TẠI SAO AMONI NITRAT LẠI PHÁT NỔ TẠI CẢNG BEIRUT VÀ SỨC CÔNG PHÁ KHỦNG KHIẾP ĐẾN VẬY?

Như vậy thủ phạm của vụ nổ khủng khiếp tại Beirut, Lebanon hôm thứ 3 vừa qua là do ammonium nitrate (amoni nitrat) - một chất hóa học không xa lạ, được sử dụng nhiều trong cuộc sống nhưng cũng cực kỳ nguy hiểm. Việc lưu trữ amoni nitrat gần khu vực dân cư tại nhiều nơi được xem là phạm pháp.

Từ một thứ quan trọng trong nông nghiệp đến nguyên liệu chế tạo bomb:

Ammonium nitrate là một muối hóa học, màu trắng giống tinh thể và được sản xuất với số lượng lớn trong công nghiệp, sản lượng toàn cầu ước tính 20 triệu tấn mỗi năm. Công thức hóa học của nó là NH4NO3 và được sản xuất bằng cách cho khí amoniac (NH3) và dung dịch axit nitric (HNO3) đi qua đường ống. Amoniac kết hợp với axit nitric tạo thành amoni nitrat và do nhiệt lượng lớn được giải phóng trong quá trình phản ứng này, đường ống và các thiết bị hỗ trợ phải rất cứng và bền. Dung dịch amoni nitrat trong nước được cho bay hơi và phần còn lại là tinh thể trắng tinh khiết mà chúng ta thấy trong hình trên.


Ứng dụng chính của ammonium nitrate là dùng trong phân bón, dành cho những loại đất nghèo nitrogen (ni-tơ), tỉ lệ NPK của ammonium nitrate là 34-0-0 tức 34% nitrogen, ít đậm đặc hơn urea (u-rê). Phân bón amoni nitrat được dùng dạng hạt, nó tan nhanh dưới độ ẩm từ đó cho phép ni-tơ - chìa khóa cho sự phát triển của cây trồng được giải phóng vào đất. Đây cũng là nguồn ni-tơ phổ biến nhất trong phân bón nhân tạo.

Bên cạnh ứng dụng chính là phân đạm, amoni nitrat còn là một thành phần quan trọng trong thuốc nổ công nghiệp. Là một "anh em" của Saltpeter - thành phần oxy hóa trong thuốc súng, amoni nitrat cũng là một chất oxy hóa cao, cung cấp oxy cần thiết để khiến các vật liệu khác trong thuốc nổ bắt lửa và cháy nhanh hơn, từ đó tạo ra vụ nổ. Một loại chất nổ phổ biến có amoni nitrat là hỗn hợp giữa dầu nhiên liệu và amoni nitrat, gọi là ANFO (Ammonium Nitrate Fuel Oil với tỉ lệ 94% AN và 6% FO). Khi hỗn hợp này được làm nóng, amoni nitrat bị phá vỡ và giải phóng oxy từ đó gây ra sự đốt cháy nhanh (nổ) của dầu nhiên liệu. Loại thuốc nổ này được sử dụng phổ biến trong các hoạt động như khai thác than, khai thác đá, mỏ kim loại và xây dựng dân dụng.

Amoni nitrat còn được dùng như một chất kiểm soát tốc độ phát nổ của các chất nổ khác. Chẳng hạn như nitroglycerin trong mìn amoniac hay đóng vai trò là một thành phần oxy hóa trong ammonals - hỗn hợp của amoni nitrat và bột nhôm. Trong pháo hoa thì amoni nitrat có chức năng cung cấp oxy để kích nổ các hóa chất khác. Hay trong động cơ tên lửa, nó cũng được dùng để cung cấp oxy để đốt nhiên liệu tên lửa.

