Die Eigenschaften von Nitrocellulose

Nitrocellulose wird durch SalpetersĂ€ure hergestellt, die mit Cellulose reagiert. Nitrocellulose ist nicht toxisch, aber hochentzĂŒndlich. Es wird als Sprengstoff eingestuft, wenn der Stickstoffgehalt 12,6 Prozent ĂŒbersteigt. Seit dem 19. Jahrhundert wird Nitrocellulose in vielen Industriezweigen eingesetzt. Ein unterschiedlicher Stickstoffgehalt in verschiedenen Formulierungen ermöglicht die Verwendung von Nitrocellulose in Pharmazeutika, Farben, Lacken, Kunststoffen, Sprengstoffen und Treibmitteln

Die Fakten

Nitrocellulose ist eine explosive Verbindung, die durch die Reaktion von Zellulose mit SalpetersĂ€ure oder einem anderen starken Nitriermittel hergestellt wird. Nitrocellulose kann im trockenen Zustand als breiiger, baumwollartiger Feststoff erscheinen. Es ist eine klare FlĂŒssigkeit bis halbfest, wenn es in Alkohol, Aceton oder einem Ether-Alkohol-Gemisch gelöst ist. Die stickstoffarme Form der Nitrocellulose ist in Aceton und einer Ether-Alkohol-Mischung löslich. Die explosive, stickstoffreiche Form ist in Aceton löslich, nicht jedoch in Ether-Alkohol-Gemischen. Nitrozellulose hat einen Flammpunkt von 12,7 ° C (55 ° F) und eine SelbstzĂŒndungstemperatur von 170 ° C (338 ° F).

Arten von Nitrocellulose

Die Nitrocelluloseeigenschaften variieren entsprechend der Cellulosequelle, der StĂ€rke der umgesetzten SĂ€ure, der Reaktionstemperatur, der Reaktionszeit und dem VerhĂ€ltnis von SĂ€ure zu Cellulose. Ein Stickstoffgehalt, der von 10 bis 14 Prozent variiert, kann durch Steuern der Komponenten und Reaktionsbedingungen erzeugt werden. Schwankungen im Stickstoffgehalt ergeben fĂŒr jede Formulierung unterschiedliche Eigenschaften. Nitrocellulose mit Stickstoff unter 12,3 Prozent wird fĂŒr Lacke, Beschichtungen und Tinten verwendet. Stickstoffgehalt ĂŒber 12,6 Prozent gilt als ein Sprengstoff.

Warnung

Nitrocellulose ist ein brennbarer Feststoff und eine mĂ€ĂŸige Explosionsgefahr. Im trockenen Zustand ist die Exposition gegenĂŒber Hitze oder starken Oxidationsmitteln eine extreme Brandgefahr. Feuchte Nitrozellulose zeigt die Entflammbarkeitseigenschaften des Lösungsmittels, Ă€hnlich wie Benzin. Nitrocellulose weist eine geringe ToxizitĂ€t auf.

Vorteile von Nitrocellulose

Nitrocellulose wird in Sprengstoffen, Raketentreibstoffen, Lacken, Flash-Papieren, rauchlosen Schießpulvern, Lederveredelungen, als Druckfarbenbasis, in StreichbindemitteltĂŒchern, in Labortestfilmen, in TischtennisbĂ€llen, in Pharmazeutika und in frĂŒh verwendeten Zelluloiden eingesetzt Röntgen-, Foto- und Filmaufnahmen. Nitrocellulose wird mit Nitroglycerin als Strahlmittel und Raketentreibstoff gemischt. Hochglanz-Automobillackierungen werden oft mit Nitrozelluloselack hergestellt. Compound WÂź enthĂ€lt Nitrocellulose, um die zur Behandlung von Warzen verwendete SalicylsĂ€ure zu tragen.

Geschichte der Nitrocellulose

Nitrozellulose wurde 1832 vom französischen Chemiker Henri Braconnot entdeckt. Er formulierte die Verbindung durch die Kombination von SalpetersĂ€ure mit Holzfasern oder StĂ€rke. Die Nitrocellulose war ein instabiler, leichter, brennbarer Sprengstoff. Im Jahr 1846 entdeckte der deutsch-schweizerische Chemiker Christian Shönbein eine einfachere Methode zur Synthese von Nitrocellulose. Er verschĂŒttete versehentlich konzentrierte SalpetersĂ€ure auf einen Tisch. Er benutzte eine BaumwollschĂŒrze, um den Überlauf zu sĂ€ubern. Er hĂ€ngte die SchĂŒrze zum Trocknen an einen Herd. Wenn es trocken war, blitzte die SchĂŒrze auf und explodierte. Shönbein veredelte den Prozess, um Baumwolle in einer Mischung aus Salpeter- und SchwefelsĂ€ure einzuweichen. SalpetersĂ€ure (2HNO3) wandelt Cellulose (C6H10O5) in Cellulosenitrat (C6H8 (NO2) 2O5) und Wasser um. SchwefelsĂ€ure wurde zugegeben, um zu verhindern, daß das gebildete Wasser die SalpetersĂ€ure verdĂŒnnte. Die Baumwolle wurde in Wasser gespĂŒlt, um die Reaktion zu stoppen, und langsam bei 100ÂșC (212ÂșF) getrocknet, um ein EntzĂŒnden zu verhindern. Dies war die vorherrschende Methode der Nitrocellulosesynthese. Die auf diese Weise hergestellte Nitrozellulose könnte als Strahlmittel verwendet werden. Es war stĂ€rker als Schießpulver als Treibmittel. Dennoch war es sehr empfindlich und schwer zu handhaben. Britische Chemiker haben die Nitrozellulosesynthese verfeinert, um ihre Empfindlichkeit wĂ€hrend der Handhabung zu verringern. Im Jahr 1889 verwendete Eastman Kodak Nitrocellulose, um eine flexible Filmgrundlage zu formulieren. Dieser Film wurde hauptsĂ€chlich fĂŒr Röntgenaufnahmen verwendet. Die allgegenwĂ€rtige Gefahr der Verbrennung fĂŒhrte 1933 zum Ersatz dieses Films. Nitrozellulose wurde als Überzug fĂŒr Billardkugeln verwendet, als in den 1920er Jahren das Elfenbein knapp wurde. Die Verwendung dieser Billardkugeln wurde gestoppt, nachdem festgestellt wurde, dass sie hochentzĂŒndlich und in einigen FĂ€llen explosiv waren.

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