Se você é um entusiasta da química com interesse em fogo ou história (ou ambos), provavelmente deve saber como fazer sua própria nitrocelulose. A nitrocelulose também é conhecida como guncotton ou flashpaper, dependendo da finalidade a que se destina. Mágicos e ilusionistas usam papel flash para um efeito especial de fogo. O mesmo material é chamado guncotton e pode ser usado como propulsor para armas de fogo e foguetes. A nitrocelulose foi usada como base de filme para filmes e raios-x. Pode ser misturado com acetona para fazer a laca de nitrocelulose, usada em automóveis, aeronaves e instrumentos musicais. Um uso malsucedido de nitrocelulose foi fazer bolas de bilhar falsas de marfim. As bolas de nitrocelulose cânfora (celulóide) às vezes explodiam com o impacto, produzindo um som semelhante ao de um tiro. Como você pode imaginar, isso não foi muito bem em bares de pistoleiros com mesas de sinuca.
É improvável que você queira fazer suas próprias bolas de bilhar explodindo, mas convém experimentar a nitrocelulose como modelo de propulsor de foguete, como papel flash ou como base de laca. A nitrocelulose é extremamente fácil de fabricar, mas leia atentamente as instruções antes de prosseguir. Quanto à segurança: qualquer protocolo que envolva
ácidos fortes deve ser realizada por pessoas qualificadas que usam equipamentos de segurança adequados. A nitrocelulose não pode ser armazenada por longos períodos de tempo, pois se decompõe gradualmente em pó ou gosma inflamável (razão pela qual muitos filmes antigos ainda não sobreviveram até os dias atuais). A nitrocelulose possui uma baixa temperatura de auto-ignição, mantenha-o longe do calor ou da chama (até estar pronto para ativá-lo). Ele não requer oxigênio para queimar; portanto, uma vez que acende, você não pode apagar o fogo com água. Com tudo isso em mente, veja como você faz isso.Principais tópicos: Faça nitrocelulose ou papel flash
- A nitrocelulose é um polímero altamente inflamável. Também é conhecido como papel flash, guncotton ou sequência de flash.
- Tudo o que você precisa fazer para fabricar nitrocelulose é tratar a celulose com ácido nítrico ou qualquer outro agente nitrante forte. A celulose pode vir de papel, algodão, madeira ou outra matéria vegetal.
- A nitrocelulose foi produzida pela primeira vez por Alexander Parkes em 1862. Este foi o primeiro plástico sintético, chamado Parkesine.
- Embora útil como plástico, a nitrocelulose é igualmente popular por sua inflamabilidade. O papel flash queima quase instantaneamente e não deixa resíduos de cinza.
Materiais de nitrocelulose
O procedimento de Christian Friedrich Schönbein tem sido amplamente utilizado. Ele exige 1 parte de algodão para 15 partes de ácido.
- ácido nítrico concentrado
- ácido sulfúrico concentrado
- bolas de algodão (celulose quase pura)
Preparação de nitrocelulose
- Refrigere os ácidos abaixo de 0 ° C.
- Em um exaustor, misture partes iguais de nitrogênio e ácido sulfúrico em um copo.
- Solte bolas de algodão no ácido. Você pode pressioná-los usando uma vareta de vidro. Não use metal.
- Deixe a reação de nitração prosseguir por cerca de 15 minutos (o tempo de Schönbein foi de 2 minutos) e, em seguida, coloque água da torneira fria no copo para diluir o ácido. Deixe a água escorrer por um tempo.
- Desligue a água e adicione um pouco de bicarbonato de sódio (bicarbonato de sódio) para o copo. O bicarbonato de sódio borbulha, pois neutraliza o ácido.
- Usando um copo haste ou dedo enluvado, agite o algodão e adicione mais bicarbonato de sódio. Você pode enxaguar com mais água. Continue adicionando bicarbonato de sódio e lavando o algodão nitrado até que não seja mais observado borbulhar. A remoção cuidadosa do ácido aumentará bastante a estabilidade da nitrocelulose.
- Enxágue a celulose nitrada com água da torneira e deixe secar em local fresco.
Pedaços de nitrocelulose explodirão em chamas se expostos ao calor de um queimador ou de um fósforo. Não é preciso muito (calor ou nitrocelulose), então não se deixe levar! Se você quiser um flash real papel, você pode nitratar o papel comum (principalmente a celulose) da mesma maneira que o algodão.
Química da Fabricação de Nitrocelulose
Celulose nitrosante prossegue como ácido nítrico e a celulose reage para produzir nitrato de celulose e água.
3HNO3 + C6H10O5 → C6H7(NÃO2)3O5 + 3H2O
O ácido sulfúrico não é necessário para nitrar a celulose, mas atua como um catalisador para produzir o íon nitrônio, NO2+. A reação de primeira ordem ocorre por substituição eletrofílica nos centros C-OH das moléculas de celulose.
Fontes
- Braconnot, Henri (1833). "Da transformação de substâncias benéficas em um novo princípio." [Sobre a transformação de várias substâncias vegetais em uma nova substância]. Annales de Chimie e Physique. 52: 290–294.
- Pelouze, Théophile-Jules (1838). "Nos produtos da ação do ácido nitrílico concentrado no amidon e no linóleo." [Sobre os produtos da ação do ácido nítrico concentrado em amido e madeira]. Comptes Rendus. 7: 713–715.
- Schönbein, Christian Friedrich (1846). "Ueber Schiesswolle" [no guncotton]. Bericht über die Verhandlungen der Naturforschenden Gesellschaft in Basel. 7: 27.
- Urbanski, Tadeusz (1965). Química e Tecnologia de Explosivos. 1. Oxford: Pergamon Press. pp. 20–21.