خصائص النيتروسليلوز

ينتج النيتروسليلوز عن طريق تفاعل حمض النيتريك مع السليلوز. النيتروسليلوز مادة غير سامة ولكنها شديدة الاشتعال. يصنف على أنه مادة متفجرة عندما يتجاوز محتوى النيتروجين 12.6 في المائة. يستخدم النيتروسليلوز منذ القرن التاسع عشر ، وهو مادة كيميائية متعددة الاستخدامات تستخدم في العديد من الصناعات. يسمح محتوى النيتروجين المختلف في تركيبات مختلفة باستخدام النيتروسليلوز في المستحضرات الصيدلانية والطلاء واللك والبلاستيك والمتفجرات والمواد الدافعة

النيتروسليلوز مركب متفجر ينتج عن تفاعل السليلوز وحمض النيتريك ، أو عامل نترات قوي آخر. يمكن أن يظهر النيتروسليلوز كمادة صلبة مثل اللب ، مثل القطن عندما تجف. وهو سائل صافٍ إلى نصف صلب عند إذابته في الكحول أو الأسيتون أو خليط الأثير والكحول. الشكل منخفض النيتروجين من النيتروسليلوز قابل للذوبان في الأسيتون ومزيج الأثير والكحول. المادة المتفجرة عالية النيتروجين قابلة للذوبان في الأسيتون ، ولكن ليس في مخاليط الأثير والكحول. يحتوي النيتروسليلوز على نقطة وميض تبلغ 12.7 درجة مئوية (55 درجة فهرنهايت) ودرجة حرارة اشتعال ذاتي تبلغ 170 درجة مئوية (338 درجة فهرنهايت).

تختلف خصائص النيتروسليلوز وفقًا لمصدر السليلوز وقوة الحمض المتفاعل ودرجة حرارة التفاعل ووقت التفاعل ونسبة الحمض إلى السليلوز. يمكن إنتاج محتوى النيتروجين ، الذي يتراوح من 10 إلى 14 في المائة ، من خلال التحكم في مكونات وظروف التفاعل. الاختلافات في محتوى النيتروجين تعطي خصائص مختلفة لكل صيغة. يستخدم النيتروسليلوز الذي يحتوي على نسبة أقل من 12.3 في المائة من النيتروجين في الطلاء والطلاء والأحبار. يعتبر محتوى النيتروجين فوق 12.6 في المائة مادة متفجرة.

النيتروسليلوز مادة صلبة قابلة للاشتعال وتشكل خطر انفجار معتدل. في الحالة الجافة ، يشكل التعرض للحرارة أو المؤكسدات القوية خطرا شديدا على الحريق. يعرض النيتروسليلوز الرطب خصائص القابلية للاشتعال للمذيب الموجود فيه ، على غرار البنزين. يظهر النيتروسليلوز سمية منخفضة.

يستخدم النيتروسليلوز في المتفجرات ، والوقود الدافع للصواريخ ، والورنيش ، وورق الفلاش ، والبارود الذي لا يدخن ، وتشطيب الجلد ، كقاعدة حبر طباعة ، في الطلاء قماش تجليد الكتب ، في أفلام الاختبار المعملية ، وفي كرات بينج بونج ، وفي المستحضرات الصيدلانية وفي السليلويد المستخدم في التصوير بالأشعة السينية المبكرة وأفلام التصوير الفوتوغرافي والأفلام. مخلوطًا بالنيتروجليسرين ، يستخدم النيتروسليلوز كعامل تفجير ووقود دفع للصواريخ. غالبًا ما تكون التشطيبات عالية اللمعان للسيارات مصنوعة من ورنيش النيتروسليلوز. يحتوي مركب W® على نيتروسليلوز لحمل حمض الساليسيليك المستخدم في علاج الثآليل.

اكتشف الكيميائي الفرنسي هنري براكونو مادة النيتروسليلوز عام 1832. قام بصياغة المركب عن طريق الجمع بين حمض النيتريك وألياف الخشب أو النشا. كان النيتروسليلوز مادة متفجرة غير مستقرة وخفيفة الوزن وقابلة للاشتعال. في عام 1846 ، اكتشف الكيميائي الألماني السويسري كريستيان شونباين طريقة أسهل لتصنيع النيتروسليلوز. قام بطريق الخطأ بسكب حمض النيتريك المركز على طاولة. استخدم مئزرًا قطنيًا لتنظيف الانسكاب. علق المئزر على موقد ليجف. عندما يجف ، يومض المئزر وانفجر. قام Shönbein بتكرير العملية لنقع القطن في خليط من أحماض النيتريك والكبريتيك. يحول حمض النيتريك (2HNO3) السليلوز (C6H10O5) إلى نترات السليلوز (C6H8 (NO2) 2O5) والماء. تمت إضافة حامض الكبريتيك لمنع الماء المتكون من تخفيف حمض النيتريك. يشطف القطن في الماء لإيقاف التفاعل وتجفيفه ببطء عند 100 درجة مئوية (212 درجة فهرنهايت) لمنع الاشتعال. كانت هذه هي الطريقة السائدة لتخليق النيتروسليلوز. يمكن استخدام النيتروسليلوز المنتج بهذه الطريقة كعامل تفجير. كان أقوى من البارود كمادة دافعة. ومع ذلك ، كانت حساسة للغاية ويصعب التعامل معها. صقل الكيميائيون البريطانيون تخليق النيتروسليلوز لتقليل حساسيته أثناء المناولة. في عام 1889 ، استخدم إيستمان كوداك النيتروسليلوز لصياغة قاعدة فيلم مرنة. تم استخدام هذا الفيلم في الغالب للأشعة السينية. أدى خطر الاحتراق الدائم إلى استبدال هذا الفيلم في عام 1933. تم استخدام النيتروسليلوز كطلاء لكرات البلياردو عندما أصبح العاج نادرًا في عشرينيات القرن الماضي. تم إيقاف استخدام كرات البلياردو هذه بعد أن تم اكتشاف أنها شديدة الاشتعال وفي بعض الظروف متفجرة.