Ảnh minh họa: Red Balloons của Andy Wang trên Dribbble.
​

Gần gũi hơn, amoni nitrat có trong diêm, giúp diêm dễ cháy và nó cũng là một hóa chất để sản xuất N2O - thứ mà các bạn trẻ hay hít hít rồi cười cười trong cái bong bóng 😁.

2750 tấn amoni nitrat tại cảng Beirut ở đâu mà ra?

Theo thông tin từ ShipArrested thì ngày 23 tháng 9 năm 2013, Lebanon đã bắt giữ một tàu chở hàng có tên MV Rhosus và trên tàu có 2750 tấn amoni nitrat. Con tàu MV Rhosus này mang cờ Moldova, thuộc sở hữu của một doanh nhân người Nga và đang trên đường từ Georgia đến Mozambique, số amoni nitrat được dùng làm phân bón nông nghiệp. Thế nhưng khi dừng ở Hy Lạp để tiếp nhiên liệu, chủ tàu nói với các thủy thủ Nga và Ukraine rằng đã hết tiền và cần phải lấy thêm hàng để trang trải chi phí cho chuyến đi. Vậy là con tàu phải đi đường vòng và cập cảng Beirut.

Khi ở cảng Beirut, tàu MV Rhosus bị chính quyền cảng địa bắt giữ do "vi phạm nghiêm trọng hoạt động điều hành tàu", nợ phí cảng và nhận được nhiều khiếu nại từ thủy thủ đoàn của Nga và Ukraine khi họ không có lương thực hay đồ tiếp tế, phải bán nhiên liệu và dùng tiền đó để thuê luật sư vì không được giúp đỡ, tiền lương không được trả và thủy thủ đoàn sau cùng được cho hồi hương. Kể từ khi cập càng thì tàu MV Rhosus không rời đi nữa, biến nó trở thành một quả bomb nổi.


Thế nhưng vào tháng 11 năm 2014, số amoni nitrat đã được dỡ xuống cả Beirut và cất giữ trong một nhà kho tại cảng. Cựu cục trưởng hải quan Lebanon - Chapid Merhi nói: "Do sự nguy hiểm cực kỳ cao của hàng hóa trên tàu (amoni nitrat) đang được lưu trữ trong điều kiện không phù hợp, chúng tôi đã nhắc lại yêu cầu với Cảng vụ Beirut để tái xuất hàng hóa ngay lập tức nhằm đảm bảo an toàn cho cảng cũng như những người tại đây."

Cục trưởng hải quan Lebanon hiện tại là Badri Daher cho biết đã nhiều lần đề nghị giải quyết số hàng hóa nguy hiểm này từ năm 2014 đến nay. Ngoài việc tái xuất thì ông còn đề nghị bán số amoni nitrat này cho quân đội Lebanon nhưng vô hiệu. Ông cho biết đã gởi "tổng cộng 6 lá thư cho các cơ quan hành pháp" Lebanon nhưng giới chức trách chưa trả lời bất kỳ lá thư nào. Ông nói: "Đáng lẽ cảng vụ không nên cho phép dỡ số amoni nitrat xuống cảng. Số hàng này phải được chuyển đến Mozambique, không phải Lebanon."

Như vậy 2750 tấn amoni nitrat này đã được lưu trữ tại cảng trong suốt 6 năm mà không có biện pháp an toàn. Điều đáng nói là nơi lưu trữ số amoni nitrat này lại nằm cách khu mua sắm và phố đêm của Beirut vài phút đi bộ.

Tại sao kho amoni nitrat tại Beirut phát nổ?

Amoni nitrat rắn không ổn định và ở nhiệt độ cao, nó bị phân hủy thành khí ni-tơ oxit và hơi nước. Một đặc điểm nữa là amoni nitrat tự phân rã nổ qua thời gian, một lượng nhỏ sẽ không thành vấn đề nhưng sẽ cực kỳ nguy hiểm khi lưu trữ khối lượng lớn. Theo lý giải của giáo sư hóa học Andrea Sella tại đại học London thì amoni nitrat khi lưu trữ qua thời gian dài thì nó sẽ hấp thụ hơi ẩm và sau cùng trở thành một khối đá khổng lồ và năng lượng từ vụ nổ sẽ rất lớn.

Nhà hóa học Jimmie Oxley tại đại học Rhode Island giải thích: "Nếu bạn xem video vụ nổ tại Beirut, bạn sẽ thấy khói đen và cả khói đỏ, đây là dấu hiệu của một phản ứng không hoàn chỉnh. Tôi cho rằng một vụ nổ nhỏ đã xảy ra và kích thích phản ứng cuả amoni nitrat - vụ nổ nhỏ này có thể là tai nạn nhưng cũng có thể có chủ đích."


Do amoni nitrat là một chất oxy hóa, nó thúc đẩy quá trình đốt cháy và cho phép các chất khác dễ bắt lửa hơn nhưng bản thân nó lại không dễ cháy. Trong điều kiện bảo quản bình thường, không có nguồn nhiệt cao thì rất khó để đốt cháy amoni nitrat. Vì lý do này mà việc lưu trữ amoni nitrat phải tuân theo các quy tắc nghiêm ngặt, chẳng hạn như nó phải được đặt tránh xa các loại nhiên liệu khác và nguồn nhiệt. Nhiều quốc gia tại EU yêu cầu phải bổ sung canxi carbonat (calcium carbonate - CaCO3) vào amoni nitrat để tạo thành canxi amoni nitrat (calcium ammonium nitrate (CAN) an toàn hơn. Với sản lượng hàng chục triệu tấn, không phải tất cả amoni nitrat đều được dùng để sản xuất phân bón, lượng amoni nitrat dư thừa vẫn cần được lưu trữ và vận chuyển.

Theo lời của mật vụ Philip Ingram thì càng để lâu, amoni nitrat thì càng có khả năng bị lẫn các vật chất khác như dầu nhiên liệu. Lúc này, chỉ cần một tia lửa hoặc một nguồn nhiệt là có thể phát động phản ứng hóa học gây ra vụ nổ khủng khiếp.

Ở kho cảng Beirut khi có đến 2750 tấn amoni nitrat theo công bố của thủ tướng Lebanon. Không loại trử khả năng 2750 tấn amoni nitrat đã lẫn dầu nhiên liệu và khi phát nổ, nó tương đương một quả bomb 1 kiloton. Sóng xung kích ghi nhận từ vụ nổ này tương đương động đất 3.3 độ richter.

Ảnh được người dùng trên reddit chia sẻ về kho chứa amoni nitrat trước khi thảm kịch xảy ra.​

Cập nhật đến sáng nay: Giám đốc cảng vụ Beirut - Hassan Kraytem cho biết: "Chúng tôi đã cất giữ số amoni nitrat trong nhà kho số 12 tại cảng Beirut theo lệnh của tòa án. Chúng tôi biết đây là vật liệu nguy hiểm nhưng không đến mức đó." … "Hải quan và cơ quan an ninh nhà nước đã gởi thư tới giới chức trách yêu cầu loại bỏ hoặc tái xuất số vật liệu này từ 6 năm trước và chúng tôi vẫn chờ được giải quyết từ đó đến nay nhưng vô ích."

Thêm vào đó, Kraytem cho biết một thông tin quan trọng là cửa nhà kho đã được bảo trì chỉ vài giờ trức khi vụ nổ xảy ra hôm thứ 3. "Chúng tôi đã được Cục an ninh nhà nước yêu cầu sửa một cánh cửa của nhà kho và chúng tôi đã làm vào buổi trưa nhưng những gì xảy ra vào buổi chiều thì tôi không biết," Kraytem nói.

Đám mây hình nấm và khí gas!

