Nitroceluloza
Nitroceluloza to mieszanina estrów celulozy i kwasu azotowego, w której do reszt glukozowych dołączone są grupy –NO2. Wzór chemiczny triazotanu celulozy to [C6H7O2(ONO2)3]n. Teoretyczna maksymalna zawartość azotu wynosi 14,14%, choć w praktyce jest niższa.
Nitroceluloza jest silnym materiałem wybuchowym, zdolnym do przejścia z deflagracji do detonacji (DDT). Spala się szybko na powietrzu, emituje intensywne ciepło i nie pozostawia widocznych resztek ani zapachu. Fala cieplna odczuwalna jest nawet w odległości 2 metrów od próbki.
W zależności od zawartości azotu, nitroceluloza klasyfikowana jest jako:
- Bawełna kolodionowa: 10-12% azotu
- Bawełna strzelnicza: 12-14% azotu
Właściwości
- Silne właściwości wybuchowe
- Łatwopalna, z temperaturą zapłonu ok. 200 °C
- Rozpuszczalna w organicznych rozpuszczalnikach (np. etanol, aceton)
- Nierozpuszczalna w wodzie
- Prędkość detonacji wynosi 6300 m/s przy maksymalnej gęstości 1,3 g/cm³
- Wrażliwa na ogień i bodźce mechaniczne
Nitroceluloza jest używana jako główny składnik prochu bezdymnego oraz do produkcji celuloidu i kolodium, które jest półprzepuszczalnym tworzywem sztucznym.
Otrzymywanie
Aby uzyskać azotan celulozy, przeprowadza się estryfikację celulozy mieszaniną nitrującą. Temperatura ucieczki wynosi 70 °C, a niewłaściwe oczyszczenie może prowadzić do samoczynnego zapłonu.
Podsumowanie
Nitroceluloza to istotny związek wykorzystywany w przemyśle materiałów wybuchowych i tworzyw sztucznych. Jej właściwości oraz sposób otrzymywania mają kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa i zastosowań w różnych dziedzinach.
