新的化学技巧制造不会爆炸的肥料

事实证明,另一个行业的“垃圾”竟能成为肥料的救星。

使肥料如此有用,同时也使其成为廉价炸弹燃料的正是同一种化学物质。位于阿尔伯克基的桑迪亚实验室的研究人员想知道,是否可以在保留肥料有益特性的同时,消除其爆炸性,本周他们 宣布在试用批次中取得了成功。更好的是,他们将免费分享这项创新。

简易爆炸物的麻烦在于它们很便宜,由日常的无害物质制成,而且制造它们的说明也不难找到。这对于 压力锅炸弹 来说是事实,这种恐怖武器是如此普遍,从无政府主义者到宗教激进分子,在至少三个大陆上都使用过它,而对于肥料炸弹尤其如此。

硝酸铵 就是罪魁祸首。硝酸铵的 第一个配方 已经有 350 多年的历史了,尽管几个世纪以来人们一直在研究其他肥料,但硝酸铵仍然是最便宜、最好的肥料之一。作为给农民的额外好处,硝酸铵 “同时提高含蛋白质作物的产量和质量,” 这对人类来说是巨大的福祉。

除了它会爆炸的那部分。当然,通常情况下,硝酸铵不会爆炸;如果那是每天都会发生的事情,这个配方早就被淘汰 349 年了。硝酸铵需要添加另一种试剂才能引爆。在现代肥料炸弹中,容易获得的燃料完成了这个过程,将通常稳定的肥料变成了极其不稳定的爆炸物。

桑迪亚实验室的研究人员是如何解决这个问题的?化学。事实证明,将硫酸亚铁与硝酸铵混合会产生一种奇怪的“双重约会”,其中 两对都改变了伴侣。桑迪亚实验室引用了首席研究员凯文·弗莱明的话。

“离子更愿意与不同的伴侣在一起,”弗莱明说。“铁看着硝酸铵说,‘我能得到你的硝酸盐而不是我的硫酸盐吗?’,而硝酸铵说,‘我喜欢硫酸盐,所以我就和你交换吧。’”

生成的混合物是惰性的,即使与燃料混合。因为它仍然包含所有使其成为有价值肥料的化合物,而且有些土壤本身就受益于铁。更好的是,硫酸亚铁非常便宜,经常被铸造厂丢弃,这意味着将其添加到硝酸铵肥料中几乎不会增加肥料的成本。

更重要的是,桑迪亚实验室不会为他们的新肥料创新申请专利。这很有道理,因为制造一种不会爆炸的肥料很难构成对市场份额的赌博,但这是一种很好的姿态。希望这意味着世界各地的农民很快就能在不担心爆炸的情况下为农作物施肥了。

 

更多优惠、评测和购买指南

 
Kelsey D. Atherton Avatar

Kelsey D. Atherton

科技领域特约撰稿人

Kelsey D. Atherton 是一名军事技术记者,自 2013 年起为《大众科学》供稿。他报道无人机器人和其他无人机、通信系统、核企业以及用于规划、发动和缓解战争的技术。


© .