JP5852211B2 - 硝酸アンモニウム複塩を含有する組成物 - Google Patents
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Description
発明の分野
本発明は、硝酸アンモニウム組成物に関し、より詳細には、１種又は２種以上の硝酸アンモニウム複塩を含有する、硝酸アンモニウム組成物に関する。本発明の組成物は、一般的に肥料として有用であり、好ましくは、所望の濃度の硝酸イオンを有し、そして比較的高い爆発への耐性（ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｔｏ ｄｅｔｏｎａｔｉｏｎ）を有している。
本発明は、硝酸アンモニウム組成物に関し、より詳細には、１種又は２種以上の硝酸アンモニウム複塩を含有する、硝酸アンモニウム組成物に関する。本発明の組成物は、一般的に肥料として有用であり、好ましくは、所望の濃度の硝酸イオンを有し、そして比較的高い爆発への耐性（ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｔｏ ｄｅｔｏｎａｔｉｏｎ）を有している。
発明の背景
硝酸アンモニウムは、その硝酸イオン濃度が高いことにより、一般に農業分野、そして特に肥料の分野において重要な用途があることが周知である。しかし、硝酸アンモニウムは、これまで通例用いられてきた多くの形態において、商品として大量に扱うこと、及び／又は、特に比較的長期間、大量に保管（例えば、営業倉庫及び収納箱に保管する場合等）することが比較的困難であり、潜在的に危険であることも周知である。更に、これまで通例用いられてきた多くの形態の硝酸アンモニウムは、比較的緩やかな条件の下で爆発する傾向があり、それ故、爆発物として悪用及び誤用されてきたことが知られている。
硝酸アンモニウムは、その硝酸イオン濃度が高いことにより、一般に農業分野、そして特に肥料の分野において重要な用途があることが周知である。しかし、硝酸アンモニウムは、これまで通例用いられてきた多くの形態において、商品として大量に扱うこと、及び／又は、特に比較的長期間、大量に保管（例えば、営業倉庫及び収納箱に保管する場合等）することが比較的困難であり、潜在的に危険であることも周知である。更に、これまで通例用いられてきた多くの形態の硝酸アンモニウムは、比較的緩やかな条件の下で爆発する傾向があり、それ故、爆発物として悪用及び誤用されてきたことが知られている。
硝酸アンモニウムの危険な特性を減ずる目的で、硫酸アンモニウムとの複塩の形態で硝酸アンモニウムを使用することが、米国特許第６，６８９，１８１号で提案されており、これは本発明に参照により組み込まれている。他方、その高い爆発性及び爆発傾向により、三硝酸ジエチレントリアミンとの複塩の形態で硝酸アンモニウムを使用することが提案されてきた。例として、米国特許第４，４８１，０４８号を参照されたい。従って、いかなる程度の精度であれ、硝酸アンモニウム、特に複塩の形態の硝酸アンモニウムの具体的な形態が、この物質の爆発性、即ちこの物質が爆発する傾向に対して、仮に存在するとしても、どのような影響を持つかを、前もって予測することは困難である。
発明の概要
本発明の好ましい側面により、硝酸アンモニウムと、組成物の起爆感度（ｄｅｔｏｎａｔｉｏｎ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ）を実質的に減少させ、そして／又は、そうでない場合、組成物の所望の特性を改善する条件下で、そして量で存在する、少なくとも１種の第２の化合物とを含む硝酸アンモニウム組成物が提供される。好ましい態様において、第２の化合物は、硫酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、硝酸カルシウム、硝酸カリウム、硝酸マグネシウム、モリブデン酸アンモニウム、ヘキサフルオロケイ酸アンモニウム（ａｍｍｏｎｉｕｍ ｈｅｘａｆｌｏｕｒａｌｓｉｌｉｃａｔｅ）、水酸化硝酸ネオジム、及びこれらの２種又は３種以上の組み合わせより成る群から選択される。好ましい態様において、この組成物中の硝酸アンモニウムの少なくとも実質的な部分は、１種又は２種以上の前記第２の化合物との複塩の形態である。非常に好ましい態様において、本発明の組成物は、本質的に、硝酸アンモニウムと本明細書に記載の第２の化合物との１種又は２種以上の複塩より成る。
