Nitrocelulosa
| Nitrocelulosa | ||
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| Nitrocelulosa, derivada de la celulosa . | ||
| Identificación | ||
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| Sinónimos |
nitrato de celulosa, fulmicoton, algodón en polvo, piroxilo, colodión |
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| N o CAS | ||
| PubChem | 720071 | |
| Apariencia | masa fibrosa, de color blanco amarillento | |
| Propiedades químicas | ||
| Fórmula bruta |
C 6 H 7 N 3 O 11 |
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| Masa molar | 297.1333 ± 0.0092 g / mol C 24.25%, H 2.37%, N 14.14%, O 59.23%, |
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| Propiedades físicas | ||
| T ° fusión | 160- 180 ° C | |
| Solubilidad | Suelo. en 25 partes de 1 vol. alc. + 3 vol. éter ; suelo. en metanol , acetona , ácido acético glacial , acetato de amilo |
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| Parámetro de solubilidad δ | 21,44 MPa 1/2 (11,83% N) | |
| Densidad | 1,35 - 1,40 g · cm -3 | |
| punto de inflamabilidad | 4.4 ° C | |
| Conductividad térmica | 0,23 W · m -1 · K -1 | |
| Propiedades electronicas | ||
| Constante dieléctrica | 7,0–7,5 (60 Hz) 6,6 (1 MHz) |
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| Propiedades ópticas | ||
| Índice de refracción | 1,49 - 1,51 | |
| Precauciones | ||
| WHMIS | ||
  B4, F, B4 : Sólido inflamable Transporte de mercancías peligrosas: clase 4.1 F : El material peligrosamente reactivo se vuelve autorreactivo al impacto Divulgación al 1,0% según criterios de clasificación |
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| Directiva 67/548 / CEE | ||
 mi Número de índice : 603-037-00-6 Clasificación : E; Símbolos R3 : E : Explosivo Frases R : R3 : Gran riesgo de explosión por choque, fricción, fuego u otras fuentes de ignición. Frases S : (S2) : Manténgase fuera del alcance de los niños. S35 : Este producto y su recipiente deben eliminarse de forma segura. Frases R : 3, Frases S : (2), 35, |
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| Ecotoxicologia | ||
| DL 50 | > 5000 mg · kg -1 ratón oral | |
| Unidades de SI y STP a menos que se indique lo contrario. | ||
La nitrocelulosa o nitrato de celulosa es un éster de celulosa , explosivo, derivado de la celulosa . Se usó en municiones en forma de fulmicoton , algodón en polvo o incluso piroxilo .
Propiedades
La nitrocelulosa es un explosivo fulminante en estado seco, es decir, desprende grandes cantidades de gas y calor por combustión. La nitrocelulosa puede gelificarse en una mezcla de éter y alcohol (según el método de Paul Vieille ). El gel de nitrocelulosa se llama colodión . Este producto es muy poco soluble y parece ser muy poco biodegradable en agua.
Histórico
La nitrocelulosa fue descubierta en 1838 por Théophile-Jules Pelouze en forma de papel nitrado, pero la historia realmente comenzó con el químico alemán Christian Friedrich Schönbein en 1846 . Se prueba como sustituto de la pólvora negra para armas de fuego, pero permanece confinado para su uso como explosivo porque es demasiado peligroso. Una larga lista de químicos intentará durante mucho tiempo utilizar la nitrocelulosa como un polvo blanco sin humo y es finalmente Paul Vieille , quien en 1884 descubrió un proceso que lo permitía.
El algodón se usaba muy a menudo para la fabricación de los nombres de algodón en polvo y fulmicoton.
En 1875 , Alfred Nobel se lesionó el dedo en su laboratorio francés en Sevran . Trató la herida aplicando colodión. Pensando en la composición del vendaje líquido, se le ocurrió la idea de mezclar nitroglicerina con nitrocelulosa. Presentó una patente para su nuevo invento bajo el nombre de " goma de dinamita " o "dinamita con base activa".
