Властивості нітроцелюлози

Нітроцелюлоза утворюється в результаті взаємодії азотної кислоти з целюлозою. Нітроцелюлоза нетоксична, але легкозаймиста. Він класифікується як вибухонебезпечний, коли вміст азоту перевищує 12,6 відсотка. Нітроцелюлоза, що використовується з 19 століття, є багаторазовим хімікатом, що застосовується у багатьох галузях промисловості. Різний вміст азоту в різних складах дозволяє використовувати нітроцелюлозу у фармацевтичних препаратах, фарбах, лаках, пластмасах, вибухових речовинах та пропелентах

Нітроцелюлоза - вибухонебезпечна сполука, що утворюється в результаті реакції целюлози та азотної кислоти або іншого сильного нітруючого агента. Нітроцелюлоза може виглядати у вигляді сухої твердої, бавовняної твердої речовини. Це прозора рідина до напівтвердої речовини, розчинена у спирті, ацетоні або ефірно-спиртовій суміші. Нитроазотна форма нітроцелюлози розчинна в ацетоні та ефірно-спиртовій суміші. Вибухова, високоазотна форма розчиняється в ацетоні, але не в ефірно-спиртових сумішах. Нітроцелюлоза має температуру спалаху 12,7 градусів С (55 градусів F) і температуру самозаймання 170 градусів С (338 градусів F).

Характеристики нітроцелюлози варіюються залежно від джерела целюлози, сили реакційної кислоти, температури реакції, часу реакції та відношення кислоти до целюлози. Вміст азоту, який варіюється від 10 до 14 відсотків, може вироблятися шляхом контролю компонентів та умов реакції. Коливання вмісту азоту дають різні характеристики кожному препарату. Нітроцелюлоза з азотом нижче 12,3 відсотка використовується для лаків, покриттів та фарб. Вміст азоту понад 12,6 відсотка вважається вибуховою речовиною.

Нітроцелюлоза є легкозаймистою твердою речовиною і представляє помірну небезпеку вибуху. У сухому стані вплив тепла або сильних окислювачів становить надзвичайну небезпеку пожежі. Мокра нітроцелюлоза проявляє характеристики горючості розчинника, в якому вона знаходиться, подібно до бензину. Нітроцелюлоза виявляє низьку токсичність.

Нітроцелюлоза використовується у вибухових речовинах, ракетному паливі, лаку, флеш-папері, бездимному пороху, обробці шкіри, як основа друкарської фарби, в покритті палітурка для тканин, у лабораторних випробувальних плівках, у кульках для пінг-понгу, у фармацевтичних препаратах та у целюлоїді, що використовується для раннього рентгенівського, фото- та кінофільму. У суміші з нітрогліцерином нітроцелюлоза використовується як вибуховий засіб та ракетне паливо. Глянцеві автомобільні оздоблення часто виготовляються з нітроцелюлозним лаком. З'єднання W® містить нітроцелюлозу для перенесення саліцилової кислоти, що використовується для лікування бородавок.

Нітроцелюлоза була відкрита французьким хіміком Анрі Браконно в 1832 році. Він сформулював з'єднання, поєднуючи азотну кислоту з деревними волокнами або крохмалем. Нітроцелюлоза була нестійкою, легкою, горючою вибуховою речовиною. У 1846 р. Німецько-швейцарський хімік Крістіан Шонбейн відкрив простіший спосіб синтезу нітроцелюлози. Він випадково пролив на стіл концентровану азотну кислоту. Він використовував бавовняний фартух для очищення розливу. Він повісив фартух на піч, щоб висох. Коли висох, фартух спалахнув і вибухнув. Шонбейн вдосконалив процес до замочування бавовни в суміші азотної та сірчаної кислот. Азотна кислота (2HNO3) перетворює целюлозу (C6H10O5) у нітрат целюлози (C6H8 (NO2) 2O5) та воду. Додавали сірчану кислоту, щоб запобігти розведенню азотною кислотою утвореної води. Бавовна промивалась у воді, щоб зупинити реакцію, і повільно сушилася при 100oC (212oF) для запобігання займанню. Це був переважний метод синтезу нітроцелюлози. Отримана таким чином нітроцелюлоза може бути використана як піскострумин. Він був потужнішим за порох як паливо. Тим не менше, він був надзвичайно чутливим і важким для обробки. Британські хіміки вдосконалили синтез нітроцелюлози, щоб зменшити його чутливість під час роботи. У 1889 році Істман Кодак використовував нітроцелюлозу для формування гнучкої плівкової основи. Ця плівка використовувалася здебільшого для рентгенівських променів. Постійно небезпека горіння призвела до заміни цієї плівки в 1933 році. Нітроцелюлоза використовувалася як покриття для більярдних куль, коли слонова кістка стала дефіцитною в 1920-х роках. Використання цих більярдних куль було припинено після того, як було виявлено, що вони є легкозаймистими та, за певних обставин, вибухонебезпечними.