本発明の好ましい側面により、硝酸アンモニウムと、組成物の起爆感度（ｄｅｔｏｎａｔｉｏｎ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ）を実質的に減少させ、そして／又は、そうでない場合、組成物の所望の特性を改善する条件下で、そして量で存在する、少なくとも１種の第２の化合物とを含む硝酸アンモニウム組成物が提供される。好ましい態様において、第２の化合物は、硫酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、硝酸カルシウム、硝酸カリウム、硝酸マグネシウム、モリブデン酸アンモニウム、ヘキサフルオロケイ酸アンモニウム（ａｍｍｏｎｉｕｍ ｈｅｘａｆｌｏｕｒａｌｓｉｌｉｃａｔｅ）、水酸化硝酸ネオジム、及びこれらの２種又は３種以上の組み合わせより成る群から選択される。好ましい態様において、この組成物中の硝酸アンモニウムの少なくとも実質的な部分は、１種又は２種以上の前記第２の化合物との複塩の形態である。非常に好ましい態様において、本発明の組成物は、本質的に、硝酸アンモニウムと本明細書に記載の第２の化合物との１種又は２種以上の複塩より成る。
本発明の別の側面により、硝酸アンモニウムを含有する組成物に、組成物の起爆感度を実質的に減少させるのに有効な１種又は２種以上の追加の化合物を含ませることによる、該組成物の起爆感度を減少させるための方法が提供される。そのような追加の化合物は、好ましくは、硫酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、硝酸カルシウム、硝酸カリウム、硝酸マグネシウム、モリブデン酸アンモニウム、ヘキサフルオロケイ酸アンモニウム、水酸化硝酸ネオジム、及びこれらの２種又は３種以上の組み合わせより成る群から選択される。好ましくは、前記の更に１種の追加の化合物は、硝酸アンモニウムと更に１種の前記追加の化合物との少なくとも１種の複塩を生成する効果のある条件の下で前記組成物に組み込まれる。
本発明の別の側面は、硝酸アンモニウムが、硫酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、硝酸カルシウム、硝酸カリウム、硝酸マグネシウム、モリブデン酸アンモニウム、ヘキサフルオロケイ酸アンモニウム、水酸化硝酸ネオジミウム、及びこれらの２種又は３種以上の組み合わせより成る群から選択される少なくとも１種の第２の化合物と組み合わせて含まれる組成物、そして好ましくは肥料に関する。好ましい態様において、硝酸アンモニウム及び前記少なくとも１種の第２の化合物の組み合わせは、硝酸アンモニウムと少なくとも１種の第２の化合物との複塩を包含する。好ましい組成物は、本質的に硝酸アンモニウムより成る組成物と比較して、減少した起爆感度を示す。
本発明の別の側面は、硫酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、硝酸カルシウム、硝酸カリウム、硝酸マグネシウム、モリブデン酸アンモニウム、ヘキサフルオロケイ酸アンモニウム、水酸化硝酸ネオジム、及びこれらの２種又は３種以上の組み合わせよりなる群から選択される少なくとも１種の第２の化合物と組み合わせて硝酸アンモニウムを含有する、実質的に爆発しない肥料組成物を提供することを含む、肥料組成物の取り扱い方法に関する。好ましい態様において、前記組成物中の前記硝酸アンモニウムの、少なくとも一部、より好ましくは少なくとも実質的な部分、そして、更に好ましくは実質的にすべてが、前記第２の化合物の１種又は２種以上との複塩の形態で存在する。本発明の取り扱い方法は、肥料の輸送方法、肥料の保存方法、及び、土壌又は育成材料へ適用する方法を包含する。
本明細書で用いられるように、「硝酸アンモニウム組成物」という用語は、他の化合物との複塩としての形態を含む、いずれかの形態の硝酸アンモニウムを含む組成物を広く指す。
本明細書で用いられるように、「複塩」という用語は、少なくとも２種の異なる種類の陽イオン及び１種の陰イオンよりなり、又は、少なくとも２種の異なる種類の陰イオン及び１種の陽イオンよりなる塩を指す。従って、「硝酸アンモニウムの複塩」という用語は、硝酸アンモニウムと別の化合物との、それぞれの構成要素と結晶学的に異なる新しい化合物を形成するような、組み合わせを意味すると理解される。
好ましい態様において、本発明の前記肥料及び他の物質を含む前記組成物は、単塩ＡＮの濃度が比較的低い。本明細書において用いられるように、「単塩ＡＮ」という用語は、実質的にすべての陽イオンがアンモニウムであり、実質的にすべての陰イオンが硝酸である塩を指す。非常に好ましい態様において、本発明の組成物及び物質は、実質的な量の単塩ＡＮを有しておらず、そして、特定の態様において、該組成物は単塩ＡＮを微量しか含まない。