Fabricación
La celulosa es el componente principal de la pared de las plantas, además el algodón es celulosa casi pura, lo que lo convierte en una fuente de elección. Se trata con ácido sulfonítrico (mezcla de ácido nítrico y ácido sulfúrico ). Los iones de nitronio así producidos reaccionan con las funciones alcohol de la celulosa para formar nitrocelulosa y agua. Se obtiene una mezcla de mononitrato de celulosa, dinitrato y trinitrato. La nitración aumenta con el contenido de ácido sulfúrico, que también absorbe el agua formada, desplazando este último el equilibrio.
El mononitrato es soluble en una mezcla 2 / 3-1 / 3 de éter y alcohol, lo que da el colodión utilizado para lacas celulósicas, por ejemplo, en la fabricación de violines o modelos, o incluso en el esmalte de uñas. En las composiciones se hace referencia a ella como "nitrocelulosa soluble".
El dinitrato y especialmente el trinitrato son insolubles en la mezcla anterior (y constituyen "nitrocelulosa insoluble") pero completamente solubles en acetona .
El mononitrato es muy inflamable. El dinitrato y especialmente el trinitrato son productos muy peligrosos y explosivos en estado seco. Además, el más mínimo rastro de ácido nítrico que queda atrapado en las fibras por el proceso de fabricación hace que el producto sea muy inestable. La nitrocelulosa debe almacenarse en agua o en condiciones de alta humedad (> 25%) para que se considere segura.
Aplicaciones
La nitrocelulosa, en particular en forma de colodión, ha conocido muchos usos:
- El colodión se ha utilizado en medicina para aislar los riesgos de heridas de infecciones externas. Parece un barniz incoloro y se desprende fácilmente de la piel una vez que la herida ha sanado. Este colodión se obtiene mediante un tratamiento con algodón y ácido nítrico , diluyéndose todo, tras un abundante aclarado y secado, en éter . La presencia del éter llevó a la prohibición del colodión en las décadas de 1960 y 1970 en algunos países (excepto Bélgica y Francia, entre otros).
- La nitrocelulosa se utilizó principalmente como explosivo (el famoso Polvo B , este reemplazó al polvo negro).
- También se utilizó, según el descubrimiento del químico francés Hilaire Bernigaud de Chardonnet en 1884, para la fabricación de tejidos. Sin embargo, resultaron ser peligrosos porque eran muy inflamables. De ahí el nombre de la madrastra de seda que se había dado al final del XIX ° siglo . Tenga en cuenta que en este momento, la vela todavía se usaba ampliamente como un medio de iluminación doméstica u otro.
- La nitrocelulosa se utiliza en determinadas colas, como componente de la pulpa de madera (el colodión se endurece al aire libre), pero también como recubrimiento para modelos aéreos o, finalmente, como componente de ignición (fuegos).
- Las pelotas de ping-pong suelen estar hechas de celuloide o "nitrocelulosa de Héraud", es decir, una mezcla de nitrocelulosa y alcanfor (plastificante que hace que la nitrocelulosa sea menos reactiva).
- El colodión se utilizó en los primeros días de la fotografía para contener sustancias sensibles que fluían sobre las placas de vidrio. El celuloide se utilizó como soporte flexible para la primera película fotográfica y fue adoptado ya en 1891 para la realización de la primera película de cine por Thomas Edison y su ingeniero y primer director de historia William Kennedy Dickson , hasta 1934 cuando esta altamente inflamable El soporte, incluso explosivo, fue reemplazado por triacetato de celulosa , que es más estable.
- Los ilusionistas también usan nitrocelulosa para producir una combustión rápida, dejando poco o ningún residuo de combustión sólido. Se llama flash paper o flash de algodón , el propósito de la maniobra para distraer al espectador con el fin de permitir que el ilusionista haga aparecer un objeto en su mano.
