茶褐色が、酸化窒素ガスの色なのか、それとも深くクレーターができたと
される地面の土砂が巻き上げられてのことなのかは、よく分からなかった。
倉庫の大爆発の原因も、同じ倉庫に入れられていた花火が発火(着火?)して
それが元になって生じたという説がある。 ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています