Nitrocelulóza

Identifikace
Nitrocelulóza


Nitrocelulóza, odvozená od celulózy .
Synonyma	nitrát celulózy, fulmicoton, bavlněný prášek, pyroxyl, kolodium
N O CAS	9004-70-0
PubChem	720071
Vzhled	vláknitá hmota, žlutavě bílá
Chemické vlastnosti
Hrubý vzorec	C 6 H 7 N 3 O 11
Molární hmotnost	297,1333 ± 0,0092 g / mol C 24,25%, H 2,37%, N 14,14%, O 59,23%,
Fyzikální vlastnosti
T. fúze	Na 160 180 ° C
Rozpustnost	Přízemní. ve 25 dílech 1 obj. alk. + 3 obj. ether ; přízemní. v methanolu , acetonu , ledové kyselině octové , amylacetátu
Parametr rozpustnosti δ	21,44 MPa 1/2 (11,83% N)
Objemová hmotnost	1,35 - 1,40 g · cm -3
Bod vzplanutí	4,4 ° C
Tepelná vodivost	0,23 W · m -1 · K -1
Elektronické vlastnosti
Dielektrická konstanta	7,0–7,5 (60 Hz) 6,6 (1 MHz)
Optické vlastnosti
Index lomu	$n ^ {20} _ {}$ 1,49 - 1,51
Opatření
WHMIS
B4, F, B4 : Hořlavá pevná látka Přeprava nebezpečných věcí: třída 4.1 F : Nebezpečně reaktivní materiál se po nárazu stane samovolně reaktivní Zveřejnění 1,0% podle klasifikačních kritérií
Směrnice 67/548 / EHS
E Indexové číslo : 603-037-00-6 Klasifikace : E; Symboly R3 : E : Výbušné R věty : R3 : Velké riziko výbuchu nárazem, třením, ohněm nebo jinými zdroji zapálení. Světy : (S2) : Uchovávejte mimo dosah dětí. S35 : Tento produkt a jeho obal musí být zlikvidovány bezpečným způsobem. R věty : 3, S-věty : (2), 35,
Ekotoxikologie
DL 50	> 5 000 mg · kg -1 myši orálně

Jednotky SI a STP, pokud není uvedeno jinak.

Nitrocelulóza nebo celulóza dusičnan je ester celulózy , výbušné, odvozené od celulózy . Používal se v munici ve formě fulmicotonu , bavlněného prášku nebo dokonce pyroxylu .

Vlastnosti

Nitrocelulóza je blesková výbušnina v suchém stavu, to znamená, že při spalování vydává velké množství plynu a tepla. Nitrocelulóza může gelovat ve směsi etheru a alkoholu (podle metody Paul Vieille ). Nitrocelulózový gel se nazývá kolodion . Tento produkt je velmi málo rozpustný a zdá se, že je velmi špatně biologicky odbouratelný ve vodě.

Historický

Nitrocelulózu objevil v roce 1838 Théophile-Jules Pelouze ve formě nitrovaného papíru, ale příběh skutečně začal německým chemikem Christianem Friedrichem Schönbeinem v roce 1846 . Je testován jako náhrada černého prachu pro střelné zbraně, ale zůstává omezen na použití jako výbušnina, protože je příliš nebezpečný. Dlouhý seznam chemiků se bude dlouho snažit používat nitrocelulózu jako bílý bezdýmný prášek a konečně je to Paul Vieille , který v roce 1884 objevil postup, který to umožňuje.

Bavlna byla velmi často používána k výrobě, kde byly názvy bavlněného prášku a fulmicotonu.

V roce 1875 , Alfred Nobel poranil prst do francouzské laboratoři v Sevran . Ránu ošetřil aplikací kolodionu. Když přemýšlel o složení tekutého obvazu, přišel s nápadem smíchat nitroglycerin s nitrocelulózou. Podal patent na svůj nový vynález pod názvem „ gum dynamit “ nebo „active base dynamit“.

