Jos olet kemian harrastaja, jolla on kiinnostusta tulipaloon tai historiaan (tai molempiin), sinun pitäisi todennäköisesti tietää, kuinka tehdä oma nitroselluloosa. Nitroselluloosa tunnetaan myös nimellä guncotton tai flashpaper, sen käyttötarkoituksesta riippuen. Taikurit ja illuusionistit käyttävät flash-paperia tulipalo-erikoistehosteisiin. Täsmälleen samaa materiaalia kutsutaan asepuuvillaksi ja sitä voidaan käyttää polttoaineena ampuma-aseissa ja raketeissa. Nitroselluloosaa käytettiin elokuvien ja röntgenkuvien filmialustana. Se voidaan sekoittaa asetoniin nitroselluloosalakan valmistamiseksi, jota käytettiin autoissa, lentokoneissa ja soittimissa. Yksi onnistunut nitroselluloosan käyttö oli tehdä faux-norsunluu-biljardipalloja. Kamferoidut nitroselluloosa (selluloidi) pallot räjähtävät joskus törmäyksessä, tuottaen samanlaisen äänen kuin laukaus. Kuten voitte kuvitella, tämä ei mennyt hyvin sellaisiin biljardilajeissa, joissa on biljardipöytä.
On epätodennäköistä, että haluat tehdä omia räjähtäviä biljardipalloja, mutta kannattaa ehkä kokeilla nitroselluloosaa mallirakettikoneena, flash-paperina tai lakkapohjana. Nitroselluloosa on erittäin helppo valmistaa, mutta muista lukea ohjeet huolellisesti ennen jatkamista. Turvallisuuden kannalta: kaikki protokollat, joihin sisältyy
vahvat hapot pätevien henkilöiden tulee suorittaa asianmukaiset turvavarusteet. Nitroselluloosaa ei voida säilyttää pitkään, koska se hajoaa vähitellen syttyväksi jauheeksi tai gooksi (siksi monia vanhoja elokuvia ei ole säilynyt nykypäivään). Nitroselluloosalla on matala itsestäänmuutoslämpötila, joten pidä se poissa lämmöltä tai liekiltä (kunnes olet valmis aktivoimaan sen). Se ei vaadi happea palamaan, joten kun se syttyy, et voi sammuttaa tulta vedellä. Kaikki tämä mielessä, miten voit tehdä sen.Avaintyypit: Tee nitroselluloosa- tai Flash-paperi
- Nitroselluloosa on helposti syttyvä polymeeri. Se tunnetaan myös nimellä flash-paperi, pistooli tai puuvillalanka.
- Ainoa mitä sinun on tehtävä nitroselluloosan valmistamiseksi, on selluloosan käsitteleminen typpihapolla tai jollain muulla voimakkaalla nitraattorilla. Selluloosa voi olla peräisin paperista, puuvillasta, puusta tai muista kasviaineista.
- Nitroselluloosa valmistettiin ensimmäisen kerran Alexander Parkesin vuonna 1862. Tämä oli ensimmäinen ihmisen muovinen muovi, jonka nimi oli Parkesine.
- Vaikka nitroselluloosa on käyttökelpoinen muovina, se on yhtä suosittu syttyvyydestään. Flash-paperi palaa melkein hetkessä eikä jätä tuhkajäämiä.
Nitroselluloosa-aineet
Christian Friedrich Schönbeinin menettelytapaa on käytetty laajasti. Se vaatii yhden osan puuvillaa 15 osaan happea.
- väkevä typpihappo
- väkevä rikkihappo
- puuvillapallot (melkein puhdasta selluloosaa)
Nitroselluloosan valmistus
- Jäähdytä hapot alle 0 ° C: seen.
- Savuhupussa, sekoitetaan yhtä suuret osa typpi - ja rikkihappo dekantterilasiin.
- Pudota puuvillapallot happoon. Voit muokata ne alas lasisekoitussauvalla. Älä käytä metallia.
- Annetaan nitrausreaktion edetä noin 15 minuutin ajan (Schönbeinin aika oli 2 minuuttia), laske sitten kylmä vesijohtovesi dekantterilasiin hapon laimentamiseksi. Anna veden käydä hetkeksi.
- Sammuta vesi ja lisää vähän natriumbikarbonaattia (ruokasooda) dekantterilasiin. Natriumbikarbonaatti kuplii, koska se neutraloi hapon.
- käyttämällä lasi sauva tai hansikas sormi, pyöritä puuvillaa ja lisää lisää natriumbikarbonaattia. Voit huuhdella lisää vedellä. Jatka natriumbikarbonaatin lisäämistä ja nitratun puuvillan pesua, kunnes kuplimista ei enää havaita. Hapon huolellinen poistaminen parantaa suuresti nitroselluloosan stabiilisuutta.
- Huuhtele nitrattu selluloosa vesijohtovedellä ja anna sen kuivua viileässä paikassa.
Nitroselluloosan palojen räjähtävät liekit, jos ne altistetaan polttimen tai tulitikun kuumuudelle. Se ei vie paljon (joko lämpöä tai nitroselluloosaa), joten älä kulje! Jos haluat todellisen salaman paperi, voit nitrata tavallisen paperin (joka on pääasiassa selluloosaa) samalla tavalla kuin puuvillaa.
Nitroselluloosan valmistuskemia
Nitratiivinen selluloosa etenee typpihappona ja selluloosa reagoivat selluloosanitraatin ja veden tuottamiseksi.
3HNO3 + C6H10O5 → C6H7(EI2)3O5 + 3H2O
Rikkihappoa ei tarvita selluloosan nitraatiossa, mutta se toimii katalyytti tuottaa nitroniumionia, NO2+. Ensimmäisen asteen reaktio etenee elektrofiilisen substituution avulla selluloosamolekyylien C-OH-keskuksissa.
Lähteet
- Braconnot, Henri (1833). "De la transformaatio, joka sisältää plusieurs aineita lopétales en un principe nouveau." [Useiden kasviperäisten aineiden muuttamisesta uudeksi aineeksi]. Annales de Chimie ja Physique. 52: 290–294.
- Pelouze, Théophile-Jules (1838). "Sur les produits de l'acide nitrique concentré sur l'amidon et le ligneux." [Väkevän typpihapon vaikutuksesta tärkkelykseen ja puun tuotteisiin]. Comptes Rendus. 7: 713–715.
- Schönbein, Christian Friedrich (1846). "Ueber Schiesswolle". Bericht über die Verhandlungen der Naturforschenden Gesellschaft Baselissa. 7: 27.
- Urbanski, Tadeusz (1965). Räjähteiden kemia ja tekniikka. 1. Oxford: Pergamon Press. ss. 20–21.