- En bioquímica , se presenta en forma de membranas blancas y rugosas; se utiliza para realizar pruebas de Western y Dot blot ; de hecho, la nitrocelulosa tiene la propiedad de fijar proteínas rápidamente.
- El envasado de carnes envasadas utiliza celofán recubierto en el exterior con un barniz de nitrocelulosa o polietileno.
Mención en la literatura
Julio Verne menciona el fulmicoton (nitrocelulosa) en varias de sus novelas. El club de armas de Baltimore lo usa para su cañón gigante en From Earth to the Moon , mientras que los náufragos de Mysterious Island lo hacen para reemplazar la pólvora negra , que tienen un suministro limitado. También se analiza en el Viaje al centro de la Tierra . Finalmente, lo evoca en su novela de desastres '' El canciller '' en comparación con el picrate de potasa , un explosivo menos poderoso, cuyo garrafón se esconde en las entrañas del barco en llamas.
Menciones en el cine
En la película Next (2007), Nicolas Cage enciende una rosa hecha de papel nitrocelulósico.
En la película Inglourious Basterds (2009), Marcel ( Jacky Ido ) prende fuego a una montaña de bobinas de nitrato de celulosa para destruir su cine con fuego y así matar a los altos dignatarios nazis allí.
En la película Insaisissables (2013), los cuatro magos utilizan nitrocelulosa para un efecto pirotécnico sin residuos.
Abandono por diversos motivos ...
La invención de la dinamita , con un efecto demoledor mucho mayor, hizo que el fulmicotón, mucho menos poderoso, quedara en desuso como explosivo industrial. El fulmicotón tiene la ventaja de un régimen de deflagración determinado y bastante lento (efecto explosión), perfectamente compatible con su uso en armas de fuego (todavía se utiliza, hoy en día, en misiles , por su efecto de "fusión". (No rompiendo)).
Cerca de 5.000 toneladas de nitrocelulosa se almacenan en Toulouse, a unos cientos de metros del antiguo emplazamiento de AZF . Ennoviembre 2020, El primer ministro Jean Castex anuncia una descontaminación del sitio para 2022.
Notas y referencias
- masa molecular calculada de " pesos atómicos de los elementos 2007 " en www.chem.qmul.ac.uk .
- " COLLODION " , en el banco de datos de sustancias peligrosas (consultado el 11 de enero de 2010 )
- (en) James E. Mark, Manual de propiedades físicas del polímero , Springer,2007, 2 nd ed. , 1076 p. ( ISBN 978-0-387-69002-5 y 0-387-69002-6 , leer en línea ) , pág. 294
- (es) James G Speight y Norbert Adolph Lange, manual de Lange, de la química , Nueva York, McGraw-Hill, coll. "Manuales estándar",2005, 16 ª ed. , 1623 p. ( ISBN 978-0-07-143220-7 , OCLC 57666317 ) , pág. 2.807 y 2.746
- " Nitrocelulosa " en la base de datos de productos químicos Reptox de la CSST (organización de Quebec responsable de la seguridad y salud ocupacional), consultado el 24 de abril de 2009
- " ChemIDPlus " (consultado el 3 de febrero de 2009 )
- Christine Rooms; Paulilles: la forja de un territorio-herramienta. 1870-1911 ; Tesis de maestría II, Universidad de Perpignan, 2010, 502 páginas
- Vincent Pinel , Diccionario técnico del cine , París, Armand Colin ,2012, 369 p. ( ISBN 978-2-200-35130-4 ) , pág. 309-310.
- Henri Dupin y col. , Alimentación y nutrición humana , París, FSE,1992, 1533 p. ( ISBN 978-2-7101-0892-4 , OCLC 639176877 , leer en línea ) , pág. 748 al 751.
- " Toulouse. Toneladas de explosivos enterrados bajo el agua: Jean Castex incauta el expediente ” , en actu.fr (consultado el 27 de noviembre de 2020 ) .