Nitrotselluloosi omadused

Nitrotselluloosi toodetakse lämmastikhappe reageerimisel tselluloosiga. Nitrotselluloos on mittetoksiline, kuid kergesti süttiv. See klassifitseeritakse lõhkeaineks, kui lämmastikusisaldus ületab 12,6 protsenti. Alates 19. sajandist kasutatud nitrotselluloos on mitmekülgne kemikaal, mida kasutatakse paljudes tööstusharudes. Erinev lämmastikusisaldus erinevates ravimvormides võimaldab nitrotselluloosi kasutada farmaatsiatoodetes, värvides, lakkides, plastides, lõhkeainetes ja raketikütustes

Nitrotselluloos on plahvatusohtlik ühend, mis on toodetud tselluloosi ja lämmastikhappe või muu tugeva nitraatorina reageerimisel. Nitrotselluloos võib kuivana ilmuda pulpse puuvillataolise tahke ainena. See on alkoholist, atsetoonist või eetri ja alkoholi segus lahustatuna selge tahke aine. Nitrotselluloosi madala lämmastikusisaldusega vorm lahustub atsetoonis ja eetri-alkoholi segus. Plahvatusohtlik, kõrge lämmastikusisaldusega vorm lahustub atsetoonis, kuid mitte eetri ja alkoholi segudes. Nitrotselluloosi leekpunkt on 12,7 ° C (55 ° F) ja isesüttimistemperatuur 170 ° C (338 ° F).

Nitrotselluloosi omadused varieeruvad sõltuvalt tselluloosi allikast, reageerinud happe tugevusest, reaktsioonitemperatuurist, reaktsiooniajast ning happe ja tselluloosi suhtest. Lämmastikusisaldust, mis varieerub vahemikus 10 kuni 14 protsenti, saab toota reaktsioonikomponentide ja tingimuste kontrollimisega. Lämmastikusisalduse kõikumine annab igale preparaadile erinevad omadused. Nitrotselluloosi, mille lämmastik on alla 12,3%, kasutatakse lakkide, katete ja tintide jaoks. Lämmastikusisaldust, mis ületab 12,6 protsenti, peetakse lõhkeaineks.

Nitrotselluloos on tuleohtlik tahke aine ja see põhjustab mõõdukat plahvatusohtu. Kuivas olekus on kokkupuude kuumusega või tugevate oksüdeerijatega äärmiselt tuleohtlik. Märjal nitrotselluloosil on sarnaselt bensiinile selle lahusti süttimisomadused, milles see on. Nitrotselluloosil on madal toksilisus.

Nitrotselluloosi kasutatakse lõhkeainetes, raketikütuses, lakis, välgupaberis, suitsuvabas püssirohus, nahaviimistluses, trükivärvi alusena, kattes köitekangas, laborikatsetes, pingpongipallides, farmaatsiatoodetes ja varajase röntgeni, foto- ja filmifilmide jaoks kasutatavas tselluloidis. Segatud nitroglütseriiniga kasutatakse lõhkeainena ja raketikütusena nitrotselluloosi. Autode kõrgläikega viimistlus tehakse sageli nitrotsellulooslakiga. Ühend W® sisaldab nitroselluloosi, et kanda salitsüülhapet, mida kasutatakse tüükade raviks.

Nitrotselluloosi avastas prantsuse keemik Henri Braconnot 1832. aastal. Ta koostas ühendi, ühendades lämmastikhappe puidukiudude või tärklisega. Nitrotselluloos oli ebastabiilne, kerge, süttiv lõhkeaine. 1846. aastal avastas Saksa-Šveitsi keemik Christian Shönbein lihtsama meetodi nitrotselluloosi sünteesimiseks. Ta valas kogemata lauale kontsentreeritud lämmastikhapet. Ta kasutas lekke puhastamiseks puuvillast põlle. Ta riputas põlle pliidi külge kuivama. Kuivana põll vilkus ja plahvatas. Shönbein rafineeris protsessi puuvilla leotamiseks lämmastik- ja väävelhapete segus. Lämmastikhape (2HNO3) muudab tselluloosi (C6H10O5) tselluloosnitraadiks (C6H8 (NO2) 2O5) ja veeks. Lisati väävelhapet, et vältida tekkinud vee lämmastikhappe lahjendamist. Puuvill loputati reaktsiooni peatamiseks veega ja kuivatati aeglaselt temperatuuril 100 ° C (212 ° F), et vältida süttimist. See oli domineeriv nitrotselluloosi sünteesimeetod. Sel viisil toodetud nitrotselluloosi võiks kasutada lõhkeainena. See oli võimsam kui püssirohi propellendina. Ometi oli see ülitundlik ja seda oli raske käsitseda. Briti keemikud rafineerisid nitrotselluloosi sünteesi, et vähendada selle tundlikkust käitlemise ajal. Aastal 1889 kasutas Eastman Kodak painduva kilepõhja koostamiseks nitrotselluloosi. Seda filmi kasutati enamasti röntgenikiirguseks. Pidev põlemisoht viis selle kile asendamiseni 1933. aastal. Nitrotselluloosi kasutati piljardipallide kattekihina, kui 1920. aastatel vähenes elevandiluu. Nende piljardikuulide kasutamine lõpetati pärast seda, kui nad avastasid, et need on väga tuleohtlikud ja mõnel juhul plahvatusohtlikud.