Nitroselülozun Özellikleri

Nitroselüloz, nitrik asidin selülozla reaksiyona girmesiyle üretilir. Nitroselüloz toksik değildir ancak oldukça yanıcıdır. Azot içeriği yüzde 12,6'yı aştığında patlayıcı olarak sınıflandırılır. 19. yüzyıldan beri kullanılan nitroselüloz, birçok endüstride kullanılan çok amaçlı bir kimyasaldır. Çeşitli formülasyonlardaki farklı nitrojen içeriği, nitroselülozun farmasötikler, boyalar, cilalar, plastikler, patlayıcılar ve itici gazlarda kullanılmasına izin verir.

Nitroselüloz, selüloz ve nitrik asit veya diğer güçlü nitratlama ajanının reaksiyonu ile üretilen patlayıcı bir bileşiktir. Nitroselüloz, kuruduğunda etli, pamuk benzeri bir katı olarak görünebilir. Alkol, aseton veya bir eter-alkol karışımı içinde çözüldüğünde yarı katıya berrak bir sıvıdır. Nitroselülozun düşük nitrojen formu, aseton ve bir eter-alkol karışımı içinde çözünür. Patlayıcı, yüksek azotlu form asetonda çözünür, ancak eter-alkol karışımlarında çözünmez. Nitroselüloz, 12.7 derece C (55 derece F) parlama noktasına ve 170 derece C (338 derece F) kendiliğinden tutuşma sıcaklığına sahiptir.

Nitroselüloz özellikleri, selülozun kaynağına, reaksiyona giren asidin kuvvetine, reaksiyon sıcaklığına, reaksiyon süresine ve asit/selüloz oranına göre değişir. Yüzde 10 ila 14 arasında değişen azot içeriği, reaksiyon bileşenleri ve koşulları kontrol edilerek üretilebilir. Azot içeriğindeki değişiklikler, her formülasyona farklı özellikler verir. Cilalar, kaplamalar ve mürekkepler için yüzde 12,3'ün altında nitrojen içeren nitroselüloz kullanılır. Yüzde 12,6'nın üzerindeki azot içeriği patlayıcı olarak kabul edilir.

Nitroselüloz yanıcı bir katıdır ve orta derecede patlama tehlikesi arz eder. Kuru durumda, ısıya veya güçlü oksitleyicilere maruz kalmak aşırı derecede yangın tehlikesi oluşturur. Yaş nitroselüloz, benzine benzer şekilde, içinde bulunduğu solventin yanıcılık özelliği gösterir. Nitroselüloz düşük toksisite sergiler.

Nitroselüloz, patlayıcılarda, roket yakıtında, cilada, flash kağıtta, dumansız barutta, deri kaplamada, matbaa mürekkebi tabanı olarak, kaplamada kullanılır. ciltleme bezi, laboratuvar test filmlerinde, pinpon toplarında, ilaçlarda ve erken röntgen, fotoğraf ve film filmi için kullanılan selüloitte. Nitrogliserin ile karıştırılan nitroselüloz, patlatma maddesi ve roket itici olarak kullanılır. Çok parlak otomotiv cilaları genellikle nitroselüloz cila ile yapılır. Bileşik W®, siğilleri tedavi etmek için kullanılan salisilik asidi taşımak için nitroselüloz içerir.

Nitroselüloz, 1832'de Fransız kimyager Henri Braconnot tarafından keşfedildi. Bileşiği, nitrik asidi odun lifleri veya nişasta ile birleştirerek formüle etti. Nitroselüloz, kararsız, hafif, yanıcı bir patlayıcıydı. 1846'da bir Alman-İsviçreli kimyager Christian Shönbein, nitroselülozu sentezlemek için daha kolay bir yöntem keşfetti. Yanlışlıkla bir masaya konsantre nitrik asit döktü. Dökülmeyi temizlemek için pamuklu bir önlük kullandı. Önlüğü kuruması için sobanın üzerine astı. Önlük kuruduğunda parladı ve patladı. Shönbein, pamuğu bir nitrik ve sülfürik asit karışımı içinde ıslatmak için işlemi rafine etti. Nitrik asit (2HNO3) selülozu (C6H10O5) selüloz nitrat (C6H8(NO2)2O5) ve suya dönüştürür. Oluşan suyun nitrik asidi seyreltmesini önlemek için sülfürik asit eklenmiştir. Pamuk, reaksiyonu durdurmak için suyla durulandı ve tutuşmayı önlemek için yavaş yavaş 100oC'de (212oF) kurutuldu. Bu, nitroselüloz sentezinin baskın yöntemiydi. Bu şekilde üretilen nitroselüloz, bir patlatma maddesi olarak kullanılabilir. İtici olarak baruttan daha güçlüydü. Yine de, son derece hassas ve ele alınması zordu. İngiliz kimyagerler, kullanım sırasında hassasiyetini azaltmak için nitroselüloz sentezini rafine etti. 1889'da Eastman Kodak, esnek bir film tabanı formüle etmek için nitroselüloz kullandı. Bu film çoğunlukla röntgen için kullanıldı. Her zaman var olan yanma tehlikesi, bu filmin 1933'te değiştirilmesine yol açtı. 1920'lerde fildişi kıt hale geldiğinde, bilardo topları için bir kaplama olarak nitroselüloz kullanıldı. Bu bilardo toplarının kullanımı, son derece yanıcı ve bazı durumlarda patlayıcı oldukları keşfedildikten sonra durduruldu.