Beirut explosion Hur skapar ammoniumnitrat sådana förödande explosioner?

Den förödande explosionen i en hamn i Beirut igår kväll (4 augusti) som dödade mer än 100 människor och skadade minst 4 000 verkar ha kommit från en lagringsenhet med enorma mängder ammoniumnitrat, enligt nyhetsrapporter.

Den första explosionen antände en brand, medan den andra målade himlen i ett apokalyptiskt svampmoln och skickade en chockvåg som krusade över staden, jämnade byggnader och sårade tusentals. 

Ammoniumnitrat, som används i gödselmedel och bombtillverkning, är ett salt tillverkat av ammonium och salpetersyra, och det är mycket explosivt. Ju mer ammoniumnitrat eller NH4-NO3, desto större är dess explosiva kapacitet. Och det var, enligt uppgift, mycket lagrat i hamnen: Den libanesiska premiärministern Hassan Diab sa att 2 700 ton, eller mer än 2 900 ton, ammoniumnitrat hade lagrats i hamnen sedan 2014, rapporterade The Washington Post. 

Relaterad: Topp 10 största explosioner någonsin

Diab sade också att hamntjänstemän hade varnat för farorna med att lagra så mycket av en explosiv kemikalie i hamnen, säger Posten. 

Ammoniumnitrat tillsätts ofta för att öka gödselns kväveinnehåll. Det är relativt stabilt under de flesta förhållanden och är billigt att tillverka, vilket gör kemikalien till ett populärt alternativ till andra, dyrare kvävekällor.

Men ammoniumnitrat har en potentiellt dödlig nackdel: Föreningen betraktas som ett oxidationsmedel, vilket innebär att det på atomnivå avlägsnar elektroner från andra ämnen i en kemisk reaktion. Vad det betyder i en mer praktisk mening är att det ökar förbränningen av bränslen genom att öka det syre som finns tillgängligt för dessa bränslen. För att starta reaktionen måste ammoniumnitrat komma i kontakt med en öppen låga eller annan antändningskälla. I Beirut-incidenten föreslår experter att fyrverkerier var inblandade. 

När en reaktion har uppstått exploderar ammoniumnitrat våldsamt. Den explosiva kraften uppstår när fast ammoniumnitrat sönderdelas mycket snabbt i två gaser, kväveoxid och vattenånga.

Den explosiva styrkan från Beirut-explosionen utlöste en chockvåg som kretsade över staden och orsakade förstörelse som vissa vittnen jämför med kärnkraftsbomens efterdyningar vid Hiroshima: Rök hängde i luften onsdag; En spretande krater hade skopats från jorden; högar av spillror strös över staden; hela byggnader var bara skelett från den förra dagen; och på videor som delades online kunde räddningsarbetare höras leta efter alla som fångats under skräpet.

Det orange svampmolnet som bröt ut strax efter sprängningen kan tillskrivas giftig kvävedioxidgas som bildas efter en explosion med nitrater, rapporterade Associated Press. 

Andra tweet jag har hittat nu av hela explosionen. Verkar ha tagits av några snabbt rörliga hantverk cirka 1 km från stranden. pic.twitter.com/6V8tI9WLpCAugust 4, 2020

Detta är inte första gången ammoniumnitrat deltar i en dödlig katastrof. Den dödligaste industriella olyckan i USA: s historia inträffade i hamnen i Texas City, Texas, 1947. En slarvig kasta cigarett startade en brand ombord på ett fartyg som bar cirka 2 300 ton (2 086 000 kg) ammoniumnitrat packat i papperssäckar. När kemikalien exploderade orsakade den en explosion kraftfull nog för att slå människor i marken i Galveston, Texas, 16 mil (16 kilometer) bort.

Den detonationen orsakade också en kedjereaktion när ett närliggande fartyg, som också transporterade ammoniumnitrat, exploderade och satte eld på kemiska tankar och oljeraffinaderier nära hamnen. Uppskattningsvis 581 dödades i katastrofen.

Enligt en rapport från The Associated Press tror experter att gnista kom från en första brand som kan ha uppslukat fyrverkeri lagrat i hamnen. 

Boaz Hayoun, grundare och ägare av Tamar-gruppen, ett israeliskt företag som är involverat i säkerhets- och certifieringsfrågor som involverar explosiva ämnen, förklarade tecken på tändningen. "Innan den stora explosionen kan du se i mitten av elden, du kan se gnistor, du kan höra ljud som popcorn och du kan höra visselpipor," sa Hayoun till The Associated Press. "Detta är mycket specifikt beteende med fyrverkerier, det visuella, ljudet och omvandlingen från en långsam brännskada till en massiv explosion."

Inte alla katastrofer som involverar ammoniumnitrat är olyckor: Gödningsmedlet packades in i en hyrd lastbil och användes av terroristerna Timothy McVeigh och Terry Nichols för att döda 168 personer i 1995 bombningen av Alfred P. Murrah Federal Building i Oklahoma City.

Kemikalien användes igen i nattklubbbombningen 2002 på Bali som dödade 204 personer, i Oslo-bombningen 2011 av Anders Behring Breivik, som dödade åtta personer, och i många andra terroristattacker.

På grund av dess fara och potentiella användning av terrorister är ammoniumnitrat föremål för strikt reglering på de flesta platser. 2011, enligt NBC News, inrättade Department of Homeland Security regler som begränsar försäljningen av föreningen, som också används som explosiv i bygg- och gruvindustrin.

Redaktörens anmärkning: Denna artikel publicerades första gången 2013 och uppdaterades 2020 efter sprängningen i den libanesiska huvudstaden Beirut.