Nitroceliuliozės savybės

Nitroceliuliozė gaminama azoto rūgščiai reaguojant su celiulioze. Nitroceliuliozė yra netoksiška, bet labai degi. Jis klasifikuojamas kaip sprogmuo, kai azoto kiekis viršija 12,6 proc. Vartojama nuo XIX a., Nitroceliuliozė yra daugkartinė cheminė medžiaga, naudojama daugelyje pramonės šakų. Skirtingas azoto kiekis įvairiose kompozicijose leidžia nitroceliuliozę naudoti farmacijos produktuose, dažuose, lakuose, plastikuose, sprogmenyse ir raketose

Nitroceliuliozė yra sprogus junginys, gaunamas reaguojant celiuliozei ir azoto rūgščiai ar kitam stipriam nitratui. Nitroceliuliozė gali pasirodyti kaip minkšta, į medvilnę panaši kieta medžiaga. Tai skaidrus iki pusiau kieto skysčio, ištirpintas alkoholyje, acetone arba eterio ir alkoholio mišinyje. Mažai azoto turinti nitroceliuliozės forma yra tirpi acetone ir eterio-alkoholio mišinyje. Sprogstama, daug azoto turinti forma tirpsta acetone, bet ne eterio ir alkoholio mišiniuose. Nitroceliuliozės pliūpsnio temperatūra yra 12,7 ° C (55 ° F), o savaiminio užsidegimo temperatūra - 170 ° C (338 ° F).

Nitroceliuliozės charakteristikos skiriasi priklausomai nuo celiuliozės šaltinio, sureagavusios rūgšties stiprumo, reakcijos temperatūros, reakcijos laiko ir rūgšties bei celiuliozės santykio. Azoto kiekis, svyruojantis nuo 10 iki 14 procentų, gali būti gaunamas kontroliuojant reakcijos komponentus ir sąlygas. Azoto kiekio svyravimai kiekvienai kompozicijai suteikia skirtingas savybes. Nitroceliuliozė, kurios azotas yra mažesnis nei 12,3 proc., Naudojama lakams, dangoms ir dažams. Azoto kiekis, viršijantis 12,6 proc., Laikomas sprogmenimi.

Nitroceliuliozė yra degi kieta medžiaga ir kelia vidutinį sprogimo pavojų. Sausoje būsenoje karščio ar stiprių oksidatorių poveikis kelia ypatingą gaisro pavojų. Šlapia nitroceliuliozė pasižymi tirpiklio, kuriame jis yra, degumo savybės, panašios į benziną. Nitroceliuliozė yra mažai toksiška.

Nitroceliuliozė naudojama sprogstamosiose medžiagose, raketose, lakuose, žaibiškame popieriuje, nerūkomame parake, odos apdailoje, kaip spausdinimo rašalo pagrindas, dengiant dangą knygrišių audiniai, laboratorinių bandymų plėvelės, stalo teniso kamuoliukai, farmacijos produktai ir celiulioidas, naudojami ankstyviesiems rentgeno, fotografijos ir kino filmams. Sumaišyta su nitroglicerinu, nitroceliuliozė naudojama kaip sprogdinimo priemonė ir raketinis variklis. Didelio blizgesio automobilių apdaila dažnai gaminama naudojant nitroceliuliozinį laką. Junginyje W® yra nitroceliuliozės, skirtos pernešti salicilo rūgštį, naudojamą karpoms gydyti.

Nitroceliuliozę 1832 metais atrado prancūzų chemikas Henri Braconnot. Jis suformulavo junginį, derindamas azoto rūgštį su medienos plaušais ar krakmolu. Nitroceliuliozė buvo nestabili, lengva, degi sprogstamoji medžiaga. 1846 m. ​​Vokiečių ir šveicarų chemikas Christianas Shönbeinas atrado lengvesnį nitroceliuliozės sintezės metodą. Jis netyčia išpylė koncentruotą azoto rūgštį ant stalo. Jis išvalė išsiliejimą iš medvilnės prijuostės. Prijuostę jis pakabino ant viryklės, kad nudžiūtų. Išdžiūvęs prijuostė mirktelėjo ir sprogo. Šönbeinas patobulino procesą, kad medvilnė mirkytų azoto ir sieros rūgščių mišinyje. Azoto rūgštis (2HNO3) paverčia celiuliozę (C6H10O5) į celiuliozės nitratą (C6H8 (NO2) 2O5) ir vandenį. Į vandenį buvo įpilta sieros rūgšties, kad susidaręs vanduo neskiestų azoto rūgšties. Medvilnė buvo nuplauta vandeniu, kad sustabdytų reakciją, ir lėtai džiovinama 100 ° C temperatūroje (212 ° F), kad būtų išvengta užsidegimo. Tai buvo vyraujantis nitroceliuliozės sintezės metodas. Tokiu būdu pagaminta nitroceliuliozė galėtų būti naudojama kaip sprogdinimo priemonė. Jis buvo galingesnis nei parakas kaip propelentas. Tačiau jis buvo labai jautrus ir sunkiai valdomas. Britų chemikai patobulino nitroceliuliozės sintezę, kad sumažintų jos jautrumą tvarkant. 1889 m. „Eastman Kodak“ panaudojo nitroceliuliozę, kad suformuotų lanksčią plėvelės pagrindą. Šis filmas buvo naudojamas daugiausia rentgeno spinduliams. Nuolatinis degimo pavojus paskatino šią plėvelę pakeisti 1933 m. Nitroceliuliozė buvo naudojama kaip biliardo kamuoliukų danga, kai 1920-aisiais tapo mažai dramblio kaulo. Šių biliardo kamuoliukų naudojimas buvo nutrauktas nustačius, kad jie yra labai degūs ir, kai kuriais atvejais, sprogstantys.