Nitroceluloză

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Avvertenza
O parte din conținutul afișat poate genera situații periculoase sau daune. Informațiile au doar scop ilustrativ, nu sunt îndemnatoare sau didactice. Utilizarea Wikipedia este pe propriul risc: citiți avertismentele .

Nitroceluloză este un ester azotic al celulozei , un compus chimic cunoscut și sub denumirea de bumbac pistol , datorită proprietăților sale inflamabile-explozive, chiar înainte de invenția dinamitei .

Nitroceluloză
Formula structurala
Hexanitrat de nitroceluloză
Denumiri alternative
azotat de celuloză
fulmicoton
Caracteristici generale
Formula moleculară sau brută vezi tipurile de nitroceluloză
Masa moleculară ( u ) variabil
Aspect solid alb similar cu vată
numar CAS 9004-70-0
Proprietăți fizico-chimice
Densitate (g / cm 3 , în cs ) 1.23
Temperatură de topire 160-180 ° C (433,15-453,15 K)
Informații de siguranță
Punct de flacără 4,4 ° C (277,55 K)
Simboluri de pericol chimic
exploziv
Pericol
Fraze H 201
Sfaturi P --- [1]

Istorie

Sinteza nitrocelulozei datează din 1845 [2] de către Schönbein , care descoperise ozonul în 1840 .

De mai bine de un secol, chimiștii experimentează deja noi nitrați pentru a găsi noi explozivi; este necesar să cităm câteva exemple: xiloidina ( 1832 ), a francezului Henri Braconnot , care combină acidul azotic cu amidonul sau fibrele de lemn; nitrobenzolo ( 1834 ); nitronaftalina ( 1835 ); nitramidina ( 1838 ), de către chimistul francez Theophile Jule Pelouze, care tratează hârtia și cartonul cu acid azotic ; acidul picric a cărui formulă a fost identificată în 1841 , obținut prin reacție pe fenol, dar descoperit încă din 1741 de către chimistul german Glauber, prin reacția acidului azotic asupra substanțelor organice precum rășinile de mătase sau vegetale.

Acești compuși aveau practic două limite care împiedicau utilizarea lor explozivă, ca înlocuitor al prafului de pușcă deja cunoscut; costul care ar fi fost suportat pentru producția la scară largă a fost excesiv și, mai rău, a fost prea instabil pentru uz militar. Cu toate acestea, aceste experimente au influențat cercetările lui Schönbein, consolidând utilizarea acidului azotic ca punct de plecare. A început să efectueze numeroase experimente, dar amestecând acidul azotic cu acidul sulfuric , care trebuia să absoarbă apa care s-a dezvoltat în reacții. Acest amestec se numește amestec de nitranți . Schönbein a reacționat amestecul său de nitrare pe hârtie, care a devenit impermeabil și translucid [3] și a fost exploziv. Întrucât hârtia din acele vremuri era produsă cu fibre textile, Schönbein a decis să pornească de la singura materie primă: apoi și-a făcut amestecul de acizi să reacționeze pe cânepă , in și bumbac. Tocmai acesta din urmă, care la început părea nealterat, la o examinare mai atentă, s-a dovedit a fi mai aspru și mai matasos ca textură; a descoperit că lovind-o cu un ciocan a explodat și, în contact cu un fir fierbinte, ar putea fi incendiat.
Compusul a fost numit apoi „bumbac fulminant” sau „bumbac fulger” și, fiind obținut din nitrarea celulozei, a fost numit și nitroceluloză.

Doi ani mai târziu, în 1847, Ascanio Sobrero a descoperit un nitrat exploziv și mai stabil, nitroglicerina , folosită ulterior de Nobel în 1867 (invenția dinamitei ).

