La nitrocelulosa es producida por la reacción del ácido nítrico con la celulosa. La nitrocelulosa no es tóxica pero es muy inflamable. Se clasifica como explosivo cuando el contenido de nitrógeno supera el 12,6 por ciento. Utilizada desde el siglo XIX, la nitrocelulosa es un químico de usos múltiples que se emplea en muchas industrias. El diferente contenido de nitrógeno en varias formulaciones permite que la nitrocelulosa se utilice en productos farmacéuticos, pinturas, lacas, plásticos, explosivos y propulsores.
Los hechos
La nitrocelulosa es un compuesto explosivo producido por la reacción de la celulosa y el ácido nítrico u otro agente nitrante fuerte. La nitrocelulosa puede aparecer como un sólido pulposo similar al algodón cuando se seca. Es un líquido transparente a semisólido cuando se disuelve en alcohol, acetona o una mezcla de éter-alcohol. La forma de nitrocelulosa con bajo contenido de nitrógeno es soluble en acetona y una mezcla de éter y alcohol. La forma explosiva con alto contenido de nitrógeno es soluble en acetona, pero no en mezclas de éter y alcohol. La nitrocelulosa tiene un punto de inflamación de 12,7 grados C (55 grados F) y una temperatura de autoignición de 170 grados C (338 grados F).
Tipos de nitrocelulosa
Las características de la nitrocelulosa varían según la fuente de celulosa, la fuerza del ácido reaccionado, la temperatura de reacción, el tiempo de reacción y la proporción de ácido a celulosa. El contenido de nitrógeno, que varía del 10 al 14 por ciento, se puede producir controlando los componentes y las condiciones de reacción. Las variaciones en el contenido de nitrógeno dan características diferentes a cada formulación. La nitrocelulosa con nitrógeno por debajo del 12,3 por ciento se utiliza para lacas, revestimientos y tintas. El contenido de nitrógeno superior al 12,6 por ciento se considera un explosivo.
Advertencia
La nitrocelulosa es un sólido inflamable y presenta un riesgo de explosión moderado. En estado seco, la exposición al calor u oxidantes fuertes presenta un riesgo de incendio extremo. La nitrocelulosa húmeda exhibe las características de inflamabilidad del solvente en el que se encuentra, similar a la gasolina. La nitrocelulosa presenta una baja toxicidad.
Beneficios de la nitrocelulosa
La nitrocelulosa se utiliza en explosivos, propulsor de cohetes, laca, papel flash, pólvora sin humo, acabado de cuero, como base de tinta de impresión, en revestimiento tela para encuadernación, en películas de ensayo de laboratorio, en pelotas de ping-pong, en productos farmacéuticos y en celuloide utilizado para películas de rayos X, fotografías y películas. Mezclada con nitroglicerina, la nitrocelulosa se usa como agente explosivo y propulsor de cohetes. Los acabados automotrices de alto brillo a menudo se fabrican con laca de nitrocelulosa. El compuesto W® contiene nitrocelulosa para transportar el ácido salicílico que se usa para tratar las verrugas.
Historia de la nitrocelulosa
La nitrocelulosa fue descubierta por el químico francés Henri Braconnot en 1832. Formuló el compuesto combinando ácido nítrico con fibras de madera o almidón. La nitrocelulosa era un explosivo inestable, ligero y combustible. En 1846, un químico germano-suizo, Christian Shönbein, descubrió un método más sencillo para sintetizar nitrocelulosa. Derramó accidentalmente ácido nítrico concentrado sobre una mesa. Usó un delantal de algodón para limpiar el derrame. Colgó el delantal en una estufa para que se secara. Cuando estaba seco, el delantal brilló y explotó. Shönbein refinó el proceso para remojar el algodón en una mezcla de ácidos nítrico y sulfúrico. El ácido nítrico (2HNO3) convierte la celulosa (C6H10O5) en nitrato de celulosa (C6H8 (NO2) 2O5) y agua. Se añadió ácido sulfúrico para evitar que el agua formada diluyera el ácido nítrico. El algodón se enjuagó con agua para detener la reacción y se secó lentamente a 100 ° C (212 ° F) para evitar la ignición. Este fue el método predominante de síntesis de nitrocelulosa. La nitrocelulosa producida de esta manera podría usarse como agente explosivo. Era más poderoso que la pólvora como propulsor. Sin embargo, era muy sensible y difícil de manejar. Los químicos británicos refinaron la síntesis de nitrocelulosa para reducir su sensibilidad durante la manipulación. En 1889, Eastman Kodak utilizó nitrocelulosa para formular una base de película flexible. Esta película se utilizó principalmente para radiografías. El siempre presente peligro de combustión llevó al reemplazo de esta película en 1933. La nitrocelulosa se utilizó como revestimiento para las bolas de billar cuando el marfil escaseaba en la década de 1920. El uso de estas bolas de billar se detuvo después de que se descubrió que eran altamente inflamables y, en algunas circunstancias, explosivas.