特に、肥料の形態で、そして肥料の取り扱いを含む方法に関連して用いられる際の本発明の組成物は、好ましくは、Title 49 of the Code of Federal Regulations, "Transportation", Part 172, "Hazardous Materials Table", Oct. 1 , 2000の下の危険物質と考えられず、そして好ましくは、United Nations Recommendations on the Transport of Dangerous Goods, Manual of Tests and Criteria, 1995", "Section 34, Classification Procedures, Test Methods and Criteria Relating to Oxidizing Substances of Division 5.1 "の下の酸化剤として分類されることもない。
好ましい態様の詳細な説明
本発明の１つの側面は、好ましくは、肥料等に必要とされるもののような、所望の農業上の特性、及び単塩ＡＮと比較して高い爆発耐性を有している組成物を提供する。好ましい態様において、本発明は、１種又は２種以上の以下の式（Ｉ）の複塩を含有する肥料組成物を提供する：
（Ｍ）・ｎ（ＮＨ４ＮＯ３）・ｍ（Ｈ２Ｏ） （Ｉ）
式中、Ｍは、リン酸アンモニウム、硝酸カルシウム、硝酸カリウム、硝酸マグネシウム、モリブデン酸アンモニウム、ヘキサフルオロケイ酸アンモニウム及び水酸化硝酸ネオジムより成る群から選択される陽イオン−陰イオン対であり、ｎは約０．２〜約３であり、そして、ｍは約０〜約１０である。
本発明の１つの側面は、好ましくは、肥料等に必要とされるもののような、所望の農業上の特性、及び単塩ＡＮと比較して高い爆発耐性を有している組成物を提供する。好ましい態様において、本発明は、１種又は２種以上の以下の式（Ｉ）の複塩を含有する肥料組成物を提供する：
（Ｍ）・ｎ（ＮＨ４ＮＯ３）・ｍ（Ｈ２Ｏ） （Ｉ）
式中、Ｍは、リン酸アンモニウム、硝酸カルシウム、硝酸カリウム、硝酸マグネシウム、モリブデン酸アンモニウム、ヘキサフルオロケイ酸アンモニウム及び水酸化硝酸ネオジムより成る群から選択される陽イオン−陰イオン対であり、ｎは約０．２〜約３であり、そして、ｍは約０〜約１０である。
好ましい態様において、本発明の組成物は、低発熱成分であり及び／又は凝集力減少に対する耐性を有している成分（好ましくは複塩）を含み、並びに、好ましくは本質的に上記のものより成ることで特徴づけられる。
より具体的には、好ましい態様において、本発明の組成物は、硝酸アンモニウムの反応安定性に対して少なくとも２倍の反応安定性を示す化合物Ｉの成分を含むこと、そして好ましくは、本質的に上記のものより成ることで特徴づけられる。ここで、反応安定性の差は、硝酸アンモニウムの反応熱に対する（Ｉ）の反応熱を比較することにより測定される。本明細書に記載するように、反応熱は、化合物（Ｉ）が、ＮＯ、ＮＯ２、Ｎ２Ｏ、Ｎ２、Ｈ２Ｏ、ＮＨ３及びＨＮＯ３を含む（すべてを網羅するわけではない）構成部分に分解反応する際に放出するエネルギーにより定義される。好ましくは、本発明の組成物及び肥料中に用いられるように、本発明の好ましい複塩の反応熱は、ＡＮのおよその反応熱よりも実質的に大きく、更に好ましくは、２：１ＡＮＳ複塩のおよその反応熱よりも実質的に大きい。
本発明の組成物が、少なくとも約５００°Ｋの凝集安定性温度（cohesion stability temperature）を示し、更に好ましくは少なくとも約６００°Ｋを示す成分、及び特に複塩を含むこと、そして好ましくは、本質的に上記のものより成ることで特徴づけられることも多くの態様において好ましい。本明細書で用いられるように、凝集安定性温度とは、前記複塩の成分が、有意な凝集力の減少を示し始める温度を指す。本発明の組成物が、硝酸アンモニウムの凝集安定性に比べて、より高い凝集安定性を示す成分、及び特に複塩を含むこと、並びに、好ましくは本質的に上記のものよりなることで特徴づけられることも好ましい。ここで、凝集安定性の差は、（Ｉ）の凝集発熱と硝酸アンモニウムの凝集発熱との比較により測定される。好ましい態様において、凝集安定性の改善は、硝酸アンモニウムと比較して安定性の増加が２倍であるということである。本明細書において用いられるように、凝集発熱とは、［（Ｍ）・ｎ（ＮＨ４ＮＯ３）・ｍ（Ｈ２Ｏ）］ｎ（ＩＩ）で表わされる塊状材料が式（Ｉ）で表わされる構成部分に分解する際に解放される熱力学的自由エネルギーを意味する。ここで、約６００°Ｋにおいて、凝集力の不安定な化合物は負の自由エネルギーを示し、より安定な化合物は正の値を示す。好ましくは、本発明の組成物及び肥料で用いられるように、本発明の好ましい複塩の凝集発熱は、単塩ＡＮのおよその凝集発熱よりも実質的に大きく、更に好ましくは、２：１ＡＮＳ複塩のおよその凝集発熱よりも実質的に大きい。