Výrobní

Celulóza je hlavní složkou stěny rostlin, dále Bavlna je téměř čistá celulóza což je zdrojem volby. Potom se smísí s kyselinou sulphonitric (směs kyseliny dusičné a kyseliny sírové ). Takto vyrobené nitroniové ionty reagují s alkoholovými funkcemi celulózy za vzniku nitrocelulózy a vody. Získá se směs mononitrátu celulózy, dinitrátu a trinitrátu. Tyto nitrace se zvyšuje s obsahem kyseliny sírové, který také absorbuje vodu vytvořenou, druhé přemísťování rovnováha.

Mononitrát je rozpustný ve směsi etheru a alkoholu v poměru 2 / 3-1 / 3, což dává kolodium používané pro celulózové laky, například při výrobě houslí nebo modelování, nebo dokonce laku na nehty. V kompozicích se označuje jako „rozpustná nitrocelulóza“.

Dinitrát a zejména trinitrát jsou nerozpustné v předchozí směsi (a tvoří "nerozpustnou nitrocelulózu"), ale jsou zcela rozpustné v acetonu .

Mononitrát je velmi hořlavý. Dinitrát a zejména trinitrát jsou velmi nebezpečné a výbušné produkty v suchém stavu. Díky nejmenší stopě kyseliny dusičné, která zůstala ve výrobním procesu zachycena ve vláknech, je produkt velmi nestabilní. Nitrocelulóza musí být skladována ve vodě nebo za podmínek vysoké vlhkosti (> 25%), aby byla považována za bezpečnou.

Aplikace

Nitrocelulóza, zejména ve formě kolodionu, má mnoho využití:

Kolodium je / nebo se používá v medicíně k izolování rizika zranění z vnějších infekcí. Vypadá to jako bezbarvý lak a snadno se uvolňuje z kůže po zahojení rány. Tento kolodion se získává zpracováním zahrnujícím bavlnu a kyselinu dusičnou a celý se ředí - po velkém opláchnutí a sušení - v etheru . Přítomnost etheru vedla v 60. a 70. letech k zákazu kolodia v některých zemích (kromě Belgie a Francie).

Nitrocelulóza se používala hlavně jako výbušnina (známý prášek B , který nahradil černý prášek).
To bylo také používáno, podle objevu francouzského chemika Hilaire Bernigaud de Chardonnet v roce 1884, pro výrobu tkanin. Ukázalo se však, že jsou nebezpečné, protože byly velmi hořlavé. Odtud název macecha hedvábí , které byly uvedeny na konci XIX th století . Všimněte si, že v této době byla svíčka stále široce používána jako prostředek pro domácí osvětlení nebo jiný.
Nitrocelulóza se používá v určitých lepidlech jako složka dřevoviny (kolodion tuhne na čerstvém vzduchu), ale také jako nátěr pro letecké modely nebo nakonec jako zápalná složka (požáry).
Pingpongové koule jsou často vyrobeny z celuloidu nebo „Héraud nitrocelulózy“, tj. Směsi nitrocelulózy a kafru (změkčovadlo, díky kterému je nitrocelulóza méně reaktivní).
Kolodium byl použit v prvních dnech fotografování, že obsahují citlivé látky, tekl přes skleněné desky. Celuloid byl použit jako flexibilní podporu pro první fotografický film a byl přijat již v roce 1891 při natáčení prvního kina filmu podle Thomase Edisona a jeho inženýra a prvním ředitelem dějin Williama Kennedyho Dickson , až do roku 1934, kdy tento vysoce hořlavý , dokonce výbušnou, podporu nahradil triacetát celulózy , který je stabilnější.
Iluzionisté také používají nitrocelulózu k rychlému spalování, takže nezanechávají žádné pevné zbytky po spalování. Říká se tomu flash papír nebo bavlněný blesk , což je účel manévru, který má rozptýlit diváka, aby umožnil iluzionistovi, aby se v jeho ruce objevil předmět.
V biochemii se vyskytuje ve formě drsných bílých membrán; používá se k provádění testů Western a Dot blotting ; ve skutečnosti má nitrocelulóza tu vlastnost, že rychle fixuje proteiny.
Na balení baleného masa se používá celofán potažený zvenčí nitrocelulózovým nebo polyethylenovým lakem.

