Egenskaperna för nitrocellulosa

Nitrocellulosa produceras genom salpetersyra som reagerar med cellulosa. Nitrocellulosa är giftfri men mycket brandfarlig. Det klassificeras som ett explosivt ämne när kvävehalten överstiger 12,6 procent. Används sedan 1800-talet, nitrocellulosa är en kemikalie med flera användningsområden som används i många industrier. Olika kväveinnehåll i olika formuleringar gör det möjligt att använda nitrocellulosa i läkemedel, färg, lack, plast, sprängämnen och drivmedel

Nitrocellulosa är en explosiv förening som produceras genom reaktion mellan cellulosa och salpetersyra eller annat starkt nitreringsmedel. Nitrocellulosa kan förekomma som en massa, bomullsliknande fast substans när den är torr. Det är en klar vätska till halvfast när den löses i alkohol, aceton eller en eter-alkoholblandning. Nitrocellulosa med låg kväveform är löslig i aceton och en eter-alkoholblandning. Den explosiva högkväveformen är löslig i aceton men inte i eter-alkoholblandningar. Nitrocellulose har en flampunkt på 12,7 grader C (55 grader F) och en självantändningstemperatur på 170 grader C (338 grader F).

Nitrocellulosaegenskaper varierar beroende på källan till cellulosa, styrkan hos den reagerade syran, reaktionstemperaturen, reaktionstiden och förhållandet mellan syra och cellulosa. Kväveinnehåll, varierande från 10 till 14 procent, kan produceras genom att kontrollera komponenterna och reaktionsbetingelserna. Variationer i kväveinnehåll ger olika egenskaper för varje formulering. Nitrocellulosa med kväve under 12,3 procent används för lacker, beläggningar och bläck. Kväveinnehåll över 12,6 procent anses vara explosivt.

Nitrocellulose är ett lättantändligt fast ämne och utgör en måttlig explosionsrisk. I torrt tillstånd utgör exponering för värme eller starka oxidationsmedel en extrem brandrisk. Våt nitrocellulosa uppvisar antändbarhetsegenskaperna hos lösningsmedlet det är i, liknar bensin. Nitrocellulosa uppvisar låg toxicitet.

Nitrocellulose används i sprängämnen, raketdrivmedel, lack, flashpapper, rökfritt krut, läderbearbetning, som tryckfärg, i beläggning bokbindningsduk, i laboratorietestfilmer, i pingisbollar, i läkemedel och i celluloid som används för tidig röntgen-, fotografi- och filmfilm. Blandat med nitroglycerin används nitrocellulosa som sprängmedel och raketdrivmedel. Högglansade ytbehandlingar tillverkas ofta med nitrocellulosalack. Förening W® innehåller nitrocellulosa för att bära salicylsyra som används för att behandla vårtor.

Nitrocellulose upptäcktes av den franska kemisten Henri Braconnot 1832. Han formulerade föreningen genom att kombinera salpetersyra med träfibrer eller stärkelse. Nitrocellulosen var en instabil, lätt, brännbar explosiv. 1846 upptäckte en tysk-schweizisk kemist, Christian Shönbein, en enklare metod för att syntetisera nitrocellulosa. Han spillde av misstag koncentrerad salpetersyra på ett bord. Han använde ett bomullsförkläde för att städa upp spillet. Han hängde förklädet på en spis för att torka. När det var torrt blinkade förklädet och exploderade. Shönbein förädlade processen till blötläggning av bomull i en blandning av salpetersyra och svavelsyror. Salpetersyra (2HNO3) omvandlar cellulosa (C6H10O5) till cellulosanitrat (C6H8 (NO2) 2O5) och vatten. Svavelsyra tillsattes för att förhindra att det bildade vattnet spädde salpetersyran. Bomullen sköljdes i vatten för att stoppa reaktionen och torkades långsamt vid 100 ° C (212 ° F) för att förhindra antändning. Detta var den dominerande metoden för nitrocellulossyntes. Den på detta sätt framställda nitrocellulosen kan användas som ett sprängmedel. Det var kraftfullare än krut som drivmedel. Ändå var det mycket känsligt och svårt att hantera. Brittiska kemister förädlade nitrocellulosesyntes för att minska känsligheten under hantering. 1889 använde Eastman Kodak nitrocellulosa för att formulera en flexibel filmbas. Denna film användes mestadels för röntgen. Den ständigt närvarande förbränningsrisken ledde till att filmen ersattes 1933. Nitrocellulose användes som beläggning för biljardbollar när elfenben blev knappt på 1920-talet. Användningen av dessa biljardbollar stoppades efter att de upptäcktes vara mycket brandfarliga och under vissa omständigheter explosiva.