本発明の別の側面は、このような組成物に、以下の少なくとも１つ、好ましくは双方：ａ）開始温度（ｏｎｓｅｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）の増加；又はｂ）ＤＴＡ加熱速度の増加、により測定される組成物の起爆感度を比較的低いレベルにするのに効果のある化合物、好ましくは、硝酸アンモニウムとの複塩の形態の化合物を含ませることにより、硝酸アンモニウムを含有する組成物の起爆感度を減少させるための組成物及び方法を提供する。なお、ａ）及びｂ）は、それぞれ、硫酸硝酸アンモニウム２：１複塩（２：１ＡＳＮ）により示されるものの値と比較したものである。
例えば、セイコー電子工業(株)により販売されている熱重量分析装置（Ｔｈｅｒｍａｌ Ｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃ Ａｎａｌｙｚｅｒ）（ＴＧＡ）、型番ＲＴ６２２０は、２：１ＡＳＮの開始温度、重量減少（反応の存在を示す）、及びおおよその加熱速度のピーク降下を評価するために用いられてきた。本明細書で報告された、これらの物質についての具体的な結果は、一般的にこれらの物質の特性を示すものである一方、本明細書中で、本発明の組成物及び方法によって達成される相対的な性能の改善を説明するために、主に比較の目的で用いられていることを、当業者はよく理解するであろう。
特定の好ましい態様において、本発明の組成物及び方法により、好ましくは、セイコー電子工業(株)により販売されているＴＧＡ型番ＲＴ６２２０の公知の使用法に従って計測された、２：１ＡＳＮのおよその開始温度を実質的に下回らない、そして更に好ましくは、２：１ＡＳＮの開始温度を少なくとも約１℃超える開始温度が、そして更に好ましくは、２：１ＡＳＮの開始温度を少なくとも約３℃超える開始温度が引き起こされる。特定の好ましい態様において、本発明の組成物の開始温度は少なくとも約２２０℃であり、更に好ましくは少なくとも約２２３℃である。
特定の好ましい態様において、本発明の組成物及び方法により、好ましくは、セイコー電子工業(株)により販売されているＴＧＡ型番ＲＴ６２２０の公知の使用法に従って、示差熱分析（ＤＴＡ）により計測された、２：１ＡＳＮのおよその加熱速度のピーク降下（ＰＤＨＲ）を実質的に下回らない、更に好ましくは、２：１ＡＳＮのＰＤＨＲを少なくとも約１５相対パーセント超える、そして、更に好ましくは、２：１ＡＳＮのＰＤＨＲを少なくとも約５０相対パーセント超える、そして、更に好ましくは、２：１ＡＳＮのＰＤＨＲを少なくとも約２００相対パーセント超えるＰＤＨＲが引き起こされる。特定の好ましい態様において、本発明の組成物及び方法により、好ましくは、セイコー電子工業(株)により販売されているＴＧＡ型番ＲＴ６２２０の公知の使用法に従って、示差熱分析（ＤＴＡ）により計測された、２：１ＡＳＮの加熱速度のピーク降下（ＰＤＨＲ）を少なくとも約０．５ｕＶ超える、更に好ましくは、２：１ＡＳＮのＰＤＨＲを少なくとも約１ｕＶ超える、そして、更に好ましくは、２：１ＡＳＮのＰＤＨＲを少なくとも約２ｕＶ超えるＰＤＨＲが引き起こされる。
好ましくは、本発明の組成物には、（ＮＨ４）２ＳＯ４・３（ＮＨ４ＮＯ３）複塩と硝酸アンモニウム（ＮＨ４ＮＯ３）とを合わせた合計が約０〜約３重量％のものが含まれ、より好ましくは、硝酸アンモニウムが該組成物の約０〜１重量％のいずれかの量で存在し、更に好ましくは、極微量しか存在しない。
実施例
比較実施例１
硝酸アンモニウムを、量子力学計算を用いてその特有の特性を決定することにより試験し、それぞれ、約２００°Ｋ及び約６００°Ｋの温度で約−０．５乃至約−０．９ｋｃａｌ／ｇｍの範囲の反応による自由エネルギー発熱及びそれぞれ、約２００°Ｋ及び約６００°Ｋの温度で約０．０６乃至約−０．９ｋｃａｌ／ｇｍの範囲の凝集による自由エネルギー発熱を有していることが見出される。ＡＮは約２００°Ｋを超える温度において凝集が不安定であると分かる。
比較実施例１
硝酸アンモニウムを、量子力学計算を用いてその特有の特性を決定することにより試験し、それぞれ、約２００°Ｋ及び約６００°Ｋの温度で約−０．５乃至約−０．９ｋｃａｌ／ｇｍの範囲の反応による自由エネルギー発熱及びそれぞれ、約２００°Ｋ及び約６００°Ｋの温度で約０．０６乃至約−０．９ｋｃａｌ／ｇｍの範囲の凝集による自由エネルギー発熱を有していることが見出される。ＡＮは約２００°Ｋを超える温度において凝集が不安定であると分かる。
