A nitrocellulóz tulajdonságai

A nitrocellulózt salétromsav és cellulóz reakciójával állítják elő. A nitrocellulóz nem toxikus, de nagyon gyúlékony. Robbanóanyagnak minősül, ha a nitrogéntartalom meghaladja a 12,6 százalékot. A 19. század óta használatos nitrocellulóz egy többszörös vegyszer, amelyet számos iparágban alkalmaznak. Különböző készítmények eltérő nitrogéntartalma lehetővé teszi a nitrocellulóz felhasználását gyógyszerekben, festékekben, lakkokban, műanyagokban, robbanószerekben és hajtóanyagokban

A nitrocellulóz robbanásveszélyes vegyület, amelyet cellulóz és salétromsav vagy más erős nitrálószer reakciójával állítanak elő. A nitrocellulóz szárazon pépes, pamutszerű szilárd anyagként jelenhet meg. Alkoholban, acetonban vagy éter-alkohol keverékben oldva tiszta, félig szilárd folyadék. A nitrocellulóz alacsony nitrogéntartalmú formája oldódik acetonban és éter-alkohol keverékben. A robbanásveszélyes, nagy nitrogéntartalmú forma oldódik acetonban, éter-alkohol keverékekben nem. A nitrocellulóz lobbanáspontja 12,7 ° C (55 ° F), öngyulladási hőmérséklete 170 ° C (338 ° F).

A nitrocellulóz jellemzői a cellulóz forrásától, a reagált sav erősségétől, a reakció hőmérsékletétől, a reakció idejétől és a sav / cellulóz aránytól függően változnak. 10–14% közötti nitrogéntartalom állítható elő a reakció komponenseinek és körülményeinek szabályozásával. A nitrogéntartalom változása az egyes készítményeknek eltérő jellemzőket ad. A lakkokhoz, bevonatokhoz és festékekhez 12,3% alatti nitrogént tartalmazó nitrocellulózt használnak. A 12,6 százalék feletti nitrogéntartalom robbanóanyagnak számít.

A nitrocellulóz gyúlékony szilárd anyag, és közepesen robbanásveszélyes. Száraz állapotban a hőnek vagy erős oxidálószereknek való kitettség rendkívüli tűzveszélyt jelent. A nedves nitrocellulóz az oldószer gyúlékonysági tulajdonságait mutatja, hasonlóan a benzinhez. A nitrocellulóz alacsony toxicitást mutat.

A nitrocellulózt robbanóanyagokban, rakéta-hajtóanyagokban, lakkokban, villanópapírokban, füstmentes lőporokban, bőr kikészítésben használják nyomdafesték-alapként, bevonatokban könyvkötő kendő, laboratóriumi vizsgálati filmekben, pingponglabdákban, gyógyszerekben és korai röntgen-, fényképészeti és filmfilmekhez használt celluloidban. Nitroglicerinnel keverve nitrocellulózt használnak robbantószerként és rakéta-hajtóanyagként. A magasfényű autóipari felületeket gyakran nitrocellulóz lakkal készítik. A W vegyület nitrocellulózt tartalmaz a szemölcsök kezelésére használt szalicilsav hordozására.

A nitrocellulózt Henri Braconnot francia vegyész fedezte fel 1832-ben. A vegyületet úgy alakította ki, hogy salétromsavat kombinált fa rostokkal vagy keményítővel. A nitrocellulóz instabil, könnyű, éghető robbanóanyag volt. 1846-ban Christian Shönbein német-svájci vegyész felfedezett egy könnyebb módszert a nitrocellulóz szintetizálására. Véletlenül tömény salétromsavat öntött az asztalra. Pamut kötényt használt a kiömlött anyag megtisztítására. A kötényt egy kályhára akasztotta száradni. Amikor megszáradt, a kötény villant és felrobbant. Shönbein finomította a folyamatot, hogy a gyapotot salétromsav és kénsav keverékében áztassa. A salétromsav (2HNO3) a cellulózt (C6H10O5) cellulóz-nitráttá (C6H8 (NO2) 2O5) és vízzé alakítja. Kénsavat adunk hozzá, hogy megakadályozzuk a képződő víz hígítását a salétromsavban. A gyapotot vízzel leöblítettük, hogy megállítsuk a reakciót, és lassan szárítottuk 100oC-on (212oF) a meggyulladás megakadályozása érdekében. Ez volt a nitrocellulóz szintézisének meghatározó módszere. Az így előállított nitrocellulóz robbantószerként használható. Hatásosabb volt, mint a lőpor, mint hajtóanyag. Mégis, nagyon érzékeny volt és nehezen kezelhető. Brit vegyészek finomították a nitrocellulóz szintézist, hogy csökkentse annak érzékenységét a kezelés során. 1889-ben Eastman Kodak nitrocellulózt használt a rugalmas filmalap elkészítéséhez. Ezt a filmet leginkább röntgensugarakhoz használták. Az állandóan fennálló égésveszély ennek a filmnek a cseréjéhez vezetett 1933-ban. A nitrocellulózt felhasználták a biliárdgolyók bevonataként, amikor az 1920-as években az elefántcsont ritkult. Ezeknek a biliárdgolyóknak a használatát abbahagyták, miután kiderült, hogy azok tűzveszélyesek és bizonyos esetekben robbanékonyak.