Cellulosenitraat

Cellulosenitraat
Algemeen
Molecuulformule	[C6H7(NO2)3O5]n
Andere namen	schietkatoen, nitrocellulose, pyroxylin
CAS-nummer	9004-70-0
Wikidata	Q143874
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
'F+', licht ontvlambaar; E, explosief
H-zinnen	Sjabloon:R1, Sjabloon:R3, Sjabloon:R11
P-zinnen	Sjabloon:S16, Sjabloon:S33, Sjabloon:S35, Sjabloon:S37, Sjabloon:S39
Carcinogeen	nee
Hygroscopisch?	nee
Opslag	ver verwijderd houden van hitte, vonken en open vlammen
Fysische eigenschappen
Aggregatietoestand	vast
Smeltpunt	(ontbrandt bij) 160-170 °C
Vlampunt	-45 °C
Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal    Scheikunde

Nitrocellulose , schietkatoen of beter gezegd cellulosenitraat is de verzamelnaam voor stoffen die bestaan uit cellulose met nitraatgroepen er aan veresterd. Nitrocellulose wordt gesynthetiseerd door cellulose te behandelen met een mengsel van geconcentreerd salpeterzuur en geconcentreerd zwavelzuur (nitreerzuur) het molecuul draagt door de veresteringsreactie op een groot aantal plaatsen een nitraat-groep (ONO₂-groep), waardoor de stof brandbaar tot explosief wordt. De eigenschappen van het product hangen af van deze nitreringsgraad. Zo is bijvoorbeeld de explosieve kracht van optimaal genitreerde schietkatoen ongeveer viermaal groter dan die van zwart buskruit. Optimaal genitreerde cellulose detoneert met een snelheid van 7300m/s, en brandt zeer snel, minder sterk genitreerde cellulose brandt traag. De 1e versie wordt in samenstellingen met andere middelen zoals nitroglycerine gebruikt in munitie als rookloos kruit, ook wel cordiet genaamd. De stof is gevoelig voor warmte en vuur maar niet erg voor stoot of wrijving. de naam nitrocellulose is eigenlijk fout want het draagt nitraat-groepen en niet de nitro-groepen, cellulosenitraat is dus beter gepast.

In plaats van zuiver salpeterzuur wordt ook wel eens een nitraatzout als ammoniumnitraat of kaliumnitraat in combinatie met zwavelzuur gebruikt. Er vormt zich dan salpeterzuur en een waterstofsulfaat, bijvoorbeeld:

NH₄NO₃ + H₂SO₄ → HNO₃ + NH₄HSO₄

Dit mengsel is echter wel iets reactiever, maar ook iets stijver waardoor goed roeren belangrijk is omdat anders een runaway kan plaatsvinden.

Bestand:Zellulosenitrat.jpg

Vorming van cellulosenitraat

Minder sterk genitreerde cellulose kan worden opgelost in een mengsel van alcohol ether en kamfer; de resulterende stroperige vloeistof heet collodium. Na verdamping van dit oplosmiddel ontstaat celluloid, een kunststof waar vroeger o.a. tafeltennisballen en filmmateriaal van werden gemaakt. Het vindt weinig toepassing meer i.v.m. de extreme brandbaarheid; ook zijn celluloid films niet erg chemisch stabiel, zodat vele oude filmcollecties door veroudering met vernietiging worden bedreigd.

De algemene synthese van cellulosenitraat is vrij eenvoudig en wordt dan ook wel als proef gedaan door hobbyisten, echter is het verkrijgen van echte heel hooggenitreerde cellulose bijna niet haalbaar voor de hobbyist. Met het gebruik van rokend salpeterzuur of een nitraatzout als nitraatdonor komt men meestal niet hoger dan cellulosehexanitraat. Als men hoger genitreerde varianten wil maken dan zal men een ander type nitreermengsel moeten gebruiken. Volgens sommige referenties worden er ook sulfaatesters gevormd. Deze kunnen verwijderd worden door uitkoken van de cellulosenitraat.

Zie ook

• Christian Friedrich Schönbein