Nitroceluloza

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Nitroceluloza
Nitroceluloza
Fragment łańcucha nitrocelulozy
Fragment łańcucha nitrocelulozy
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny C6H7O11N3
Wygląd biała, włóknista substancja
Identyfikacja
Numer CAS 9004-70-0
Podobne związki
Podobne związki acetyloceluloza, nitroskrobia
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)

Nitrocelulozamieszanina estrów celulozy i kwasu azotowegoazotanów celulozy, jej ogólny wzór sumaryczny to: [C6H7O2(ONO2)3]n. Do każdej reszty glukozowej dołączone są grupy –NO2 (od jednej do trzech, w zależności od stopnia estryfikacji), pochodzące od kwasu azotowego. Maksymalna zawartość azotu w nitrocelulozie wynosi teoretycznie 14,14% (w praktyce zwykle mniej).

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 kolodiumową, a o zawartości 12-14% azotu – bawełną strzelniczą.

Właściwości[edytuj | edytuj kod]

  • Silne właściwości wybuchowe
  • Łatwopalny
  • Może ulec samozapłonowi, jeżeli zawiera resztki kwasów
  • Temperatura zapłonu ok. 200 °C
  • Dobrze rozpuszcza się w rozpuszczalnikach organicznych (np. alkohol etylowy, aceton – tworząc lakier nitrocelulozowy, benzen)
  • Nierozpuszczalny w wodzie
  • Prędkość detonacji 6300 m/s przy maksymalnej gęstości 1,3 g/cm³ (przy pobudzeniu spłonką lub w przypadku DDT)
  • Powoli rozkłada się pod wpływem ciepła
  • Mała wrażliwość na wstrząsy, sucha nitroceluloza jest słabo wrażliwa na bodźce mechaniczne
  • Zapala się pod wpływem iskry, ciepła, płomienia
  • Wygląd zewnętrzny zależy od wyglądu celulozy przed estryfikacją – nie ulega zmianie
Nitroceluloza 13,3%N[1]
Rok odkrycia 1845
Odkrywca Christian Friedrich Schönbein
Energia wybuchu 4,0 MJ/kg
Zdolność krusząca 380 cm³ Pb na 10g
Maksimum ciśnienia detonacji
Prędkość detonacji 7,3 km/s
Gęstość odpowiadająca Vdet 1,20 g/cm³
Temperatura detonacji 230 °C
Wrażliwość na uderzenie średnia
Objętość produktów gazowych 765 dm³/kg
Temperatura podczas wybuchu 3100 °C


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.

Zagrożenia[edytuj | edytuj kod]

Przygotowanie ilości większych niż 5 g może zakończyć się wymknięciem reakcji spod kontroli i wybuchem, połączonym z uwalnianiem toksycznych gazów (tlenki azotu) i rozpryskami kwasu. Temperatura ucieczki dla tego związku to 70 °C – nie można pozwolić, by temperatura przekroczyła ten poziom. W przypadku gdyby temperatura zbliżyła się do tego poziomu, należy mieszaninę natychmiast wylać do naczynia z lodem i wziąć nową porcję odczynników. Nieprawidłowe oczyszczenie z kwasów może spowodować samorzutny zapłon suchego azotanu celulozy.

Otrzymywanie[edytuj | edytuj kod]

Azotan celulozy otrzymuje się poprzez estryfikację celulozy mieszaniną nitrującą.

Otrzymywanie nitrocelulozy

Przypisy

  1. Tablice chemiczne. Małgorzata Galus (red.). Wyd. V. Warszawa: Wydawnictwo Adamantan, 2008. ISBN 978-83-7350-105-8.