Wat is ureumnitraat?
Ureumnitraat is een kleurloze, kristallijne verbinding van koolstof, waterstof, zuurstof en stikstof met de chemische formule (NH 2 ) 2 CO.HNO 3 . Het wordt bereid door de reactie van ureum met salpeterzuur: (NH 2 ) 2 CO + HNO 3 -> (NH 2 ) 2 CO.HNO 3 . De verbinding is ionisch van aard met het ureum - gebonden aan het waterstofatoom van salpeterzuur - dat het kation vormt, en de nitraat (NO3-) groep die het anion vormt. Het is oplosbaar in water, maar veel minder in salpeterzuur, en daarom heeft het de neiging om uit de bovenstaande reactie te kristalliseren. Ureumnitraat ontleedt explosief wanneer het wordt blootgesteld aan schokken; de gevoeligheid is echter vrij laag, waardoor het relatief veilig te hanteren is onder normale omstandigheden, hoewel het kan exploderen bij langdurige verwarming.
Explosieven vereisen in het algemeen een brandstof, die een soort oxideerbaar materiaal zou zijn, en een oxidatiemiddel, dat in deze context normaal een stof is die zuurstof levert. In het geval van ureumnitraat zijn, net als bij de meeste commerciële en militaire explosieven, de brandstof en het oxidatiemiddel aanwezig in hetzelfde molecuul, en zoals de meeste verbindingen van dit type, wordt het geclassificeerd als een hoog explosief. Het heeft een detonatiesnelheid, dat wil zeggen de snelheid waarmee de schokgolf door het explosief reist, van ongeveer 11.155 voet per seconde (3.400 meter per seconde), ongeveer de helft van die van trinitrotolueen (TNT). Hoge explosieven kunnen worden geclassificeerd als primair of secundair, afhankelijk van of ze kunnen ontploffen zonder detonator; ureumnitraat wordt geclassificeerd als een secundair explosief, omdat normaal een kleine explosieve lading vereist is om voldoende schok te geven om detonatie te veroorzaken.
Ureumnitraat explodeert normaal niet bij ontbranding, maar brandt gemakkelijk in lucht, waarbij kooldioxide, water en stikstofoxiden worden geproduceerd. Het kan echter ontploffen als het wordt blootgesteld aan langdurige verwarming of bij contact met andere chemicaliën. Het is minder waarschijnlijk dat de verbinding explodeert als het nat is, en in aanwezigheid van water heeft het de neiging om niet-gewelddadig uiteen te vallen in ureum en salpeterzuur.
De explosieve eigenschappen van deze verbinding hebben tot een aantal commerciële toepassingen geleid, maar het heeft bekendheid gekregen vanwege het gebruik ervan in geïmproviseerde explosieve apparaten (IED's). Ureum en salpeterzuur worden beide op grote schaal vervaardigd voor gebruik in de kunstmestindustrie - ureum is zelf een veel gebruikte meststof - en de beschikbaarheid van deze grondstoffen in bulkhoeveelheden in combinatie met het gemak van ureumnitraatsynthese heeft vaak tot dit explosief geleid begunstigd worden door terroristische groeperingen. Explosieve apparaten die het gebruiken, worden soms beschreven als 'kunstmestbommen', maar deze term wordt vaker toegepast op bommen op basis van ammoniumnitraat, een andere veelgebruikte meststof. Er wordt gedacht dat ureumnitraat het belangrijkste explosief was dat werd gebruikt bij de autobomaanval op het World Trade Center in 1993.
Een eenvoudige veldtest kan ureumnitraat identificeren door de reactie ervan met p-dimethylaminocinnamaldehyde (P-DMAC) te benutten om een sterk gekleurde rode verbinding te vormen. Ureum en andere verwante verbindingen veroorzaken deze reactie niet, waardoor de kans op een vals positief resultaat wordt verkleind. Na een explosie is het echter moeilijk om chemisch te verifiëren of deze verbinding betrokken was, omdat deze dan alleen in sporenhoeveelheden aanwezig zou zijn en de ontledingsproducten vergelijkbaar zijn met die van sommige andere op nitraat gebaseerde explosieven.