Kako narediti nitrocelulozni ali bliskovni papir

Navodila za izdelavo nitroceluloznega ali bliskovnega papirja

Flash papir je priljubljen za znanstvene demonstracije in čarovniški ogenj. H. Armstrong Roberts/ClassicStock/Getty Images

Če ste navdušenec nad kemijo in vas zanimata ogenj ali zgodovina (ali oboje), bi verjetno morali vedeti, kako narediti svojo lastno nitrocelulozo. Nitroceluloza je znana tudi kot guncotton ali flashpaper, odvisno od predvidenega namena. Čarovniki in iluzionisti uporabljajo flash papir za poseben učinek ognja. Popolnoma enak material se imenuje bombaž in se lahko uporablja kot pogonsko gorivo za strelno orožje in rakete. Nitroceluloza je bila uporabljena kot podlaga za filme in rentgenske žarke. Lahko se zmeša z acetonom za izdelavo nitroceluloznega laka, ki se uporablja za avtomobile, letala in glasbila. Ena neuspešna uporaba nitroceluloze je bila izdelava biljardnih krogel iz umetne slonovine. Nitrocelulozne (celuloidne) kroglice s kamforjem so ob trku včasih eksplodirale in povzročile zvok, ki je bil zelo podoben strelu. Kot si lahko predstavljate, to ni šlo najbolje v salonih strelcev z mizami za biljard.

Malo verjetno je, da boste želeli izdelati lastne eksplozivne biljardne krogle, vendar pa boste morda želeli poskusiti nitrocelulozo kot model raketnega pogonskega goriva, kot bliskovni papir ali kot podlago za lak. Nitrocelulozo je izjemno enostavno narediti, vendar pred nadaljevanjem natančno preberite navodila. Kar zadeva varnost: kateri koli protokol, ki vključuje močne kisline naj izvajajo usposobljene osebe z ustrezno varnostno opremo. Nitroceluloze ni mogoče dolgo skladiščiti, saj postopoma razpade v vnetljiv prah ali goo (zato se mnoge stare folije niso ohranile do danes). Nitroceluloza ima a nizka temperatura samovžiga , zato ga hranite stran od vročine ali ognja (dokler ga niste pripravljeni aktivirati). Za gorenje ne potrebuje kisika, zato, ko se vname, ognja ne morete pogasiti z vodo. Z vsem tem v mislih, tukaj je, kako to naredite.

Ključni zaključki: Naredite nitrocelulozo ali bliskovni papir

• Nitroceluloza je zelo vnetljiv polimer. Znan je tudi kot bliskovni papir, bombaž ali bliskovni niz.
• Za izdelavo nitroceluloze morate le obdelati celulozo z dušikovo kislino ali katerim koli drugim močnim nitracijskim sredstvom. Celuloza je lahko iz papirja, bombaža, lesa ali drugih rastlinskih snovi.
• Nitrocelulozo je prvi izdelal Alexander Parkes leta 1862. To je bila prva umetna plastika, ki so jo poimenovali Parkesine.
• Čeprav je uporabna kot plastika, je nitroceluloza enako priljubljena zaradi svoje vnetljivosti. Flash papir gori skoraj v trenutku in ne pušča ostankov pepela.

Nitrocelulozni materiali

Postopek Christiana Friedricha Schönbeina je bil široko uporabljen. Zahteva 1 del bombaža na 15 delov kisline.

• koncentrirana dušikova kislina
• koncentrirana žveplova kislina
• bombažne kroglice (skoraj čista celuloza)

Nitrocelulozni pripravek

1. Ohladite kisline pod 0 °C.
2. V dimni napi , zmešajte enake dele dušikove in žveplova kislina v čaši.
3. Spustite bombažne kroglice v kislino. Lahko jih potlačite s stekleno mešalno palico. Ne uporabljajte kovine.
4. Pustite, da reakcija nitracije poteka približno 15 minut (Schönbeinov čas je bil 2 minuti), nato pa v čašo nalijte hladno vodo iz pipe, da razredčite kislino. Pustite vodo nekaj časa teči.
5. Zaprite vodo in dodajte malo natrijevega bikarbonata ( Soda bikarbona ) v čašo. Natrijev bikarbonat bo brbotal, ko bo nevtraliziral kislino.
6. Uporaba kozarec palico ali prst v rokavici, zavrtite okoli bombaža in dodajte več natrijevega bikarbonata. Lahko sperete z več vode. Nadaljujte z dodajanjem natrijevega bikarbonata in izpiranjem nitriranega bombaža, dokler mehurčki ne izginejo več. Previdna odstranitev kisline bo močno povečala stabilnost nitroceluloze.
7. Nitrirano celulozo sperite z vodo iz pipe in pustite, da se posuši na hladnem.

Kosi nitroceluloze se bodo vneli, če bodo izpostavljeni vročini gorilnika ali vžigalice. Ne potrebuje veliko (bodisi toplote ali nitroceluloze), zato naj vas ne zanese! Če želite dejansko bliskavico papir , lahko navaden papir (ki je predvsem celuloza) nitrirate na enak način kot bombaž.

Kemija izdelave nitroceluloze

Nitriranje celuloze poteka kot dušikova kislina in celuloza reagirata, da proizvedeta celulozni nitrat in vodo.

3HNO₃+ C₆H₁₀O₅→ C₆H₇(ŠT_dva)₃O₅+ 3H_dvaO

Žveplova kislina ni potrebna za nitriranje celuloze, vendar deluje kot katalizator za proizvodnjo nitronijevega iona, NO_dva⁺. Reakcija prvega reda poteka preko elektrofilne substitucije v centrih C-OH celuloznih molekul.

Viri

• Braconnot, Henri (1833). 'Pretvorbe več rastlinskih snovi v nov princip.' [O pretvorbi več rastlinskih snovi v novo snov]. Annals of Chemistry and Physics . 52: 290–294.
• Pelouze, Théophile-Jules (1838). 'O produktih delovanja koncentrirane dušikove kisline na škrob in les.' O produktih delovanja koncentrirane dušikove kisline na škrob in les. Poročila . 7: 713–715.
• Schoenbein, Christian Friedrich (1846). „Ueber Schiesswolle“ [na bombažu]. Poročilo o pogajanjih Naravoslovnega raziskovalnega društva v Baslu . 7:27.
• Urbanski, Tadeusz (1965). Kemija in tehnologija eksplozivov . 1. Oxford: Pergamon Press. strani 20–21.