Giáo sư Sella nói rằng thứ chúng ta đã thấy là một con sóng xung kích cực mạnh di chuyển trong không khí và một đám mây hình cầu màu trắng phát ra từ trung tâm vụ nổ và nở dần ra. Sella lý giải rằng: "Không khí giãn nở nhanh chóng và nguội đi đột ngột và nước bị ngưng tụ, những thứ này tạo ra đám mây."

Theo thống kê ban đầu, vụ nổ khiến ít nhất 135 người thiệt mạng và hơn 5000 người bị thương. Rất nhiều nhà kho dọc theo cảng Beirut bị san phẳng và tòa nhà lớn gần đó đã bị phá hủy. Khi amoni nitrat phát nổ thì nó còn giải phóng các khí ni-tơ oxit và khí amoniac (NH3). Khói màu cam trong vụ nổ gây ra bởi ni-tơ dioxit (NO2) - một loại khí gây ô nhiễm môi trường.

Từ vụ đánh bomb Oklahoma bằng amoni nitrat:

Chính vì đặc điểm rẻ, dễ chế tạo nên amoni nitrat đã được quân đội trên thế giới sử dụng làm chất nổ từ lâu và dĩ nhiên, những kẻ khủng bố cũng biết được điều này. Vụ đánh bomb bằng amoni nitrat nổi tiếng nhất là vào năm 1995 tại thành phố Oklahoma.


2 kẻ khủng bố là Timothy McVeigh và Terry Nichols đã thực hiện một cuộc đánh bomb bằng xe tải nhằm vào tòa nhà liên bang Alfred P. Murrah tại Oklahoma ngày 19 tháng 4 năm 1995 lúc 9 giờ sáng làm chết ít nhất 168 người trong đó có nhiều trẻ em và bị thương hơn 680 người khác. Tòa nhà liên bang bị phá hủy hơn 1/3 và sau cùng phải đập bỏ hoàn toàn. Ngoài ra vụ nổ còn phá hủy và làm hư hại 324 tòa nhà khác trong bán kính 16 khối nhà, làm vỡ kính 258 tòa nhà gần đó, phá hủy 86 chiếc xe hơi, gây thiệt hại ước tính 652 triệu đô. Đây vẫn là vụ tấn công được thực hiện bởi những kẻ khủng bố trong nước nguy hiểm nhất, gây thiệt hại nặng nề nhất trong lịch sử Hoa Kỳ.


McVeigh và Nichols đều từng là quân nhân và cả 2 đã đánh cắp 9 khối thuốc nổ nhị phân Kinestik (thuốc nổ 2 thành phần gồm amoni nitrat và nitrometan) từ nhà sưu tập súng Roger E. More và tiến hành nghiên cứu chế tạo loại chất nổ này. Nichols sau đó mua 40 túi phân bón amoni nitrat loại 23 kg từ Kansas - đủ để bón cho 5,1 hecta đất, để chế tạo bomb. McVeigh thậm chí đóng giả là một tay đua xe mô-tô tham gia giải NHRA Winston Drag Racing Series tại Texas Motorplex nhằm tìm cách mua 210 lít nitrometan với lý do một số đồng đội cần nhiên liệu để đua. Tuy nhiên, hành động của McVeigh đã bị nghi ngờ và dù không có được 210 lít, một người đã bán cho McVeigh 3 thùng, mỗi thùng khoảng 19 lít nitrometan. Bộ đôi này đã nhồi thuốc nổ chế tạo được vào 13 thùng phuy, đặt lên một chiếc xe tải đi thuê và tiến hành vụ đánh bomb.

Kể từ vụ đánh bomb này thì Mỹ đã siết chặt các quy định về quản lý và sử dụng amoni nitrat. Chẳng hạn như theo Tiêu chuẩn chống khủng bố dành cho các cơ sở hóa chất thì những nhà máy lưu trữ hơn 900 kg amoni nitrat sẽ bị giám sát.

Theo: BBC; Forbes; Encyclopedia; Britannica; Rappler​

https://tinhte.vn/thread/3170672/