Cum se prepară Nitroceluloză sau Hârtie Flash

Dacă sunteți un pasionat de chimie cu interes pentru foc sau istorie (sau ambele), probabil că ar trebui să știți cum să vă faceți propria nitroceluloză. Nitroceluloza este cunoscută și sub denumirea de guncotton sau flashpaper, în funcție de scopul propus. Magii și iluzioniștii folosesc hârtie flash pentru un efect special pentru foc. Exact același material se numește guncotton și poate fi folosit ca propulsor pentru arme de foc și rachete. Nitroceluloza a fost folosită ca bază de film pentru filme și radiografii. Poate fi amestecat cu acetonă pentru a face lac nitroceluloză, care a fost utilizat pe automobile, aeronave și instrumente muzicale. O utilizare nereușită a nitrocelulozei a fost să facă bile biliard de fildeș ivory. Bilele de nitroceluloză camforată (celuloid) ar exploda uneori la impact, producând un sunet asemănător cu cel al unei focuri de armă. După cum v-ați putea imagina, acest lucru nu a mers prea bine în saloanele cu pistol cu ​​mese de biliard.

Este puțin probabil să doriți să vă faceți propriile bile de biliard care explodează, dar poate doriți să încercați nitroceluloza ca un propulsor rachetă model, ca hârtie flash sau ca bază de lac. Nitroceluloza este extrem de ușor de făcut, dar asigurați-vă că citiți cu atenție instrucțiunile înainte de a continua. În ceea ce privește siguranța: Orice protocol care implică acizi puternici trebuie să fie realizat de persoane calificate care poartă un echipament de siguranță adecvat. Nitroceluloza nu poate fi păstrată pentru perioade lungi de timp, deoarece se descompune treptat într-o pulbere inflamabilă sau în gheață (motiv pentru care multe filme vechi nu au supraviețuit până în zilele noastre). Nitroceluloza are o temperatură scăzută de autoignificare, deci ține-o departe de căldură sau flacără (până când ești gata să o activezi) Nu necesită arderea oxigenului, așa că, odată aprins, nu puteți stinge focul cu apă. Cu toate acestea în minte, iată cum îl creezi.

Cheie de luat cu cheie: Faceți Nitroceluloză sau Hârtie Flash

• Nitroceluloza este un polimer puternic inflamabil. Este, de asemenea, cunoscut sub numele de hârtie flash, tunc, sau șir flash.
• Tot ce trebuie să faceți pentru a face nitroceluloză este să tratați celuloza cu acid azotic sau orice alt agent puternic de nitrare. Celuloza poate proveni din hârtie, bumbac, lemn sau alte materii vegetale.
• Nitroceluloza a fost realizată pentru prima dată de Alexander Parkes în 1862. Acesta a fost primul plastic artificial, care a primit numele de Parkesine.
• Deși este util ca plastic, nitroceluloza este la fel de populară pentru inflamabilitatea sa. Hârtia flash arde aproape instantaneu și nu lasă reziduuri de cenușă.

Materiale nitroceluloză

Procedura lui Christian Friedrich Schönbein a fost folosită pe scară largă. Se solicită 1 parte bumbac până la 15 părți acid.

• acid azotic concentrat
• acid sulfuric concentrat
• bile de bumbac (celuloză aproape pură)

Prepararea nitrocelulozei

1. Se răcește acizii sub 0 ° C.
2. Într-o capotă de fum, amestecați părți egale acid azotic și sulfuric într-un pahar.
3. Arunca bilele de bumbac în acid. Le puteți trage în jos folosind o tijă de agitare a sticlei. Nu folosiți metale.
4. Lăsați reacția de nitrare să se desfășoare timp de aproximativ 15 minute (timpul lui Schönbein a fost de 2 minute), apoi rulați apa rece de la robinet în pahar pentru a dilua acidul. Lăsați apa să curgă o perioadă.
5. Opriți apa și adăugați un pic de bicarbonat de sodiu (bicarbonat de sodiu) în pahar. Bicarbonatul de sodiu va bula, deoarece neutralizează acidul.
6. Folosind o tijă de sticlă sau un deget mănușat, învârtiți în jurul bumbacului și adăugați mai mult bicarbonat de sodiu. Puteți clăti cu mai multă apă. Continuați să adăugați bicarbonat de sodiu și să spălați bumbacul azotat până când nu se mai observă balonarea. Îndepărtarea atentă a acidului va spori considerabil stabilitatea nitrocelulozei.
7. Clătiți celuloza azotată cu apă de la robinet și lăsați-o să se usuce într-un loc rece.

Cioburile de nitroceluloză vor izbucni în flacără dacă sunt expuse la căldura unui arzător sau la o chibrit. Nu este nevoie de mult (fie căldură, nici nitroceluloză), așa că nu te transporta! Dacă doriți bliț propriu-zis hârtie, puteți nitra hârtie obișnuită (care este în principal celuloză) în același mod ca bumbacul.

Chimie de producere a nitrocelulozei

Nitrarea celulozei se desfășoară pe măsură ce acidul azotic și celuloza reacționează pentru a produce nitrat de celuloză și apă.

3HNO₃ + C₆H₁₀O₅ → C₆H₇(NU₂)₃O₅ + 3H₂O

Acidul sulfuric nu este necesar pentru a nitra celuloza, dar acționează ca un catalizator pentru a produce ionul de nitroniu, NU₂⁺. Reacția de prim ordin are loc prin substituție electrofilă la centrele C-OH ale moleculelor de celuloză.

surse

• Braconnot, Henri (1833). "De la transformarea mai multor substanțe végétale într-un principiu nou." [La transformarea mai multor substanțe vegetale într-o substanță nouă]. Annales de Chimie et de Physique. 52: 290-294.
• Pelouze, Théophile-Jules (1838). "Sur les produits de l'action de acide nitrique concentré sur l'amidon et le ligneux." [Cu privire la produsele care acționează acidul azotic concentrat asupra amidonului și lemnului]. Comptes Rendus. 7: 713-715.
• Schönbein, Christian Friedrich (1846). "Ueber Schiesswolle" [Pe guncotton]. Bericht über die Verhandlungen der Naturforschenden Gesellschaft în Basel. 7: 27.
• Urbanski, Tadeusz (1965). Chimia și tehnologia explozivilor. 1. Oxford: Pergamon Press. p. 20-21.