比較実施例２
硝酸硫酸アンモニウム２：１複塩を、量子力学計算を用いてその特性を決定することにより試験し、それぞれ、約２００°Ｋ及び約６００°Ｋの温度で約−０．１５乃至約−０．７ｋｃａｌ／ｇｍの範囲の反応による自由エネルギー発熱及びそれぞれ、約２００°Ｋ及び約６００°Ｋの温度で約０．０６乃至約−０．２５ｋｃａｌ／ｇｍの範囲の凝集による自由エネルギー発熱を有していることが見出される。ＡＳＮは約５００°Ｋを超える温度において凝集が不安定であると分かる。
硝酸硫酸アンモニウム２：１複塩を、量子力学計算を用いてその特性を決定することにより試験し、それぞれ、約２００°Ｋ及び約６００°Ｋの温度で約−０．１５乃至約−０．７ｋｃａｌ／ｇｍの範囲の反応による自由エネルギー発熱及びそれぞれ、約２００°Ｋ及び約６００°Ｋの温度で約０．０６乃至約−０．２５ｋｃａｌ／ｇｍの範囲の凝集による自由エネルギー発熱を有していることが見出される。ＡＳＮは約５００°Ｋを超える温度において凝集が不安定であると分かる。
実施例１
硝酸カルシウムと硝酸アンモニウムとの１：１複塩（ＣＡＮ）を評価し、その特性を測定し、それぞれ、約２００°Ｋ及び約６００°Ｋの温度で約０．６５乃至約０．３ｋｃａｌ／ｇｍの範囲の反応による自由エネルギー発熱及びそれぞれ、約２００°Ｋ及び約６００°Ｋの温度で約０．０１乃至約０．０８ｋｃａｌ／ｇｍの範囲の凝集による自由エネルギー発熱を有していることが見出される。
硝酸カルシウムと硝酸アンモニウムとの１：１複塩（ＣＡＮ）を評価し、その特性を測定し、それぞれ、約２００°Ｋ及び約６００°Ｋの温度で約０．６５乃至約０．３ｋｃａｌ／ｇｍの範囲の反応による自由エネルギー発熱及びそれぞれ、約２００°Ｋ及び約６００°Ｋの温度で約０．０１乃至約０．０８ｋｃａｌ／ｇｍの範囲の凝集による自由エネルギー発熱を有していることが見出される。
実施例２
硝酸アンモニウム：リン酸硝酸塩の２：１複塩（ＡＰＮ）を評価し、その特性を測定し、それぞれ、約２００°Ｋ及び約６００°Ｋの温度で約０．０４乃至約−０．０７ｋｃａｌ／ｇｍの範囲の凝集による自由エネルギー発熱を有していることが見出される。
硝酸アンモニウム：リン酸硝酸塩の２：１複塩（ＡＰＮ）を評価し、その特性を測定し、それぞれ、約２００°Ｋ及び約６００°Ｋの温度で約０．０４乃至約−０．０７ｋｃａｌ／ｇｍの範囲の凝集による自由エネルギー発熱を有していることが見出される。
実施例３
硝酸アンモニウム：硝酸カリウムの２：１複塩（ＫＡＮ）を評価し、その特性を測定し、それぞれ、約２００°Ｋ及び約６００°Ｋの温度で約０．１７乃至約−０．２１ｋｃａｌ／ｇｍの範囲の反応による自由エネルギー発熱及びそれぞれ、約２００°Ｋ及び約６００°Ｋの温度で約０．１２乃至約０．０１ｋｃａｌ／ｇｍの範囲の凝集による自由エネルギー発熱を有していることが見出される。
硝酸アンモニウム：硝酸カリウムの２：１複塩（ＫＡＮ）を評価し、その特性を測定し、それぞれ、約２００°Ｋ及び約６００°Ｋの温度で約０．１７乃至約−０．２１ｋｃａｌ／ｇｍの範囲の反応による自由エネルギー発熱及びそれぞれ、約２００°Ｋ及び約６００°Ｋの温度で約０．１２乃至約０．０１ｋｃａｌ／ｇｍの範囲の凝集による自由エネルギー発熱を有していることが見出される。
実施例４
硝酸アンモニウム：硝酸マグネシウムの２：１複塩（ＭｇＡＮ）を評価し、その特有の特性を測定し、それぞれ、約２００°Ｋ及び約６００°Ｋの温度で約０．４乃至約−０．２ｋｃａｌ／ｇｍの範囲の反応による自由エネルギー発熱及びそれぞれ、約２００°Ｋ及び約６００°Ｋの温度で約０．１乃至約−０．０２５ｋｃａｌ／ｇｍの範囲の凝集による自由エネルギー発熱を有していることが見出される。
硝酸アンモニウム：硝酸マグネシウムの２：１複塩（ＭｇＡＮ）を評価し、その特有の特性を測定し、それぞれ、約２００°Ｋ及び約６００°Ｋの温度で約０．４乃至約−０．２ｋｃａｌ／ｇｍの範囲の反応による自由エネルギー発熱及びそれぞれ、約２００°Ｋ及び約６００°Ｋの温度で約０．１乃至約−０．０２５ｋｃａｌ／ｇｍの範囲の凝集による自由エネルギー発熱を有していることが見出される。
実施例５
硝酸アンモニウム：ヘキサフルオロケイ酸アンモニウムの２：１複塩（ＡＳｉＦＮ）を、量子力学計算を用いて評価し、その特性を決定し、それぞれ、約２００°Ｋ及び約６００°Ｋの温度で約０．０９乃至約−０．０３ｋｃａｌ／ｇｍの範囲の凝集による自由エネルギー発熱を有していることが見出される。
硝酸アンモニウム：ヘキサフルオロケイ酸アンモニウムの２：１複塩（ＡＳｉＦＮ）を、量子力学計算を用いて評価し、その特性を決定し、それぞれ、約２００°Ｋ及び約６００°Ｋの温度で約０．０９乃至約−０．０３ｋｃａｌ／ｇｍの範囲の凝集による自由エネルギー発熱を有していることが見出される。
