Nitroceluloza
Z Wikipedii
Nitroceluloza (NC) to mieszanina azotanów(V) celulozy - estrów celulozy oraz kwasu azotowego. Ogólny wzór sumaryczny nitrocelulozy [C6H7O2(OH)3-x(ONO2)x] n, gdzie х= 1, 2 lub 3 - stopień znitrowania. Maksymalna zawartość azotu w nitrocelulozie wynosi 14,14%, co odpowiada triazotanowi(V) celulozy - [C6H7O2(ONO2)3]n.
Jest to silny materiał wybuchowy miotający, zdolny do DDT (z ang. Deflagration-Detonation Transition - przejście deflagracyjno-detonacyjne). Spala się błyskawicznie bardzo jasnym, żółtym płomieniem, nie zostawiając zapachu ani żadnych widocznych pozostałości po spaleniu. Emituje znaczne ilości ciepła - fala cieplna deflagracji jednego grama jest wyczuwalna 2 metry od próbki.
Nitrocelulozę o zawartości 10-12% azotu nazywa się bawełną kolodionową, a o zawartości 12-14% azotu - bawełną strzelniczą.
Właściwości:
- Silne właściwości wybuchowe
- Łatwopalny
- Może ulec samozapłonowi, jeżeli zawiera resztki kwasów
- Temperatura wybuchu ok. 200°C
- Dobrze rozpuszcza się w rozpuszczalnikach organicznych (np. alkohol etylowy, aceton, benzen)
- Nierozpuszczalny w wodzie
- Prędkość detonacji 7300 m/s przy maksymalnej gęstości 1,2 g/cm3
- Powoli rozkłada się pod wpływem ciepła
- Mała wrażliwość na wstrząsy
- Zapala się pod wpływem iskry, ciepła, płomienia
- Wygląd zewnętrzny zależy od wyglądu celulozy przed estryfikacją - nie ulega zmianie
Nitroceluloza używana jest jako główny składnik prochu bezdymnego. Azotan celulozy o niższej zawartości azotu jest używany do otrzymywania celuloidu - tworzywa sztucznego oraz kolodium - substancji o właściwościach błony półprzepuszczalnej, będącej 50% roztworem azotanu celulozy w eterze dietylowym.
Sposób otrzymywania. Azotan celulozy można sporządzić z podstawowych odczynników chemicznych. W mieszaninie kwasów azotowego 65% (12 ml) i siarkowego 98% (20 ml) po zakończeniu uwalniania się z niej tlenków azotu (białe dymy) umieszcza się kłębki waty lub waciki kosmetyczne ze 100% celulozy tak, by były całkowicie zanurzone w kwasie (ok. 1 g), po czym odstawia na 20 minut w chłodne miejsce. Po upłynięciu tego czasu watę wyjmuje się i neutralizuje w zlewce węglanem sodu bądź wodorowęglanem sodu do uzyskania odczynu obojętnego (nie należy zobojętniać waty wodorotlenkiem sodu, ani potasu gdyż niszczą one nitrocelulozę, co osłabia jej właściwości wybuchowe), po czym wrzuca do lejka i przemywa wodą destylowaną. Następnie stabilizuje się produkt mocznikiem przez kąpiel w roztworze 2-3% i powolne wysuszenie do całkowitej suchości.
Zagrożenia. Przygotowanie ilości większych niż 5 g może zakończyć się wymknięciem reakcji spod kontroli i wybuchem, połączonym z uwalnianiem toksycznych gazów i rozpryskami kwasu. Temperatura ucieczki dla tego związku to 70°C - nie można pozwolić, by temperatura przekroczyła ten poziom. Nieprawidłowe oczyszczenie z kwasów może spowodować samorzutną detonację suchego azotanu celulozy.
Uwaga: Opisane substraty i/lub produkty są wybuchowe, toksyczne lub łatwopalne, ich nielegalne posiadanie może być przyczyną konsekwencji prawnych z karą pozbawienia wolności włącznie, a eksperymenty z nimi mogą skończyć się poważnymi uszkodzeniami ciała lub nawet śmiercią! |