Hoe maak je nitrocellulose of flitspapier?

Instructies voor het maken van nitrocellulose of flitspapier

Flash-papier is populair voor wetenschappelijke demonstraties en goochelaarsvuur. H. Armstrong Roberts/ClassicStock / Getty Images

Als je een scheikundeliefhebber bent met interesse in vuur of geschiedenis (of beide), zou je waarschijnlijk moeten weten hoe je je eigen nitrocellulose kunt maken. Nitrocellulose is ook bekend als guncotton of flashpaper, afhankelijk van het beoogde doel. Goochelaars en illusionisten gebruiken flitspapier voor een speciaal vuureffect. Precies hetzelfde materiaal wordt guncotton genoemd en kan worden gebruikt als drijfgas voor vuurwapens en raketten. Nitrocellulose werd gebruikt als filmbasis voor films en röntgenstralen. Het kan worden gemengd met aceton om nitrocelluloselak te maken, die werd gebruikt op auto's, vliegtuigen en muziekinstrumenten. Een onsuccesvol gebruik van nitrocellulose was om biljartballen van nepivoor te maken. De kamfer nitrocellulose (celluloid) ballen explodeerden soms bij een botsing en produceerden een geluid dat veel leek op dat van een geweerschot. Zoals je je misschien kunt voorstellen, ging dit niet goed in gunslinger-saloons met pooltafels.

Het is onwaarschijnlijk dat u uw eigen exploderende biljartballen wilt maken, maar u kunt nitrocellulose proberen als drijfgas voor modelraketten, als flitspapier of als lakbasis. Nitrocellulose is uiterst eenvoudig te maken, maar lees de instructies zorgvuldig door voordat u verder gaat. Wat de veiligheid betreft: elk protocol dat betrekking heeft op: sterke zuren moet worden uitgevoerd door gekwalificeerde personen die de juiste veiligheidsuitrusting dragen. Nitrocellulose kan niet voor lange tijd worden bewaard, omdat het geleidelijk uiteenvalt in een ontvlambaar poeder of slijm (daarom zijn veel oude films tot op de dag van vandaag niet bewaard gebleven). Nitrocellulose heeft een lage zelfontbrandingstemperatuur , dus houd het uit de buurt van hitte of vlammen (totdat u klaar bent om het te activeren). Het heeft geen zuurstof nodig om te branden, dus als het eenmaal ontstoken is, kun je het vuur niet met water doven. Met dat alles in gedachten, hier is hoe je het maakt.

Belangrijkste afhaalrestaurants: maak nitrocellulose of flitspapier

• Nitrocellulose is een licht ontvlambaar polymeer. Het is ook bekend als flitspapier, guncotton of flitskoord.
• Het enige dat u hoeft te doen om nitrocellulose te maken, is cellulose behandelen met salpeterzuur of een ander sterk nitrerend middel. De cellulose kan afkomstig zijn van papier, katoen, hout of ander plantaardig materiaal.
• Nitrocellulose werd voor het eerst gemaakt door Alexander Parkes in 1862. Dit was het eerste door de mens gemaakte plastic, dat Parkesine heette.
• Hoewel bruikbaar als plastic, is nitrocellulose even populair vanwege zijn ontvlambaarheid. Flash-papier brandt vrijwel onmiddellijk en laat geen asresten achter.

Nitrocellulose materialen

De procedure van Christian Friedrich Schönbein is veel gebruikt. Het vraagt ​​om 1 deel katoen tot 15 delen zuur.

• geconcentreerd salpeterzuur
• geconcentreerd zwavelzuur
• wattenbolletjes (bijna pure cellulose)

Nitrocellulose Voorbereiding

1. Koel de zuren onder 0°C.
2. In een zuurkast , meng gelijke delen nitraat en zwavelzuur in een beker.
3. Laat wattenbolletjes in het zuur vallen. Je kunt ze aandrukken met een glazen roerstaafje. Gebruik geen metaal.
4. Laat de nitreringsreactie ongeveer 15 minuten doorgaan (Schönbein's tijd was 2 minuten), laat dan koud kraanwater in de beker lopen om het zuur te verdunnen. Laat het water even lopen.
5. Draai het water uit en voeg een beetje natriumbicarbonaat ( natriumcarbonaat ) naar de beker. Het natriumbicarbonaat zal bubbelen terwijl het het zuur neutraliseert.
6. Gebruik makend van een glas staaf of gehandschoende vinger, draai rond het katoen en voeg meer natriumbicarbonaat toe. U kunt spoelen met meer water. Ga door met het toevoegen van natriumbicarbonaat en was het genitreerde katoen totdat er geen borrelen meer wordt waargenomen. Zorgvuldige verwijdering van het zuur zal de stabiliteit van de nitrocellulose aanzienlijk verbeteren.
7. Spoel de genitreerde cellulose af met kraanwater en laat het drogen op een koele plaats.

Snippers nitrocellulose zullen ontvlammen als ze worden blootgesteld aan de hitte van een brander of een lucifer. Er is niet veel voor nodig (warmte of nitrocellulose), dus laat je niet meeslepen! Als je een echte flits wilt: papier , kunt u gewoon papier (voornamelijk cellulose) nitreren op dezelfde manier als katoen.

Chemie van het maken van nitrocellulose

Nitrerende cellulose verloopt als salpeterzuur en cellulose reageert om cellulosenitraat en water te produceren.

3HNO₃+ C₆H₁₀O₅→ C₆H₇(NEE_twee)₃O₅+ 3H_tweeO

Zwavelzuur is niet nodig om de cellulose te nitreren, maar het werkt als een katalysator om het nitroniumion te produceren, NO_twee⁺. De eerste-ordereactie verloopt via elektrofiele substitutie in de C-OH-centra van de cellulosemoleculen.

bronnen

• Braconnot, Henri (1833). 'Van de omzetting van een aantal plantaardige stoffen in een nieuw principe.' [Over de omzetting van verschillende plantaardige stoffen in een nieuwe stof]. Annalen van scheikunde en natuurkunde . 52: 290-294.
• Pelouze, Théophile-Jules (1838). 'Op de producten van de werking van geconcentreerd salpeterzuur op zetmeel en hout.' [Op de producten van de werking van geconcentreerd salpeterzuur op zetmeel en hout]. Rapporten . 7: 713-715.
• Schönbein, Christian Friedrich (1846). 'Ueber Schiesswolle' [Op geweerkatoen]. Verslag over de onderhandelingen van de Natural Research Society in Basel . 7:27.
• Urbanski, Tadeusz (1965). Chemie en technologie van explosieven . 1. Oxford: Pergamon-pers. blz. 20-21.