実施例６
硝酸アンモニウム：モリブデン酸アンモニウムの２：１複塩（ＡＭｏＯＮ）を試験し、その特性を測定し、それぞれ、約２００°Ｋ及び約６００°Ｋの温度で約０．０５乃至約−０．０１ｋｃａｌ／ｇｍの範囲の凝集による自由エネルギー発熱を有していることが見出される。
硝酸アンモニウム：モリブデン酸アンモニウムの２：１複塩（ＡＭｏＯＮ）を試験し、その特性を測定し、それぞれ、約２００°Ｋ及び約６００°Ｋの温度で約０．０５乃至約−０．０１ｋｃａｌ／ｇｍの範囲の凝集による自由エネルギー発熱を有していることが見出される。
実施例７
硝酸アンモニウム：水酸化硝酸ネオジムの３：１複塩（ＡＮｄＯＨＮ）を試験し、その特性を測定し、それぞれ、約２００°Ｋ及び約６００°Ｋの温度で約−１．０６乃至約−１．０７ｋｃａｌ／ｇｍの範囲の反応による自由エネルギー発熱及びそれぞれ、約２００°Ｋ及び約６００°Ｋの温度で約０．０９乃至約０．５ｋｃａｌ／ｇｍの範囲の凝集による自由エネルギー発熱を有していることが見出される。前記ＡＮｄＯＨＮは凝集が安定であると分かる。
硝酸アンモニウム：水酸化硝酸ネオジムの３：１複塩（ＡＮｄＯＨＮ）を試験し、その特性を測定し、それぞれ、約２００°Ｋ及び約６００°Ｋの温度で約−１．０６乃至約−１．０７ｋｃａｌ／ｇｍの範囲の反応による自由エネルギー発熱及びそれぞれ、約２００°Ｋ及び約６００°Ｋの温度で約０．０９乃至約０．５ｋｃａｌ／ｇｍの範囲の凝集による自由エネルギー発熱を有していることが見出される。前記ＡＮｄＯＨＮは凝集が安定であると分かる。
実施例８
硝酸アンモニウム：硝酸カリウムの複塩を１：１のモル比で調製する。次に、この複塩を、上記の手続きに従って開始温度及びＤＴＡについて試験する。更に、組成物の重量減少が測定され、報告される。重量減少は反応が起こったことを示す。次にこの試験を繰り返す。結果は下記の表１に報告される。
硝酸アンモニウム：硝酸カリウムの複塩を１：１のモル比で調製する。次に、この複塩を、上記の手続きに従って開始温度及びＤＴＡについて試験する。更に、組成物の重量減少が測定され、報告される。重量減少は反応が起こったことを示す。次にこの試験を繰り返す。結果は下記の表１に報告される。
上記の結果からわかるように、この複塩は、本発明の特定の好ましい態様の範囲内のＤＴＡ及び開始温度を示す。
実施例９
硝酸アンモニウム：リン酸硝酸塩の複塩を１：１のモル比で調製する。次に、この複塩を、上記の手続きに従って開始温度及びＤＴＡについて試験する。更に、組成物の重量減少が測定され、報告される。重量減少は反応が起こったことを示す。次にこの試験を繰り返す。結果は下記の表２に報告される。
実施例９
硝酸アンモニウム：リン酸硝酸塩の複塩を１：１のモル比で調製する。次に、この複塩を、上記の手続きに従って開始温度及びＤＴＡについて試験する。更に、組成物の重量減少が測定され、報告される。重量減少は反応が起こったことを示す。次にこの試験を繰り返す。結果は下記の表２に報告される。
上記の結果からわかるように、この複塩は、本発明の特定の好ましい態様の範囲内のＤＴＡ及び開始温度を示す。
上記の結果からわかるように、この複塩は、本発明の特定の好ましい態様の範囲内のＤ１．硝酸アンモニウムと、少なくとも１種の第２の化合物とを含有する肥料であって、前記第２の化合物は、ＡＮと比較して組成物の起爆感度を実質的に減少させるのに効果のある条件下、そして量で存在し、そして、前記第２の化合物は、硝酸カルシウム、硝酸カリウム、硝酸マグネシウム及びこれらの２種又は３種以上の組み合わせより成る群から選択される、前記肥料、
２．前記組成物中の硝酸アンモニウムの少なくとも実質的な部分が、１種又は２種以上の前記第２の化合物との複塩の形態である、１に記載の肥料、
３．硝酸アンモニウムと前記第２の化合物との１種又は２種以上の複塩より本質的になる、２に記載の肥料。
４．硝酸アンモニウムを含有する組成物の起爆感度を減少させる方法であって、前記組成物中に、硝酸アンモニウムの少なくとも１種の複塩と、硝酸カルシウム、硝酸カリウム及び硝酸マグネシウム及びこれらの２種又は３種の組み合わせよりなる群から選択される、少なくとも１種の第２の化合物とを含有させることを含む、前記方法、
５．肥料組成物の取り扱い方法であって、硝酸アンモニウムの複塩と、リン酸アンモニウム、硝酸カルシウム、硝酸カリウム、硝酸マグネシウム、モリブデン酸アンモニウム、ヘキサフルオロケイ酸アンモニウム、水酸化硝酸ネオジム、及びこれらの２種又は３種以上の組み合わせよりなる群から選択される少なくとも１種の第２の化合物とを含有する、実質的に爆発しない肥料組成物を提供することを含む、前記方法、
