Amonium Nitrat (Ammonium Nitrate) ǀ Kegunaan, Sifat Fisika, Sifat Kimia, Reaksi Kimia, Bahaya, Teror

Amonium nitrat (Ammonium Nitrate) merupakan senyawa anorganik yang mempunyai rumus kimia NH₄NO₃ dengan massa molekul relatif 80,043. 

Penggunaan utama lainnya adalah sebagai komponen campuran eksplosif yang digunakan dalam pertambangan, penggalian, dan konstruksi sipil.

Struktur ion ammonium nitrat sebagai berikut.

1. Manfaat atau Kegunaan Amonium Nitrat

Garam amonium yang diproduksi atau dikonsumsi dalam jumlah terbesar adalah amoniak nitrat. Senyawa ini digunakan secara luas sebagai pupuk, dan merupakan pupuk nitrogen terkemuka di dunia. Keuntungan dari senyawa ini dibandingkan dengan pupuk amonium lainnya adalah menyumbangkan nitrat dan amonia ke tanah tanpa mengubah pH. 

Selain itu sebagai pupuk, ammonium nitrat sering dicampur dengan senyawa lain, seperti kalsium fosfat, atau kalsium karbonat, untuk digunakan sebagai bahan peledak, atau sebagai bahan untuk berbagai ranjau.

Garam ammonium nitrat sendiri, atau kombinasi dengan bahan bakar minyak, aluminium bubuk, atau bahan karbonat, merupakan bahan peledak high explosive.

Campuran antara ammonium nitrat dengan trinitrotoluene, yang dikenal sebagai Amatol, merupakan salah satu bahan peledak militer. 

Contoh-contoh bahan peledak yang mengandung amonium nitrat, sebagai berikut.

- Astrolit (bahan bakar roket: amonium nitrat dan hidrazin)

- Amatol (amonium nitrat dan TNT)

- Ammonal (amonium nitrat dan bubuk aluminium)

- Amatex (amonium nitrat, TNT dan RDX)

- ANFO (amonium nitrat dan bahan bakar minyak)

- DBX (amonium nitrat, RDX, TNT dan bubuk aluminium)

- Minol (eksplosif) (amonium nitrat, TNT dan bubuk aluminium)

- Tovex (amonium nitrat dan metilamonium nitrat)

- Goma-2 (amonium nitrat, nitroglikol, Nitroselulosa, Dibutil ftalat dan bahan bakar)

Kegunaan lain dari amonium nitrat adalah dalam pembuatan dinitrogen oksida, anestesi, dan sebagai komponen campuran pembekuan.

2. Sifat Fisik atau Sifat Fisika Amonium Nitrat

Sifat-sifat amonium nitrat sebagai berikut.

- padatan kristal berwarna putih

- struktur kristal tergantung pada suhu, yakni:

(a) bentuk tetragonal di bawah suhu –18 °C

(b) bentuk belah ketupat (rhombic) antara –18 hingga 32,1 °C

(c) bentuk belah ketupat (rhombic) antara 32,1 hingga 84,2 °C

(d) bentuk tetragonal antara 84,2 hingga 125,2 °C

(e) bentuk kubik (cubic) antara 125,2 hingga 169,6 °C

- massa jenis (density) 1,725 g/m3 pada suhu 20 °C

- sangat higroskopis (sangat mudah menyerap air atau uap air)

- titik leleh 169,6 °C

- mudah larut dalam air

  kelarutannya :

- pada suhu 0 °C kelarutannya sebesar 118 g/100 g

- pada suhu 20 °C kelarutannya sebesar 150 g/100 g

- pada suhu 40 °C kelarutannya sebesar 297 g/100 g

- pada suhu 60 °C kelarutannya sebesar 410 g/100 g

- pada suhu 80 °C kelarutannya sebesar 576 g/100 g

- proses pelarutan bersifat endotermik  sehingga larutannya menjadi dingin.

- tekanan uap larutan jenuh 11,2 torr pada suhu 20 °C

3. Pembuatan Amonium Nitrat

Amonium Nitrat dapat diproduksi dengan cara mereaksikan larutan berair amonia dengan asam nitrat berlebih.

Persamaan reaksinya:

NH₃ + HNO₃ → NH₄NO₃ + panas

Sebagai alternatif, amonium nitrat dapat dibuat melalui reaksi dekomposisi ganda garam amonium dengan garam nitrat, misalnya, amonium sulfat dan natrium nitrat.

