Hvordan lage nitrocellulose eller flash-papir

Instruksjoner for å lage nitrocellulose eller flash-papir

Flash-papir er populært for vitenskapelige demonstrasjoner og magikerild. H. Armstrong Roberts/ClassicStock / Getty Images

Hvis du er en kjemientusiast med interesse for brann eller historie (eller begge deler), bør du sannsynligvis vite hvordan du lager din egen nitrocellulose. Nitrocellulose er også kjent som guncotton eller flashpaper, avhengig av tiltenkt formål. Magikere og illusjonister bruker flash-papir for en brannspesialeffekt. Nøyaktig samme materiale kalles guncotton og kan brukes som drivmiddel for skytevåpen og raketter. Nitrocellulose ble brukt som filmbase for filmer og røntgenbilder. Det kan blandes med aceton for å lage nitrocelluloselakk, som ble brukt på biler, fly og musikkinstrumenter. En mislykket bruk av nitrocellulose var å lage falske elfenbensbiljardkuler. De kamfererte nitrocellulosekulene (celluloid) eksploderte noen ganger ved støt, og produserte en lyd omtrent som et skudd. Som du kanskje forestiller deg, gikk ikke dette bra i gunslinger-salonger med biljardbord.

Det er usannsynlig at du vil lage dine egne eksploderende biljardkuler, men det kan være lurt å prøve nitrocellulose som modellrakettdrivmiddel, som flashpapir eller som lakkbase. Nitrocellulose er ekstremt enkelt å lage, men sørg for å lese gjennom instruksjonene nøye før du fortsetter. Når det gjelder sikkerhet: Enhver protokoll som involverer sterke syrer skal utføres av kvalifiserte personer som bruker riktig verneutstyr. Nitrocellulose kan ikke lagres over lengre perioder, da det gradvis brytes ned til et brennbart pulver eller goo (det er grunnen til at mange gamle filmer ikke har overlevd til i dag). Nitrocellulose har en lav selvantennelsestemperatur , så hold den unna varme eller flamme (til du er klar til å aktivere den). Det krever ikke oksygen for å brenne, så når det først antennes, kan du ikke slukke brannen med vann. Med alt det i tankene, her er hvordan du lager det.

Viktige ting: Lag nitrocellulose eller flash-papir

• Nitrocellulose er en svært brannfarlig polymer. Det er også kjent som flash-papir, guncotton eller flash-streng.
• Alt du trenger å gjøre for å lage nitrocellulose er å behandle cellulose med salpetersyre eller et annet sterkt nitreringsmiddel. Cellulose kan komme fra papir, bomull, tre eller annet plantemateriale.
• Nitrocellulose ble først laget av Alexander Parkes i 1862. Dette var den første menneskeskapte plasten, som fikk navnet Parkesine.
• Mens nyttig som plast, er nitrocellulose like populær for sin brennbarhet. Flash-papir brenner nesten øyeblikkelig og etterlater ingen askerester.

Nitrocellulose materialer

Christian Friedrich Schönbeins prosedyre har vært mye brukt. Det krever 1 del bomull til 15 deler syre.

• konsentrert salpetersyre
• konsentrert svovelsyre
• bomullsboller (nesten ren cellulose)

Nitrocellulose-preparat

1. Avkjøl syrene under 0°C.
2. I avtrekkshette , bland like deler salpeter og svovelsyre i et beger.
3. Slipp bomullsboller i syren. Du kan trykke dem ned med en rørestav i glass. Ikke bruk metall.
4. La nitreringsreaksjonen fortsette i ca. 15 minutter (Schönbeins tid var 2 minutter), kjør deretter kaldt vann fra springen inn i begeret for å fortynne syren. La vannet renne en stund.
5. Slå av vannet og tilsett litt natriumbikarbonat ( bakepulver ) til begeret. Natriumbikarbonatet vil boble når det nøytraliserer syren.
6. Ved hjelp av et glass stang eller hansket finger, virvle rundt bomullen og tilsett mer natriumbikarbonat. Du kan skylle med mer vann. Fortsett å tilsette natriumbikarbonat og vask den nitreerte bomullen til bobling ikke lenger observeres. Forsiktig fjerning av syren vil i stor grad øke stabiliteten til nitrocellulosen.
7. Skyll den nitraterte cellulosen med vann fra springen og la den tørke på et kjølig sted.

Strimler av nitrocellulose vil flamme opp hvis de utsettes for varmen fra en brenner eller en fyrstikk. Det skal ikke mye til (verken varme eller nitrocellulose), så ikke la deg rive med! Hvis du vil ha faktisk blits papir , kan du nitrere vanlig papir (som først og fremst er cellulose) på samme måte som bomull.

Kjemi for å lage nitrocellulose

Nitrerende cellulose fortsetter som salpetersyre og cellulose reagerer for å produsere cellulosenitrat og vann.

3HNO₃+ C₆H₁₀O₅→ C₆H₇(NEI_to)₃O₅+ 3H_toO

Svovelsyre er ikke nødvendig for å nitrere cellulosen, men den fungerer som en katalysator å produsere nitroniumion, NO_to⁺. Reaksjonen av første orden fortsetter via elektrofil substitusjon ved C-OH-sentrene til cellulosemolekylene.

Kilder

• Braconnot, Henri (1833). 'Av transformasjon av flere vegetabilske stoffer til et nytt prinsipp.' [Om transformasjon av flere vegetabilske stoffer til et nytt stoff]. Annals of kjemi og fysikk . 52: 290–294.
• Pelouze, Théophile-Jules (1838). 'Om produktene av virkningen av konsentrert salpetersyre på stivelse og tre.' [Om produktene av virkningen av konsentrert salpetersyre på stivelse og tre]. Rapporter . 7: 713–715.
• Schoenbein, Christian Friedrich (1846). 'Ueber Schiesswolle' [På våpenbomull]. Rapport om forhandlingene til Natural Research Society i Basel . 7:27.
• Urbanski, Tadeusz (1965). Kjemi og teknologi for eksplosiver . 1. Oxford: Pergamon Press. s. 20–21.