Egenskaberne for nitrocellulose

Nitrocellulose fremstilles ved salpetersyre, der reagerer med cellulose. Nitrocellulose er ikke-toksisk, men meget brandfarlig. Det er klassificeret som et eksplosivt stof, når nitrogenindholdet overstiger 12,6 procent. Brugt siden 1800-tallet, nitrocellulose er en multiuse kemikalie ansat i mange brancher. Forskellige kvælstofindhold i forskellige formuleringer gør det muligt at anvende nitrocellulose i lægemidler, maling, lakker, plast, sprængstoffer og drivmidler.

Fakta

Nitrocellulose er en eksplosiv forbindelse fremstillet ved omsætning af cellulose og salpetersyre syre eller andet stærkt nitratmiddel. Nitrocellulose kan fremstå som et pulpy, bomuldsagtigt fast stof, når det er tørt. Det er en klar væske til halvfast, når den opløses i alkohol, acetone eller en etheralkoholblanding. Nitrogencelluloseformen af ​​nitrocellulose er opløselig i acetone og en etheralkoholblanding. Den eksplosive, høj-nitrogenform er opløselig i acetone, men ikke i ether-alkoholblandinger. Nitrocellulose har et flammepunkt på 12,7 grader C (55 grader F) og en selvantændelsestemperatur på 170 grader C (338 grader F).

Typer af nitrocellulose

Nitrocelluloseegenskaber varierer alt efter kilden af cellulose, styrken af ​​omsat syren, reaktionstemperaturen, reaktionstidspunktet og forholdet mellem syre og cellulose. Kvælstofindhold, der varierer fra 10 til 14 procent, kan fremstilles ved at kontrollere komponenterne og reaktionsbetingelserne. Variationer i nitrogenindhold giver forskellige karakteristika for hver formulering. Nitrocellulose med nitrogen under 12,3 procent anvendes til lakker, overtræk og trykfarver. Kvælstofindhold over 12,6 procent betragtes som en eksplosiv.

Advarsel

Nitrocellulose er et brandfarligt fast stof og giver en moderat eksplosionsfare. I tør tilstand udgør eksponering for varme eller stærke oxidationsmidler en ekstrem brandfare. Våd nitrocellulose udviser brændbarhedsegenskaberne af opløsningsmidlet, den er i, svarende til benzin. Nitrocellulose udviser lav toksicitet.

Fordele ved nitrocellulose

Nitrocellulose anvendes i eksplosivstoffer, raketdrivende, lak, flashpapir, røgfri krystalkulder, læderfinishering som trykfarvebase i belægning bogbindeklud , i laboratorietestfilm, i pingpongkugler, i lægemidler og i celluloid anvendt til tidlig røntgen-, fotografisk og filmfilm. Blandet med nitroglycerin anvendes nitrocellulose som et sprøjtemiddel og et raketdrivningsmiddel. Højglans bilindustrien er ofte lavet med nitrocellulose lak. Compound W® indeholder nitrocellulose til at bære salicylsyre bruges til at behandle vorter.

Historie af nitrocellulose

Nitrocellulose blev opdaget af fransk kemiker Henri Braconnot i 1832. Han formulerede forbindelsen ved at kombinere salpetersyre med træfibre eller stivelse. Nitrocellulosen var et ustabilt, letvægtsbrændbart eksplosivstof. I 1846 opdagede en tysk-schweizisk kemiker Christian Shönbein en lettere metode til syntetisering af nitrocellulose. Han spildte ved et uheld koncentreret salpetersyre på et bord. Han brugte et bomuldsforklæde til at rydde ud i spillet. Han hang forklædet på en komfur for at tørre. Når det var tørt, blinkede forklosset og eksploderede. Shönbein raffinerede processen til blødning af bomuld i en blanding af salpetersyre og svovlsyrer. Salpetersyre (2HNO3) omdanner cellulose (C6H10O5) til cellulose nitrat (C6H8 (NO2) 2O5) og vand. Svovlsyre blev tilsat for at forhindre det dannede vand fra at fortynde salpetersyren. Bomulden blev skyllet i vand for at stoppe reaktionen og tørret langsomt ved 100 ° C (212 ° F) for at forhindre antændelse. Dette var den overvejende metode til nitrocellulose syntese. Nitrocellulosen, der fremstilles på denne måde, kan anvendes som et sprøjtemiddel. Det var kraftigere end krydderier som drivmiddel. Alligevel var det meget følsomt og svært at håndtere. Britiske kemikere raffineret nitrocellulose syntese for at reducere følsomheden under håndtering. I 1889 brugte Eastman Kodak nitrocellulose til at formulere en fleksibel filmbase. Denne film blev hovedsagelig brugt til røntgenstråler. Den evigvarende forbrændingsfare ledte til udskiftningen af ​​denne film i 1933. Nitrocellulose blev brugt som belægning til billardkugler, da elfenben blev knappe i 1920'erne. Brugen af ​​disse billardkugler blev stoppet, efter at de blev opdaget at være meget brandfarlige og under visse omstændigheder eksplosive.