６．前記提供された組成物中の実質的にすべての前記硝酸アンモニウムは、１種又は２種以上の前記第２の化合物との複塩の形態で存在する、５に記載の方法、
７．前記肥料を輸送することを含む、６に記載の取り扱い方法、
８．前記肥料を土壌又は他の育成材料へ適用することを含む、６に記載の方法、
９．硝酸アンモニウムと、硝酸カルシウム、硝酸カリウム及び硝酸マグネシウム及びこれらの２種又は３種以上の組み合わせよりなる群から選択される少なくとも１種の第２の化合物とを含み、単塩ＡＮを実質的な量で有しておらず、肥料組成物は、式（Ｉ）：
（Ｍ）・ｎ（ＮＨ４ＮＯ３）・ｍ（Ｈ２Ｏ） （Ｉ）
（式中、Ｍは、リン酸アンモニウム、硝酸カルシウム、硝酸カリウム、硝酸マグネシウム、モリブデン酸アンモニウム、ヘキサフルオロケイ酸アンモニウム及び水酸化硝酸ネオジムよりなる群から選択される陽イオン−陰イオン対であり、ｎは約０．２から約３であり、ｍは約０から約１０である）、で表わされる複塩を１種又は２種以上含む、肥料、
１０．本質的に、約６００°Ｋでの反応熱が約−０．５ｋｃａｌ／ｇｍを超える塩より成る、硝酸アンモニウムの複塩を含有する肥料、
１１．約６００°Ｋでの前記反応熱が約−０．２ｋｃａｌ／ｇｍを超える、１０に記載の肥料、
１２．本質的に、凝集安定性温度が少なくとも約５００°Ｋである塩より成る、硝酸アンモニウムの複塩を含有する肥料、
１３．前記凝集安定性温度が少なくとも約６００°Ｋである、１２に記載の肥料、
１４．前記複塩が、本質的に、約−０．２５ｋｃａｌ／ｇｍを超える凝集発熱を有している塩より成る、１２に記載の肥料、
１５．前記複塩が、本質的に、約−０．１ｋｃａｌ／ｇｍを超える凝集発熱を有している塩より成る、１２に記載の肥料、
１６．硝酸アンモニウムと、少なくとも１種の第２の化合物とを含有する肥料であって、前記第２の化合物は、２：１ＡＳＮと比較して組成物の起爆感度を実質的に減少させるのに効果のある条件下、そして量で存在し、そして、前記第２の化合物は、リン酸硝酸塩、硝酸カリウム及びこれらの組み合わせより成る群から選択される、前記肥料、
１７．前記肥料は、硫酸硝酸アンモニウム２：１複塩（２：１ＡＳＮ）により示される開始温度の値を超える開始温度を有している、１６に記載の肥料、
１８．硫酸硝酸アンモニウム２：１複塩（２：１ＡＳＮ）により示される開始温度の値より少なくとも約１℃高い開始温度を有している、１６に記載の肥料、
１９．硫酸硝酸アンモニウム２：１複塩（２：１ＡＳＮ）により示される加熱速度のピーク降下（ＰＤＨＲ）の値を超えるＰＤＨＲを有している、１６に記載の肥料、
２０．硫酸硝酸アンモニウム２：１複塩（２：１ＡＳＮ）により示される加熱速度のピーク降下（ＰＤＨＲ）の値より少なくとも約５０％大きいＰＤＨＲを有している、１６に記載の肥料。
上記の結果からわかるように、この複塩は、本発明の特定の好ましい態様の範囲内のＤ１．硝酸アンモニウムと、少なくとも１種の第２の化合物とを含有する肥料であって、前記第２の化合物は、ＡＮと比較して組成物の起爆感度を実質的に減少させるのに効果のある条件下、そして量で存在し、そして、前記第２の化合物は、硝酸カルシウム、硝酸カリウム、硝酸マグネシウム及びこれらの２種又は３種以上の組み合わせより成る群から選択される、前記肥料、
２．前記組成物中の硝酸アンモニウムの少なくとも実質的な部分が、１種又は２種以上の前記第２の化合物との複塩の形態である、１に記載の肥料、
３．硝酸アンモニウムと前記第２の化合物との１種又は２種以上の複塩より本質的になる、２に記載の肥料。
４．硝酸アンモニウムを含有する組成物の起爆感度を減少させる方法であって、前記組成物中に、硝酸アンモニウムの少なくとも１種の複塩と、硝酸カルシウム、硝酸カリウム及び硝酸マグネシウム及びこれらの２種又は３種の組み合わせよりなる群から選択される、少なくとも１種の第２の化合物とを含有させることを含む、前記方法、
５．肥料組成物の取り扱い方法であって、硝酸アンモニウムの複塩と、リン酸アンモニウム、硝酸カルシウム、硝酸カリウム、硝酸マグネシウム、モリブデン酸アンモニウム、ヘキサフルオロケイ酸アンモニウム、水酸化硝酸ネオジム、及びこれらの２種又は３種以上の組み合わせよりなる群から選択される少なくとも１種の第２の化合物とを含有する、実質的に爆発しない肥料組成物を提供することを含む、前記方法、
６．前記提供された組成物中の実質的にすべての前記硝酸アンモニウムは、１種又は２種以上の前記第２の化合物との複塩の形態で存在する、５に記載の方法、
７．前記肥料を輸送することを含む、６に記載の取り扱い方法、
８．前記肥料を土壌又は他の育成材料へ適用することを含む、６に記載の方法、
