As propriedades da nitrocelulose

A nitrocelulose é produzida pela reação do ácido nítrico com a celulose. A nitrocelulose não é tóxica, mas é altamente inflamável. É classificado como explosivo quando o conteúdo de nitrogênio excede 12,6%. Usada desde o século 19, a nitrocelulose é um produto químico multiuso empregado em muitas indústrias. Diferentes teores de nitrogênio em várias formulações permitem que a nitrocelulose seja usada em produtos farmacêuticos, tintas, lacas, plásticos, explosivos e propelentes

A nitrocelulose é um composto explosivo produzido pela reação da celulose e do ácido nítrico, ou outro forte agente nitrante. Quando seca, a nitrocelulose pode ter a aparência de um sólido polpudo semelhante ao do algodão. É um líquido claro a semissólido quando dissolvido em álcool, acetona ou uma mistura de éter-álcool. A forma de nitrocelulose com baixo teor de nitrogênio é solúvel em acetona e uma mistura de éter-álcool. A forma explosiva com alto teor de nitrogênio é solúvel em acetona, mas não em misturas éter-álcool. A nitrocelulose tem um ponto de inflamação de 12,7 graus C (55 graus F) e uma temperatura de autoignição de 170 graus C (338 graus F).

As características da nitrocelulose variam de acordo com a fonte de celulose, a força do ácido reagido, a temperatura da reação, o tempo de reação e a razão ácido / celulose. O conteúdo de nitrogênio, variando de 10 a 14 por cento, pode ser produzido controlando os componentes e as condições da reação. As variações no conteúdo de nitrogênio dão características diferentes a cada formulação. A nitrocelulose com nitrogênio abaixo de 12,3 por cento é usada para lacas, revestimentos e tintas. O conteúdo de nitrogênio acima de 12,6 por cento é considerado um explosivo.

A nitrocelulose é um sólido inflamável e apresenta um risco moderado de explosão. No estado seco, a exposição ao calor ou oxidantes fortes representa um risco extremo de incêndio. A nitrocelulose úmida exibe as características de inflamabilidade do solvente em que se encontra, semelhantes à gasolina. A nitrocelulose apresenta baixa toxicidade.

A nitrocelulose é usada em explosivos, propelente de foguete, laca, papel flash, pólvora sem fumaça, acabamento de couro, como base de tinta de impressão, em revestimentos Tecido para encadernação, em filmes de teste de laboratório, em bolas de pingue-pongue, em produtos farmacêuticos e em celulóide usado para os primeiros raios-x, filmes fotográficos e filmes. Misturada com nitroglicerina, a nitrocelulose é usada como agente de detonação e propelente de foguetes. Os acabamentos automotivos de alto brilho geralmente são feitos com laca de nitrocelulose. O Composto W® contém nitrocelulose para transportar o ácido salicílico usado para tratar verrugas.

A nitrocelulose foi descoberta pelo químico francês Henri Braconnot em 1832. Ele formulou o composto combinando ácido nítrico com fibras de madeira ou amido. A nitrocelulose era um explosivo combustível leve e instável. Em 1846, um químico suíço-alemão, Christian Shönbein, descobriu um método mais fácil de sintetizar nitrocelulose. Ele acidentalmente derramou ácido nítrico concentrado em uma mesa. Ele usou um avental de algodão para limpar o derramamento. Ele pendurou o avental no fogão para secar. Quando seco, o avental brilhou e explodiu. Shönbein refinou o processo para embeber o algodão em uma mistura de ácidos nítrico e sulfúrico. O ácido nítrico (2HNO3) converte a celulose (C6H10O5) em nitrato de celulose (C6H8 (NO2) 2O5) e água. Foi adicionado ácido sulfúrico para evitar que a água formada diluísse o ácido nítrico. O algodão foi enxaguado em água para interromper a reação e seco lentamente a 100oC (212oF) para evitar a ignição. Este foi o método predominante de síntese de nitrocelulose. A nitrocelulose produzida desta forma pode ser utilizada como agente de detonação. Era mais poderoso do que a pólvora como propelente. No entanto, era altamente sensível e difícil de manusear. Químicos britânicos refinaram a síntese de nitrocelulose para reduzir sua sensibilidade durante o manuseio. Em 1889, Eastman Kodak usou nitrocelulose para formular uma base de filme flexível. Este filme foi usado principalmente para raios-x. O perigo sempre presente de combustão levou à substituição deste filme em 1933. A nitrocelulose foi usada como revestimento para bolas de bilhar quando o marfim tornou-se escasso na década de 1920. O uso dessas bolas de bilhar foi interrompido depois que se descobriu que eram altamente inflamáveis ​​e, em algumas circunstâncias, explosivas.