Las propiedades de la nitrocelulosa

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La nitrocelulosa se ​​produce por la reacción de ácido nítrico con la celulosa. La nitrocelulosa no es tóxica pero es altamente inflamable. Se clasifica como un explosivo cuando el contenido de nitrógeno excede el 12,6 por ciento. Utilizada desde el siglo XIX la nitrocelulosa es un producto químico multiuso empleado en muchas industrias. El diferente contenido de nitrógeno en diversas formulaciones permite que la nitrocelulosa sea utilizada en productos farmacéuticos, pinturas, lacas, plásticos, explosivos y propelentes.

Los hechos

La nitrocelulosa es un compuesto explosivo producido por la reacción de la celulosa y el ácido nítrico u otro agente de nitración fuerte. Puede aparecer como pulpa o como algodón sólido cuando se seca. Es un líquido claro a semisólido cuando se disuelve en alcohol, acetona o una mezcla de éter-alcohol. La forma de la nitrocelulosa con baja cantidad de nitrógeno es soluble en acetona y en una mezcla de éter-alcohol. La forma explosiva, con alto contenido de nitrógeno, es soluble en acetona pero, no en las mezclas de éter-alcohol. La nitrocelulosa tiene un punto de inflamación de 12,7 °C (55 °F) y una temperatura de autoignición de 170 °C (338 °F).

Tipos de nitrocelulosa

Las características de la nitrocelulosa varían según la fuente de la celulosa, la fuerza de reacción al ácido, la temperatura de reacción, el tiempo de reacción y el cociente ácido de la celulosa. El contenido de nitrógeno, variando del 10 al 14 por ciento, puede ser producido mediante el control de los componentes y las condiciones de reacción. Las variaciones en el contenido de nitrógeno dan características diferentes para cada formulación. La nitrocelulosa con nitrógeno por debajo de 12,3 por ciento se utiliza para lacas, recubrimientos y tintas. El contenido de nitrógeno por encima de 12,6 por ciento se considera un explosivo.

Advertencias

La nitrocelulosa es un sólido inflamable y presenta un riesgo de explosión moderado. En estado seco, la exposición a calor o a oxidantes fuertes plantea un peligro de incendio extremo. La nitrocelulosa húmeda exhibe los características de inflamabilidad del disolvente en el que está, similar a la gasolina. La nitrocelulosa muestra una baja toxicidad.

Beneficios de la nitrocelulosa

La nitrocelulosa se utiliza en explosivos, propulsores de cohetes, laca, papel flash (o papel explosivo), pólvora sin humo, acabado del cuero, como base de tinta de impresión, en la capa de la tela de encuadernación, en películas de pruebas de laboratorio, en pelotas de ping pong, en productos farmacéuticos y en celuloide utilizado para radiografía temprana, película fotográfica y película para cine. Mezclada con nitroglicerina la nitrocelulosa es utilizada como un agente explosivo y un propulsor de cohetes. Los acabados automotrices de alto brillo a menudo se hacen con laca de nitrocelulosa. El compuesto "W ®" contiene nitrocelulosa para transportar el ácido salicílico que se usa para tratar las verrugas.

Historia de la nitrocelulosa

La nitrocelulosa fue descubierta por el químico francés Henri Braconnot en 1832. Él formuló el compuesto combinando ácido nítrico con fibras de madera o de almidón. La nitrocelulosa fue un combustible explosivo, inestable y ligero. En 1846 un químico alemán-suizo, Christian Shönbein, descubrió un método más fácil de sintetizar nitrocelulosa. Él derramó accidentalmente ácido nítrico concentrado en una mesa y utilizó un delantal de algodón para limpiar el derrame. Colgó el delantal sobre una estufa para secarlo. Una vez seco, el delantal brilló y explotó. Shönbein refinó el proceso para remojar el algodón en una mezcla de ácido nítrico y sulfúrico. El ácido nítrico (2HNO3) convierte la celulosa (C6H10O5) en nitrato de celulosa (C6H8 (NO2) 2O5) y agua. Se añadió ácido sulfúrico para evitar el agua formada a partir de la dilución del ácido nítrico. El algodón se enjuagó en agua para detener la reacción y se secó lentamente a 100 °C (212 °F) para evitar la ignición. Este fue el método predominante de la síntesis de nitrocelulosa. La nitrocelulosa producida de esta manera se podía utilizar como explosivo. Era más poderoso que la pólvora como propelente. Sin embargo era muy sensible y difícil de manejar. Unos químicos británicos refinaron la síntesis de la nitrocelulosa para reducir su sensibilidad durante la manipulación. En 1889, Eastman Kodak utilizó nitrocelulosa para formular una base de película flexible. Esta película se utiliza sobre todo para radiografías. El peligro siempre presente de combustión condujo a la sustitución de esta película en 1933. La nitrocelulosa se ​​utilizó como recubrimiento de las bolas de billar cuando el marfil escaseo en los años 1920. El uso de estas bolas de billar se detuvo después de que se descubrió que eran altamente inflamables y, en algunas circunstancias, explosivas.