９．硝酸アンモニウムと、硝酸カルシウム、硝酸カリウム及び硝酸マグネシウム及びこれらの２種又は３種以上の組み合わせよりなる群から選択される少なくとも１種の第２の化合物とを含み、単塩ＡＮを実質的な量で有しておらず、肥料組成物は、式（Ｉ）：
（Ｍ）・ｎ（ＮＨ４ＮＯ３）・ｍ（Ｈ２Ｏ） （Ｉ）
（式中、Ｍは、リン酸アンモニウム、硝酸カルシウム、硝酸カリウム、硝酸マグネシウム、モリブデン酸アンモニウム、ヘキサフルオロケイ酸アンモニウム及び水酸化硝酸ネオジムよりなる群から選択される陽イオン−陰イオン対であり、ｎは約０．２から約３であり、ｍは約０から約１０である）、で表わされる複塩を１種又は２種以上含む、肥料、
１０．本質的に、約６００°Ｋでの反応熱が約−０．５ｋｃａｌ／ｇｍを超える塩より成る、硝酸アンモニウムの複塩を含有する肥料、
１１．約６００°Ｋでの前記反応熱が約−０．２ｋｃａｌ／ｇｍを超える、１０に記載の肥料、
１２．本質的に、凝集安定性温度が少なくとも約５００°Ｋである塩より成る、硝酸アンモニウムの複塩を含有する肥料、
１３．前記凝集安定性温度が少なくとも約６００°Ｋである、１２に記載の肥料、
１４．前記複塩が、本質的に、約−０．２５ｋｃａｌ／ｇｍを超える凝集発熱を有している塩より成る、１２に記載の肥料、
１５．前記複塩が、本質的に、約−０．１ｋｃａｌ／ｇｍを超える凝集発熱を有している塩より成る、１２に記載の肥料、
１６．硝酸アンモニウムと、少なくとも１種の第２の化合物とを含有する肥料であって、前記第２の化合物は、２：１ＡＳＮと比較して組成物の起爆感度を実質的に減少させるのに効果のある条件下、そして量で存在し、そして、前記第２の化合物は、リン酸硝酸塩、硝酸カリウム及びこれらの組み合わせより成る群から選択される、前記肥料、
１７．前記肥料は、硫酸硝酸アンモニウム２：１複塩（２：１ＡＳＮ）により示される開始温度の値を超える開始温度を有している、１６に記載の肥料、
１８．硫酸硝酸アンモニウム２：１複塩（２：１ＡＳＮ）により示される開始温度の値より少なくとも約１℃高い開始温度を有している、１６に記載の肥料、
１９．硫酸硝酸アンモニウム２：１複塩（２：１ＡＳＮ）により示される加熱速度のピーク降下（ＰＤＨＲ）の値を超えるＰＤＨＲを有している、１６に記載の肥料、
２０．硫酸硝酸アンモニウム２：１複塩（２：１ＡＳＮ）により示される加熱速度のピーク降下（ＰＤＨＲ）の値より少なくとも約５０％大きいＰＤＨＲを有している、１６に記載の肥料。
Claims (4)
- 硝酸アンモニウムと少なくとも１種の第２の化合物とを含有する硝酸アンモニウムの少なくとも１種の複塩を含む肥料組成物であって、
前記第２の化合物が、リン酸アンモニウム、硝酸マグネシウム、モリブデン酸アンモニウム、ヘキサフルオロケイ酸アンモニウム、水酸化硝酸ネオジム及びこれらの２種以上の組み合わせよりなる群から選択され、
硝酸アンモニウム単塩の量が組成物の全重量の０〜１重量％であり、
前記第２の化合物が硝酸マグネシウムの場合、前記複塩が硝酸アンモニウム：硝酸マグネシウムが２：１の複塩を含む、
肥料組成物。 - 前記第２の化合物が、リン酸アンモニウム、硝酸マグネシウム、モリブデン酸アンモニウム、ヘキサフルオロケイ酸アンモニウム、水酸化硝酸ネオジム及びこれらの２種以上の組み合わせよりなる群から選択される、請求項１に記載の肥料組成物。
- 硝酸アンモニウムを含有する組成物の起爆感度を減少させる方法であって、
硝酸アンモニウムと少なくとも１種の第２の化合物とを含有する硝酸アンモニウムの少なくとも１種の複塩を含む肥料組成物であって、前記第２の化合物が、リン酸アンモニウム、硝酸マグネシウム、モリブデン酸アンモニウム、ヘキサフルオロケイ酸アンモニウム、水酸化硝酸ネオジム及びこれらの２種以上の組み合わせよりなる群から選択され、硝酸アンモニウム単塩の量が組成物の全重量の０〜１重量％であり、前記第２の化合物が硝酸マグネシウムの場合、前記複塩が硝酸アンモニウム：硝酸マグネシウムが２：１の複塩を含む、肥料組成物を提供すること、
を含む方法。 - 式（Ｉ）：
（Ｍ）・ｎ（ＮＨ４ＮＯ３）・ｍ（Ｈ２Ｏ） （Ｉ）
（式中、
Ｍは、リン酸アンモニウム、硝酸マグネシウム、モリブデン酸アンモニウム、ヘキサフルオロケイ酸アンモニウム及び水酸化硝酸ネオジムよりなる群から選択される陽イオン−陰イオン対であり、
ｎは０．２から３であり、ここで、Ｍが硝酸マグネシウムの場合、ｎは２であり、
ｍは０から１０である）、で表わされる１種又は２種以上の複塩を含み、
硝酸アンモニウム単塩の量が組成物の全重量の０〜１重量％である、
肥料組成物。
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