Come fare nitrocellulosa o carta flash

Istruzioni per la produzione di carta nitrocellulosica o flash

La carta flash è popolare per dimostrazioni scientifiche e fuoco magico. H. Armstrong Roberts/ClassicStock/Getty Images

Se sei un appassionato di chimica con un interesse per il fuoco o la storia (o entrambi), probabilmente dovresti sapere come produrre la tua nitrocellulosa. La nitrocellulosa è anche conosciuta come guncotton o flashpaper, a seconda dello scopo previsto. Maghi e illusionisti usano la carta flash per un effetto speciale di fuoco. Lo stesso identico materiale è chiamato guncotton e può essere usato come propellente per armi da fuoco e razzi. La nitrocellulosa è stata utilizzata come base per film e radiografie. Può essere miscelato con acetone per produrre lacca nitrocellulosica, che è stata utilizzata su automobili, aerei e strumenti musicali. Un uso infruttuoso della nitrocellulosa è stato quello di realizzare palline da biliardo in finto avorio. Le palline di nitrocellulosa (celluloide) canforate a volte esplodevano all'impatto, producendo un suono molto simile a quello di uno sparo. Come puoi immaginare, questo non andava bene nei saloon dei pistoleri con tavoli da biliardo.

È improbabile che tu voglia creare le tue palle da biliardo esplosive, ma potresti provare la nitrocellulosa come propellente per razzi modello, come carta flash o come base laccata. La nitrocellulosa è estremamente facile da produrre, ma assicurati di leggere attentamente le istruzioni prima di procedere. Per quanto riguarda la sicurezza: qualsiasi protocollo che comporti acidi forti deve essere eseguita da persone qualificate che indossano indumenti di sicurezza adeguati. La nitrocellulosa non può essere conservata per lunghi periodi di tempo, poiché si decompone gradualmente in una polvere o sostanza appiccicosa infiammabile (motivo per cui molti vecchi film non sono sopravvissuti fino ai giorni nostri). La nitrocellulosa ha a bassa temperatura di autoaccensione , quindi tienilo lontano da fonti di calore o fiamme (fino a quando non sei pronto per attivarlo). Non richiede ossigeno per bruciare, quindi una volta che si accende non puoi spegnere il fuoco con l'acqua. Con tutto questo in mente, ecco come lo fai.

Punti chiave: crea nitrocellulosa o carta flash

• La nitrocellulosa è un polimero altamente infiammabile. È anche noto come flash paper, guncotton o flash string.
• Tutto quello che devi fare per produrre la nitrocellulosa è trattare la cellulosa con acido nitrico o qualsiasi altro agente nitrante forte. La cellulosa può provenire da carta, cotone, legno o altra materia vegetale.
• La nitrocellulosa fu prodotta per la prima volta da Alexander Parkes nel 1862. Questa fu la prima plastica artificiale, chiamata Parkesine.
• Sebbene utile come plastica, la nitrocellulosa è ugualmente popolare per la sua infiammabilità. La carta flash brucia quasi istantaneamente e non lascia residui di cenere.

Materiali di nitrocellulosa

La procedura di Christian Friedrich Schönbein è stata ampiamente utilizzata. Richiede 1 parte di cotone per 15 parti di acido.

• acido nitrico concentrato
• acido solforico concentrato
• batuffoli di cotone (quasi pura cellulosa)

Preparazione alla nitrocellulosa

1. Raffreddare gli acidi sotto 0°C.
2. In una cappa aspirante , mescolare parti uguali di nitrico e acido solforico in un bicchiere.
3. Immergi i batuffoli di cotone nell'acido. Puoi schiacciarli usando una bacchetta di vetro. Non usare metallo.
4. Lasciare che la reazione di nitrazione proceda per circa 15 minuti (il tempo di Schönbein era di 2 minuti), quindi far scorrere acqua fredda del rubinetto nel becher per diluire l'acido. Lascia scorrere l'acqua per un po'.
5. Chiudere l'acqua e aggiungere un po' di bicarbonato di sodio ( bicarbonato di sodio ) al bicchiere. Il bicarbonato di sodio bolle mentre neutralizza l'acido.
6. Usando un bicchiere bastoncino o dito guantato, girare intorno al cotone e aggiungere altro bicarbonato di sodio. Puoi risciacquare con più acqua. Continuare ad aggiungere bicarbonato di sodio e lavare il cotone nitrato fino a quando non si osservano più bollicine. Un'attenta rimozione dell'acido migliorerà notevolmente la stabilità della nitrocellulosa.
7. Sciacquare la cellulosa nitrata con acqua del rubinetto e lasciarla asciugare in un luogo fresco.

Brandelli di nitrocellulosa prenderanno fuoco se esposti al calore di un fornello o di un fiammifero. Non ci vuole molto (o calore o nitrocellulosa), quindi non lasciarti trasportare! Se vuoi un vero flash carta , puoi nitrare la carta normale (che è principalmente cellulosa) allo stesso modo del cotone.

Chimica della produzione di nitrocellulosa

Cellulosa nitrante procede come acido nitrico e la cellulosa reagiscono per produrre nitrato di cellulosa e acqua.

3HNO₃+ C₆H₁₀o₅→ C₆H₇(NO_Due)₃o₅+ 3 ore_Dueo

L'acido solforico non è necessario per nitrare la cellulosa, ma agisce come a catalizzatore per produrre lo ione nitronio, NO_Due⁺. La reazione del primo ordine procede per sostituzione elettrofila ai centri C-OH delle molecole di cellulosa.

Fonti

• Braconnot, Henri (1833). 'Della trasformazione di diverse sostanze vegetali in un nuovo principio.' [Sulla trasformazione di più sostanze vegetali in una nuova sostanza]. Annali di chimica e fisica . 52: 290–294.
• Pelouze, Théophile-Jules (1838). 'Sui prodotti dell'azione dell'acido nitrico concentrato su amido e legno.' [Sui prodotti dell'azione dell'acido nitrico concentrato su amido e legno]. Rapporti . 7: 713–715.
• Schoenbein, Christian Friedrich (1846). 'Ueber Schiesswolle' [Su guncotton]. Relazione sui negoziati della Società di ricerca naturale a Basilea . 7:27.
• Urbanski, Tadeusz (1965). Chimica e tecnologia degli esplosivi . 1. Oxford: Pergamon Press. pagine 20–21.