ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.
 
Всё о Химии - Ximia.org

ЦЕЛЛЮЛОЗЫ НИТРАТЫ


Алфавитный указатель: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


ЦЕЛЛЮЛОЗЫ НИТРАТЫ (нитроцеллюлоза), сложные целлюлозы эфиры общей ф-лы [C6H7O2(OH)3-x(ONO2)x]n. Твердые волокнистые в-ва белого цвета. Степень этерификации х, или степень замещения (СЗ), изменяется в диапазоне 0-3; ее рассчитывают, исходя из содержания азота [N] (% по массе) по ф-ле: СЗ = 3,6[N]/(31,1 - [N]). В зависимости от СЗ различают след. осн. виды технических Ц. н.: коллоксилин (10,7-12,2% N), пироксилин №2 (12,2-12,5% N), пироксилин № 1 (13,0-13,5% N). Степень полимеризации п Ц. н. колеблется в широких пределах: от 150 до 3500 (мол. м. 38,5-500 тыс.). Ц. н.- бризантные взрывчатые вещества; осн. св-ва: теплота взрыва ок. 3600 кДж/кг; скорость детонации 7,3 км/с (при плотн. 1,2 г/см3); чувствительность к удару 5-10% (груз 2 кг, высота падения 25 см).
Плотность Ц. н. незначительно зависит от содержания N; напр., для коллоксилина, содержащего 11,8-12,2% N, плотн. 1,58-1,65 г/см3. Т-ры плавления Ц. н. лежат выше т-р разложения; водопоглощение и6015-9.jpg для Ц. н., содержащих, напр., 11,8-12,2% N, составляют соотв. 2-3% и 1,51.
Р-римость Ц. н. в разл. р-рителях зависит от СЗ. Низкозамещенные нитраты (0,5-2% N) раств. при комнатной т-ре только в 6%-ном р-ре NaOH, при содержании 9-11% N - в этаноле. Ц. н., содержащие 11,0-12,7% (СЗ 2,0-2,5), раств. в кетонах, сложных эфирах (напр., этилацетате), фурфуроле, диоксане, циклогексаноне, бутилцеллозольве и др.; универсальным р-рителем Ц. н., содержащих 10,5-14,4% N (СЗ 1,8-3,0), служит ацетон. Ц. н. с любой СЗ не раств. в воде и неполярных р-рителях (напр., в бензоле, СС14). Ц. н. не устойчивы к действию к-т (разб. минер. к-ты вызывают медленную денитрацию) и щелочей (омыляют и разрушают, особенно спиртовые р-ры).
Нестабилизированные Ц. н. обладают малой атмосферостойкостью и очень низкой термич. стабильностью; в обычных условиях безводные нитраты разлагаются менее чем через 3 мес. При нагревании Ц. н. подвергаются деструкции уже при 40-60 °С, причем скорость разложения быстро возрастает с повышением т-ры и в присутствии к-т и щелочей. Термич. разложение Ц. н.- самоускоряющийся процесс, а при быстром нагревании возможны вспышка (для Ц. н., увлажненных спиртами, т. всп. 13 °С) и взрыв. Т-ра воспламенения зависит от скорости подвода теплоты: при медленном нагревании -190 °С, при быстром - от 160-170 до 141 °С. Энергия активации термич. распада и тепловой эффект термич. разложения на воздухе Ц. н. составляют соотв. 119-142 МДж/моль и 3,15 МДж/кг. Введение стабилизаторов (напр., дифениламина) повышает атмосфере- и термостойкость Ц. н.
Для получения Ц. н. применяют облагороженную хлопковую целлюлозу. После разрыхления и сушки ее нитруют в спец. аппаратах (нитраторах) или центрифугах при 30-45 °С смесью, к-рая при произ-ве коллоксилина (пироксилинов) включает 20-25 (20-30)% HNO3, 55-60 (60-70)% H2SO4 и 18-20 (5-10)% Н2О; отношение массы нитрующей смеси к массе целлюлозы 40-50. Чем выше содержание в смеси воды, тем ниже степень полимеризации образующихся эфиров. Максимальная СЗ (2,8) достигается при содержании в смеси 3,5-5,0% Н2О. После нитрования полученный продукт отфильтровывают от кислотной смеси, многократно промывают холодной водой, разб. р-ром соды и снова водой, затем отжимают и хранят при содержании воды 20-35%. При необходимости Ц. н. обезвоживают спиртом. Наряду с описанным периодическим известны непрерывные способы про-из-ва Ц. н.
Области применения Ц. н. зависят от содержания в них азота. Коллоксилин используют в произ-вах нитроцеллюлозных пластмасс (этролов), целлулоида, нитролаков. нитроэмалей, бездымного пороха, динамита и др. ВВ, для жела яниза-ции нитроглицерина; пироксилины - в произ-ве бездымного пороха. Осн. недостаток Ц. н.- высокая горючесть (т. воспл. и т. самовоспл. 141 °С), что ограничивает возможности их применения.


===
Исп. литература для статьи «ЦЕЛЛЮЛОЗЫ НИТРАТЫ»:
Закощиков А. П., Нитроцеллюлоза, М., 1950; Роговин 3. А., Химия целлюлозы, М., 1972; Энциклопедия полимеров, т. 2, М., 1974, с. 377-80; Коваленко В.И., "Успехи химии", 1995, т. 64, № 8, с. 803-17.

В. Н. Кряжев.

Страница «ЦЕЛЛЮЛОЗЫ НИТРАТЫ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

 

Всё о Химии для учеников, учителей, студентов и просто химиков