Če ste ljubitelj kemije, ki vas zanima požar ali zgodovina (ali oboje), bi verjetno morali vedeti, kako narediti svojo nitrocelulozo. Nitroceluloza je znana tudi kot guncotton ali bliskavico, odvisno od namena. Čarovniki in iluzionisti uporabljajo bliskav papir za požar poseben učinek. Natanko enak material se imenuje guncotton in se lahko uporablja kot pogonsko sredstvo za strelno orožje in rakete. Nitroceluloza je bila uporabljena kot filmska podlaga za filme in rentgene. Lahko se meša z acetonom, da se ustvari nitrocelulozni lak, ki se je uporabljal na avtomobilih, letalih in glasbenih inštrumentih. Ena neuspešna uporaba nitroceluloze je bila izdelava neumetnih bildernih kroglic. Kameraste kroglice iz nitroceluloze (celuloida) bi ob eksploziji včasih eksplodirale, pri čemer bi se dalo zvok, podoben strelnemu strelu. Kot si lahko predstavljate, to ni šlo dobro v gunslingerjevih salonih z bazenskimi mizami.
Malo je verjetno, da bi si želeli izdelati svoje eksplozijske kroglice za biljard, vendar boste morda želeli poskusiti nitrocelulozo kot modelno raketno gorivo, kot bliskovni papir ali kot podlago za lakiranje. Iz nitroceluloze je izredno enostavno izdelati, vendar pred nadaljevanjem natančno preberite navodila. Kar zadeva varnost: kateri koli protokol, ki vključuje
močne kisline naj jih izvajajo usposobljene osebe, ki imajo pravilno varnostno opremo. Nitroceluloze ni mogoče hraniti dalj časa, saj se postopoma razgradi v vnetljiv prah ali goo (zato mnogi stari filmi še danes niso preživeli). Nitroceluloza ima a nizka temperatura samovžiga, zato ga hranite ločeno od vročine ali plamena (dokler ga ne pripravite aktivirati). Za kurjenje ne potrebuje kisika, tako da ko se vžge, ognja ne morete ugasniti z vodo. Glede na to, tukaj je opisano, kako to dosežete.Ključni ukrepi: Naredite nitrocelulozo ali bliskav papir
- Nitroceluloza je zelo vnetljiv polimer. Znan je tudi kot bliskovni papir, pištola ali bliskavica.
- Vse, kar morate storiti za izdelavo nitroceluloze, je celuloza obdelati z dušikovo kislino ali katerim koli drugim močnim nitrirajočim sredstvom. Celuloza lahko izvira iz papirja, bombaža, lesa ali druge rastlinske snovi.
- Nitrocelulozo je leta 1862 prvič izdelal Aleksander Parkes. To je bila prva umetna umetna masa, ki so jo poimenovali Parkesine.
- Čeprav je uporabna kot plastika, je nitroceluloza prav tako priljubljena zaradi svoje vnetljivosti. Flash papir izgori skoraj v trenutku in ne pušča pepela.
Nitrocelulozni materiali
Postopek Christiana Friedricha Schönbeina se pogosto uporablja. Poziva 1 del bombaža do 15 delov kisline.
- koncentrirana dušikova kislina
- koncentrirana žveplova kislina
- bombažne kroglice (skoraj čista celuloza)
Priprava nitroceluloze
- Kisline ohladimo pod 0 ° C.
- V kapuci, zmešajte enake dele dušika in žveplova kislina v čaši.
- Spustite bombažne kroglice v kislino. Lahko jih zataknete s stekleno mešalno palico. Ne uporabljajte kovine.
- Pustite, da se reakcija nitriranja nadaljuje približno 15 minut (Schönbeinov čas je bil 2 minuti), nato v čašo dolijte hladno vodo iz pipe, da se kislina razredči. Pustite, da voda nekaj časa teče.
- Izklopite vodo in dodajte malo sode bikarbone (Soda bikarbona) v čašo. Soda bikarbona bo mehurčkala, saj nevtralizira kislino.
- Uporaba kozarec palico ali prst rokavice, zavijte okoli bombaža in dodajte več sode bikarbone. Izperite lahko z več vode. Nadaljujte z dodajanjem natrijevega bikarbonata in pranjem nitriranega bombaža, dokler mehurčka ni več opaženo. Previdno odstranjevanje kisline bo močno povečalo stabilnost nitroceluloze.
- Sperite nitrirano celulozo z vodo iz pipe in pustite, da se posuši na hladnem mestu.
Koščki nitroceluloze bodo razgaljeni, če so izpostavljeni vročini gorilnika ali vžigalicam. Ne traja veliko (bodisi toplota ali nitroceluloza), zato se ne odvažite! Če želite dejansko bliskavico papir, navaden papir (ki je predvsem celuloza) lahko nitrirate na enak način kot bombaž.
Kemija izdelave nitroceluloze
Nitrirajoča celuloza poteka kot dušikova kislina in celuloza reagirata, da tvorita celulozni nitrat in vodo.
3HNO3 + C6H10O5 → C6H7(NE2)3O5 + 3H2O
Žveplova kislina ni potrebna za nitriranje celuloze, vendar deluje kot a katalizator za proizvodnjo nitronijevega iona NO2+. Reakcija prvega reda poteka z elektrofilno substitucijo v C-OH središčih molekul celuloze.
Viri
- Braconnot, Henri (1833). "De la transformacija plusieurs snovi végétales en un principe nouveau." [O preoblikovanju več rastlinskih snovi v novo snov]. Annales de Chimie et de Physique. 52: 290–294.
- Pelouze, Théophile-Jules (1838). "Sur les produits of l'action de l'acide nitrique koncentré sur l'amidon et le ligneux." [O izdelkih delovanja koncentrirane dušikove kisline na škrob in les]. Comptes Rendus. 7: 713–715.
- Schönbein, Christian Friedrich (1846). "Ueber Schiesswolle" [Na pištoli]. Bericht über die Verhandlungen der Naturforschenden Gesellschaft v Bazelu. 7: 27.
- Urbanski, Tadeusz (1965). Kemija in tehnologija eksploziva. 1. Oxford: Pergamon Press. pp 20–21.