Zrób swój własny papier Flash (nitroceluloza)

Jeśli jesteś entuzjastą chemii i interesujesz się ogniem lub historią (lub jednym i drugim), prawdopodobnie powinieneś wiedzieć, jak zrobić własną nitrocelulozę. Nitroceluloza jest również znana jako bawełniana bawełna lub papier błyskowy, w zależności od jej przeznaczenia. Magowie i iluzjoniści używają błyskawicznego papieru do specjalnego efektu ognia. Dokładnie ten sam materiał nazywa się bawełnianą bronią palną i może być stosowany jako materiał napędowy do broni palnej i rakiet. Nitroceluloza została wykorzystana jako baza filmowa do filmów i zdjęć rentgenowskich. Można go mieszać z acetonem w celu wytworzenia lakieru nitrocelulozowego, który był stosowany w samochodach, samolotach i instrumentach muzycznych. Jednym z nieudanych zastosowań nitrocelulozy było zrobienie sztucznych kulek bilardowych. Kamionkowe kule nitrocelulozowe (celuloidowe) czasami eksplodowały podczas uderzenia, wytwarzając dźwięk podobny do wystrzału. Jak można sobie wyobrazić, nie wyglądało to dobrze w salonach rewolwerowców ze stołami bilardowymi.

Jest mało prawdopodobne, że będziesz chciał stworzyć własne wybuchające kule bilardowe, ale możesz spróbować nitrocelulozy jako modelowego paliwa rakietowego, papieru błyskawicznego lub bazy lakieru. Nitroceluloza jest niezwykle łatwa do wykonania, ale przed kontynuowaniem należy dokładnie przeczytać instrukcję. Jeśli chodzi o bezpieczeństwo: dowolny protokół, który obejmuje silne kwasy powinny być wykonywane przez wykwalifikowane osoby noszące odpowiednie wyposażenie ochronne. Nitroceluloza nie może być przechowywana przez długi czas, ponieważ stopniowo rozkłada się w łatwopalny proszek lub lepki tłuszcz (dlatego wiele starych filmów nie przetrwało do dnia dzisiejszego). Nitroceluloza ma niska temperatura samozapłonu, więc trzymaj go z dala od ciepła lub ognia (dopóki nie będziesz gotowy, aby go aktywować). Nie wymaga spalania tlenu, więc gdy się zapali, nie można gasić ognia wodą. Mając to na uwadze, oto jak to zrobić.

Kluczowe rzeczy na wynos: Zrób nitrocelulozę lub papier Flash

Procedura Christiana Friedricha Schönbeina jest szeroko stosowana. Wymaga 1 części bawełny na 15 części kwasu.

• stężony kwas azotowy
• stężony kwas siarkowy
• waciki (prawie czysta celuloza)

1. Schłodzić kwasy poniżej 0 ° C.
2. W wyciągu kominowym, mieszać równe części azotowy i Kwas Siarkowy w zlewce.
3. Wrzuć waciki do kwasu. Możesz je ubić za pomocą szklanego pręta mieszającego. Nie używaj metalu.
4. Pozostaw reakcję nitrowania przez około 15 minut (czas Schönbeina wynosił 2 minuty), a następnie wlej zimną wodę z kranu do zlewki, aby rozcieńczyć kwas. Pozwól wodzie płynąć przez chwilę.
5. Wyłącz wodę i dodaj trochę wodorowęglanu sodu (proszek do pieczenia) do zlewki. Wodorowęglan sodu będzie się bąbelkować, neutralizując kwas.
6. Za pomocą szklanka pręt lub palec w rękawiczce, wiruj wokół bawełny i dodaj więcej wodorowęglanu sodu. Możesz spłukać większą ilością wody. Kontynuuj dodawanie wodorowęglanu sodu i pranie nitrowanej bawełny, aż nie będzie już widoczne bulgotanie. Ostrożne usunięcie kwasu znacznie poprawi stabilność nitrocelulozy.
7. Wypłucz nitrowaną celulozę wodą z kranu i pozostaw do wyschnięcia w chłodnym miejscu.

Strzępy nitrocelulozy wybuchną płomieniem, jeśli zostaną wystawione na działanie ciepła palnika lub zapałki. Nie zajmuje dużo (ani ciepła, ani nitrocelulozy), więc nie daj się ponieść emocjom! Jeśli chcesz rzeczywisty flash papier, możesz azotować zwykły papier (który jest głównie celulozą) w taki sam sposób jak bawełna.

Celuloza azotująca przebiega jak kwas azotowy i celuloza reaguje z wytworzeniem azotanu celulozy i wody.

3HNO₃ + C.₆H.₁₀O₅ → C.₆H.₇(NIE₂)₃O₅ + 3H₂O

Kwas siarkowy nie jest wymagany do azotowania celulozy, ale działa jak katalizator do produkcji jonu nitroniowego, NO₂⁺. Reakcja pierwszego rzędu przebiega przez podstawienie elektrofilowe w centrach C-OH cząsteczek celulozy.

• Braconnot, Henri (1833). „De la Transformation de plusieursstances végétales en un principe nouveau”. [W sprawie przekształcenia kilku substancji roślinnych w nową substancję]. Annales de Chimie et de Physique. 52: 290–294.
• Pelouze, Théophile-Jules (1838). „Sur les produits de l'action de l'acide nitrique koncentré sur l'amidon et le ligneux.” [O produktach działania skoncentrowanego kwasu azotowego na skrobię i drewno]. Comptes Rendus. 7: 713–715.
• Schönbein, Christian Friedrich (1846). „Ueber Schiesswolle” [On guncotton]. Bericht über die Verhandlungen der Naturforschenden Gesellschaft w Bazylei. 7: 27.
• Urbański, Tadeusz (1965). Chemia i technologia materiałów wybuchowych. 1. Oxford: Pergamon Press. pp. 20–21.