La nitrocellulosa è prodotta dall'acido nitrico che reagisce con la cellulosa. La nitrocellulosa non è tossica ma è altamente infiammabile. È classificato come esplosivo quando il contenuto di azoto supera il 12,6%. Utilizzato dal 19 ° secolo, la nitrocellulosa è un prodotto chimico multiuso impiegato in molte industrie. Diverso contenuto di azoto in varie formulazioni consente di utilizzare la nitrocellulosa in prodotti farmaceutici, vernici, lacche, materie plastiche, esplosivi e propellenti

I fatti

La nitrocellulosa è un composto esplosivo prodotto dalla reazione della cellulosa e del nitrico acido o altro forte agente nitrante. La nitrocellulosa può apparire come un solido polposo, simile a cotone, quando asciutto. È un liquido chiaro a semisolido quando sciolto in alcool, acetone o una miscela di etere e alcol. La forma a basso contenuto di azoto di nitrocellulosa è solubile in acetone e una miscela etere-alcol. La forma esplosiva ad alto contenuto di azoto è solubile in acetone, ma non in miscele di alcool etereo. La nitrocellulosa ha un punto di infiammabilità di 12,7 gradi C (55 gradi F) e una temperatura di autoaccensione di 170 gradi C (338 gradi F).

Tipi di nitrocellulosa

Le caratteristiche della nitrocellulosa variano in base alla fonte di cellulosa, la forza dell'acido reagito, la temperatura di reazione, il tempo di reazione e il rapporto acido-cellulosa. Il contenuto di azoto, che varia dal 10 al 14 percento, può essere prodotto controllando i componenti e le condizioni di reazione. Variazioni nel contenuto di azoto danno caratteristiche diverse a ciascuna formulazione. La nitrocellulosa con azoto inferiore al 12,3 percento viene utilizzata per lacche, rivestimenti e inchiostri. Il contenuto di azoto superiore al 12,6% è considerato un esplosivo.

Avvertenza

La nitrocellulosa è un solido infiammabile e presenta un moderato rischio di esplosione. Allo stato secco, l'esposizione al calore o agli ossidanti forti pone un rischio di incendio estremo. La nitrocellulosa bagnata presenta le caratteristiche di infiammabilità del solvente in cui si trova, simile alla benzina. La nitrocellulosa presenta una bassa tossicità.

Vantaggi della nitrocellulosa

La nitrocellulosa è utilizzata in esplosivi, propellente per razzi, lacche, carta flash, polvere da sparo senza fumo, finitura in pelle, come base per inchiostro da stampa, in tessuto per legatoria , nei film di test di laboratorio, nelle palline da ping-pong, nei prodotti farmaceutici e in celluloide utilizzati per i primi raggi x, film fotografici e cinematografici. Miscelato con nitroglicerina, la nitrocellulosa viene utilizzata come agente di sabbiatura e propellente per razzi. Le finiture automobilistiche lucide spesso sono realizzate con vernice nitrocellulosica. Compound W® contiene nitrocellulosa per il trasporto dell'acido salicilico usato per il trattamento delle verruche.

Storia della nitrocellulosa

La nitrocellulosa fu scoperta dal chimico francese Henri Braconnot nel 1832. Formulò il composto combinando acido nitrico con fibre di legno o amido. La nitrocellulosa era un esplosivo instabile, leggero e combustibile. Nel 1846, un chimico tedesco-svizzero, Christian Shönbein, scoprì un metodo più semplice per sintetizzare la nitrocellulosa. Ha rovesciato accidentalmente acido nitrico concentrato su un tavolo. Ha usato un grembiule di cotone per ripulire la fuoriuscita. Ha appeso il grembiule su una stufa per asciugare. Quando è asciutto, il grembiule ha lampeggiato ed è esploso. Shönbein ha raffinato il processo per ammollo del cotone in una miscela di acido nitrico e solforico. L'acido nitrico (2HNO3) converte la cellulosa (C6H10O5) in nitrato di cellulosa (C6H8 (NO2) 2O5) e acqua. L'acido solforico è stato aggiunto per prevenire l'acqua formata dalla diluizione dell'acido nitrico. Il cotone è stato sciacquato in acqua per arrestare la reazione ed essiccato lentamente a 100 ° C (212 ° F) per prevenire l'accensione. Questo era il metodo predominante per la sintesi della nitrocellulosa. La nitrocellulosa prodotta in questo modo potrebbe essere utilizzata come agente di sabbiatura. Era più potente della polvere da sparo come propellente. Tuttavia, era altamente sensibile e difficile da gestire. I chimici britannici raffinarono la sintesi della nitrocellulosa per ridurne la sensibilità durante la manipolazione. Nel 1889, Eastman Kodak utilizzò la nitrocellulosa per formulare una base di film flessibile. Questo film è stato usato principalmente per i raggi X. L'onnipresente rischio di combustione portò alla sostituzione di questo film nel 1933. La nitrocellulosa fu usata come rivestimento per le palle da biliardo quando l'avorio divenne scarso negli anni '20. L'uso di queste palle da biliardo è stato interrotto dopo essere stati scoperti come altamente infiammabili e, in alcune circostanze, esplosivi.