Tipuri de nitroceluloză
Tip Un numar de
molecule
Formulă
Mononitrica 1 C 24 H 39 (NO 2 ) O 20
Binitrica 2 C 24 H 38 (NO 2 ) 2 O 20
Trinitrica [4] 3 C 24 H 37 (NO 2 ) 3 O 20
Tetranitrica 4 C 24 H 36 (NO 2 ) 4 O 20
Pentanitric 5 C 24 H 35 (NO 2 ) 5 O 20
Exanitric 6 C 24 H 34 (NO 2 ) 6 O 20
Heptanitric 7 C 24 H 33 (NO 2 ) 7 O 20
Ottonitrica 8 C 24 H 32 (NO 2 ) 8 O 20
Enneanitrica 9 C 24 H 31 (NO 2 ) 9 O 20
Decanitric 10 C 24 H 30 (NO 2 ) 10 O 20
Endecanitrica 11 C 24 H 29 (NO 2 ) 11 O 20
Dodecanitrica 12 C 24 H 28 (NO 2 ) 12 O 20

Caracteristici

Cele mai importante caracteristici ale nitrocelulozei frecvent experimentate sunt:

  • Conținut solid de nitroceluloză deshidratată
  • Conținut de apă (factor KF)
  • Aciditate
  • Conținutul de azot
  • Stabilitate conform testului BERGMANN & JUNK
  • Vâscozitatea în soluție 95% apă / acetonă

Producție

Producerea nitrocelulozei are loc printr-un proces de nitrare a celulozei , tratând-o pe aceasta din urmă cu un amestec nitrat (un amestec de acid azotic și acid sulfuric ). Raportul dintre cei doi acizi determină conținutul de azot al compusului final: pentru binitroceluloză [5] , de exemplu, va exista un raport de aproximativ 34% acid azotic în concentrație la 60% și 66% acid sulfuric în concentrație> 90%. În practică, pentru o cantitate de 150 cm 3 din amestec, vor fi necesari 50 cm 3 de acid azotic și 100 cm 3 de acid sulfuric (este important să ne amintim că acidul sulfuric va fi turnat întotdeauna în azot și că reacția se dezvoltă căldură, prin urmare procedura pentru cantitatea mai mare poate varia). Celuloza este scufundată în amestecul (rece) de acizi minerali; luând exemplul anterior, 10 g de bumbac hidrofil vor fi scufundate în 150 cm 3 de amestec sulfonitic și lăsate să reacționeze. Odată ce reacția a avut loc, celuloza este spălată cu băi repetate în apă până când apele de spălare sunt neutre. Ulterior uscare poate avea loc în aer sau cu încălzire până la 100 ° C. Compusul este relativ stabil până când este uscat, dar odată uscat este un exploziv foarte sensibil la șocuri mecanice și sarcini electrostatice, precum și are o rată mare de ardere.

Utilizare

A fost folosit anterior pentru blițurile camerei și pentru producerea de filme . În prezent, își găsește aplicarea în analiza proteinelor ( Western blot ), în trucuri de magie și ca propulsor pentru cartușele de pistol și pușcă. Cea mai importantă utilizare este pentru fabricarea vopselelor și a emailurilor.

Kodak a brevetat un tip special de folie de azotat de celuloză, LR 115 SSNT (Solid State Nuclear Track) cu o grosime de doar 12 microni pe o bază de poliester de 100 microni care poate interacționa cu particulele alfa radioactive și este utilizată ca detector. De radioactivitate pentru concentrația gazului radon măsurători.

Notă

  1. ^ Foaie compusă despre IFA-GESTIS consultată la 06.08.2014
  2. ^ Un capitol este dedicat nitrocelulozei din butoanele lui Napoleon - Cum 17 molecule au schimbat istoria lui Penny Le Conteur și Jay Burreson
  3. ^ El descoperise pergamentul artificial
  4. ^ De asemenea, numit Lightning Cotton sau Lightning Cotton
  5. ^ bumbac colodion

Alte proiecte

linkuri externe

Chimie Portalul chimiei : portalul științei compoziției, proprietăților și transformărilor materiei