Herstellung von Nitrocellulose oder Flash-Papier

Wenn Sie ein Chemie-Enthusiast mit Interesse an Feuer oder Geschichte (oder beidem) sind, sollten Sie wahrscheinlich wissen, wie man seine eigene Nitrocellulose herstellt. Nitrocellulose wird je nach Verwendungszweck auch als Guncotton oder Flashpaper bezeichnet. Zauberer und Illusionisten verwenden Flash-Papier für einen Feuereffekt. Das exakt gleiche Material heißt Guncotton und kann als Treibmittel für Schusswaffen und Raketen verwendet werden. Nitrocellulose wurde als Filmträger für Filme und Röntgenstrahlen verwendet. Es kann mit Aceton gemischt werden, um Nitrocelluloselack herzustellen, der für Automobile, Flugzeuge und Musikinstrumente verwendet wurde. Eine erfolglose Verwendung von Nitrocellulose war die Herstellung von Billardkugeln aus künstlichem Elfenbein. Die Kugeln aus kampferhaltiger Nitrocellulose (Celluloid) explodierten manchmal beim Aufprall und erzeugten ein Geräusch, das dem eines Schusses sehr ähnlich war. Wie Sie sich vorstellen können, kam dies in Revolverhallen mit Billardtischen nicht gut an.

Es ist unwahrscheinlich, dass Sie Ihre eigenen explodierenden Billardkugeln herstellen möchten, aber Sie möchten möglicherweise Nitrocellulose als Modellraketentreibstoff, als Flash-Papier oder als Lackbasis ausprobieren. Nitrocellulose ist extrem einfach herzustellen, aber lesen Sie die Anweisungen sorgfältig durch, bevor Sie fortfahren. In Bezug auf die Sicherheit: Alle Protokolle, die starke Säuren enthalten, sollten von qualifizierten Personen mit geeigneter Sicherheitsausrüstung durchgeführt werden. Nitrocellulose kann nicht über einen längeren Zeitraum gelagert werden, da es sich allmählich in brennbares Pulver oder Gips zersetzt (weshalb viele alte Filme bis heute nicht überlebt haben). Nitrocellulose hat eine niedrige Selbstentzündungstemperatur, halten Sie es daher von Hitze oder Flammen fern (bis Sie bereit sind, es zu aktivieren). Zum Verbrennen wird kein Sauerstoff benötigt. Wenn das Feuer einmal entzündet ist, kann es nicht mehr mit Wasser gelöscht werden. Mit all dem im Hinterkopf, hier ist, wie Sie es machen.

Wichtige Tipps: Machen Sie Nitrocellulose oder Flash Paper

Nitrocellulose ist ein leicht entflammbares Polymer. Es wird auch als Flash-Papier, Guncotton oder Flash-String bezeichnet.
Alles, was Sie tun müssen, um Nitrocellulose herzustellen, ist Cellulose mit Salpetersäure oder einem anderen starken Nitrierungsmittel zu behandeln. Die Cellulose kann aus Papier, Baumwolle, Holz oder anderen Pflanzenstoffen stammen.
Nitrocellulose wurde erstmals 1862 von Alexander Parkes hergestellt. Dies war der erste von Menschenhand hergestellte Kunststoff mit dem Namen Parkesine.
Nitrocellulose eignet sich zwar als Kunststoff, ist jedoch wegen seiner Entflammbarkeit gleichermaßen beliebt. Flash-Papier brennt fast augenblicklich und hinterlässt keine Ascherückstände.

Nitrocellulosematerialien

Das Verfahren von Christian Friedrich Schönbein ist weit verbreitet. Es erfordert 1 Teil Baumwolle auf 15 Teile Säure.

konzentrierte Salpetersäure
konzentrierte Schwefelsäure
Wattebäusche (fast reine Zellulose)

Nitrocellulose-Herstellung

Kühlen Sie die Säuren unter 0 ° C.
Mischen Sie in einem Abzug gleiche Teile Salpetersäure und Schwefelsäure in einem Becherglas.
Wattebäusche in die Säure geben. Sie können sie mit einem Glasrührstab niederdrücken. Verwenden Sie kein Metall.
Lassen Sie die Nitrierungsreaktion etwa 15 Minuten lang ablaufen (Schönbeins Zeit betrug 2 Minuten), und lassen Sie dann kaltes Leitungswasser in das Becherglas laufen, um die Säure zu verdünnen. Lassen Sie das Wasser eine Weile laufen.
Stellen Sie das Wasser ab und geben Sie etwas Natriumbikarbonat (Backpulver) in das Becherglas. Das Natriumbicarbonat sprudelt, wenn es die Säure neutralisiert.
Mit einem Glasstab oder einem behandschuhten Finger um die Baumwolle schwenken und mehr Natriumbikarbonat hinzufügen. Sie können mit mehr Wasser abspülen. Setzen Sie die Zugabe von Natriumbicarbonat fort und waschen Sie die nitrierte Baumwolle, bis keine Blasen mehr zu sehen sind. Durch vorsichtiges Entfernen der Säure wird die Stabilität der Nitrocellulose stark erhöht.
Die nitrierte Cellulose mit Leitungswasser abspülen und an einem kühlen Ort trocknen lassen.

Nitrocellulosefetzen gehen in Flammen auf, wenn sie der Hitze eines Brenners oder eines Streichholzes ausgesetzt werden. Es braucht nicht viel (weder Hitze noch Nitrocellulose), also lass dich nicht mitreißen! Wenn Sie tatsächlichen Blitz wollen Papier, Sie können normales Papier (hauptsächlich Zellulose) auf die gleiche Weise wie Baumwolle nitrieren.

Chemie zur Herstellung von Nitrocellulose

Die Nitrierung von Cellulose erfolgt, wenn Salpetersäure und Cellulose unter Bildung von Cellulosenitrat und Wasser reagieren.

3HNO₃ + C₆H₁₀Ö₅ → C₆H₇(NEIN₂)₃Ö₅ + 3H₂Ö

Schwefelsäure ist nicht erforderlich, um die Cellulose zu nitrieren, sie wirkt jedoch als Katalysator zur Herstellung des Nitroniumions NO₂⁺. Die Reaktion erster Ordnung erfolgt durch elektrophile Substitution an den C-OH-Zentren der Cellulosemoleküle.

Quellen

Braconnot, Henri (1833). "De la transformation de plusieurs substances végétales en un principe nouveau." [Über die Umwandlung mehrerer pflanzlicher Substanzen in eine neue Substanz]. Annales de Chimie et de Physique. 52: 290 & ndash; 294.
Pelouze, Théophile-Jules (1838). "Sur les produits de l'action de l'acide nitrique konzentré sur l'amidon et le ligneux." Zu den Produkten der Einwirkung von konzentrierter Salpetersäure auf Stärke und Holz. Comptes Rendus. 7: 713 & ndash; 715.
Schönbein, Christian Friedrich (1846). "Ueber Schiesswolle". Bericht über die Verhandlungen der Naturforschenden Gesellschaft in Basel. 7: 27.
Urbanski, Tadeusz (1965). Chemie und Technologie von Sprengstoffen. 1. Oxford: Pergamonpresse. S. 20-21.

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