Zmínka v literatuře

Jules Verne zmiňuje fulmicoton (nitrocelulózu) v několika svých románech. Zbraň klub Baltimore ji používá pro své obří dělo ve Ze Země na Měsíc , zatímco trosečníci z Tajuplný ostrov , aby bylo nahradit černý prach , který oni mají v omezeném množství. To je také diskutováno v Cesta do středu Země . Nakonec to evokuje ve svém katastrofickém románu Kancléř ve srovnání s pikrátem potaše , méně silné výbušniny, jejíž karikatura je ukrytá v útrobách hořící lodi.

Zmínky v kině

Ve filmu Další (2007) Nicolas Cage zapálí růži z nitrocelulózového papíru.

Ve filmu Inglourious Basterds (2009) Marcel ( Jacky Ido ) zapálil horu cívek s nitrátem celulózy, aby zničil jeho kino ohněm a zabil tam vysoké nacistické hodnostáře.

Ve filmu Insaisissables (2013) používají čtyři kouzelníci nitrocelulózu pro pyrotechnický efekt beze zbytku.

Opuštění z různých důvodů ...

Vynález dynamitu s mnohem větším rozbitím způsobil, že mnohem méně silný fulmicoton byl nepoužíván jako průmyslová výbušnina. Fulmicoton má výhodu stanoveného a poměrně pomalého režimu deflagrace (výbuchový efekt), který je dokonale kompatibilní s jeho použitím ve střelných zbraních (stále používaných, dnes v raketách) , pro svůj „fúzující“ účinek (nerozbití)).

Téměř 5 000 tun nitrocelulózy je uloženo v Toulouse, několik set metrů od bývalého areálu AZF . vlistopadu 2020Předseda vlády Jean Castex oznamuje dekontaminaci webu na rok 2022.

Poznámky a odkazy

vypočtená molekulová hmotnost od „ atomové hmotnosti prvků 2007 “ na www.chem.qmul.ac.uk .
„ COLLODION “ , o databance nebezpečných látek (přístup k 11. lednu 2010 )
(in) James E. Mark, Fyzikální vlastnosti příručky pro polymery , Springer,2007, 2 nd ed. , 1076 s. ( ISBN 978-0-387-69002-5 a 0-387-69002-6 , číst online ) , s. 294
(en) James G Speight a Norbert Adolph Lange, Langeho příručka chemie , New York, McGraw-Hill, kol. "Standardní příručky",2005, 16 th ed. , 1623 s. ( ISBN 978-0-07-143220-7 , OCLC 57666317 ) , s. 2,807 a 2,746
„ Nitrocelulóza “ v databázi chemických produktů Reptox z CSST (Quebecská organizace odpovědná za bezpečnost a ochranu zdraví při práci), přístup k 24. dubnu 2009
„ ChemIDPlus “ (přístup 3. února 2009 )
Christine pokoje; Paulilles: kování územního nástroje. 1870-1911 ; Diplomová práce II, University of Perpignan, 2010, 502 stran
Vincent Pinel , technický slovník filmu , Paříž, Armand Colin ,2012, 369 s. ( ISBN 978-2-200-35130-4 ) , str. 309-310.
Henri Dupin a kol. , Lidské jídlo a výživa , Paříž, ESF,1992, 1533 str. ( ISBN 978-2-7101-0892-4 , OCLC 639176877 , číst online ) , s. 748 až 751.
„ Toulouse. Tuny výbušnin pohřbených pod vodou: Jean Castex se zmocní spisu “ , na aktu.fr (konzultováno 27. listopadu 2020 ) .