Persamaan reaksinya:

(NH₄)₂SO₄ + 2NaNO₃ → 2NH₄NO₃ + Na₂SO₄

4. Sifat Kimia atau Reaksi Kimia Amonium Nitrat

a. Reaksi penguraian

Pada suhu sedang, amonium nitrat dapat mengalami reaksi riversibel seperti persamaan berikut ini.

NH₄NO₃(s) ↔ NH₃(g) + HNO₃(g)    ∆H = +41 kkal/mol

Dekomposisi termal akan terjadi pada suhu 170 °C (200-260 °C) menghasilkan nitrous oxide dan air.

Persamaan reaksinya :

NH₄NO₃(l) ↔ N₂O(g) + 2H₂O(g)      ∆H = –5,5 kkal/mol

Jika suhu reaksi di atas 250 °C atau jika padatan terguncang dengan keras, maka akan terjadi dekomposisi yang hebat.

Persamaan reaksinya :

NH₄NO₃(l) ↔ N₂O(g) + 2H₂O(g) + 1/2O₂(g)    (suhu > 260 °C)

b. Agen pengoksidasi

Ammonium nitrat akan bertindak sebagai agen pengoksidasi dalam larutan air dan direduksi oleh berbagai logam pada suhu kamar.

Tanpa kehadiran udara, serbuk tembaga akan mengubah ammonium nitrat secara perlahan-lahan menjadi amonium nitrit. Meskipun demikian, hal ini tidak terjadi pada kawat tembaga.

Persamaan reaksinya :

Cu + NH₄NO₃ → NH₄NO₂ + CuO

5. Bahaya Amonium Nitrat

Pada suhu biasa, ammonium nitrat cukup stabil dan aman untuk ditangani. Namun, ceritanya akan berbeda jika dipanaskan atau bercampur dengan zat-zat yang mudah teroksidasi.

Ketika dipanaskan di atas suhu 210 °C ammonium nitrat akan mengalami dekomposisi. Dekomposisi ini bersifat eksotermis, sehingga dapat menimbulkan bahaya ledakan yang sangat dahsyat.

Amonium nitrat murni tidak terbakar, tetapi sebagai pengoksidasi kuat, ia mendukung dan mempercepat pembakaran bahan organik (dan beberapa anorganik). Oleh sebab itu, zat ini tidak boleh disimpan di dekat zat yang mudah terbakar.

Campuran antara ammonium nitrat dengan zat yang mudah teroksidasi, dapat menyala dengan sendirinya, dan bisa terjadi pada suhu yang lebih rendah.

Amonium nitrat cair sangat sensitif terhadap guncangan dan ledakan, terutama jika terkontaminasi dengan bahan yang tidak kompatibel seperti bahan mudah terbakar, cairan yang mudah terbakar, asam, klorat, klorida, sulfur, logam, arang, dan serbuk gergaji.

Perlu diketahui bahwa, banyak negara telah menghentikan penggunaan ammonium nitrat dalam beberapa sektor karena kekhawatiran akan potensi penyalahgunaannya. Ledakan amonium nitrat yang tidak disengaja telah menewaskan ribuan orang sejak awal abad ke-20.

6. Teror Amonium Nitrat

Bahan peledak berbasis amonium nitrat pernah digunakan dalam beberapa kejadian yakni:

1. pemboman Sterling Hall di Madison, Wisconsin, pada tahun 1970 

2. pemboman Oklahoma City pada tahun 1995

3. pemboman di Delhi pada tahun 2011

4. pemboman 2011 di Oslo pada tahun 2011

5. ledakan Hyderabad pada tahun 2013

Pada November 2009, pemerintah Provinsi Perbatasan Barat Laut Pakistan (North West Frontier Province, NWFP) memberlakukan larangan penggunaan pupuk amonium sulfat, amonium nitrat, dan kalsium amonium nitrat di bekas Divisi Malakand yang terdiri atas Upper Dir, Lower Dir, Swat, Chitral, dan Malakand districts.

Hal ini disebabkan, adanya laporan bahwa bahan kimia tersebut digunakan oleh militan untuk membuat bahan peledak. Karena larangan ini, para pemberontak mulai menggunakan Potasium klorat sebagai bahan peledak.

SUMBER TULISAN

• Pradyot Patnaik, Ph.D. 2001. Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill. ISBN 0-07-049439-8.

• Wikipedia. Ammonium nitrate. Diakses pada Senin, 5 April 2021.