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Zellulosenitrat
Zellulosenitrat ist eine weiße, faserige, geruch- und geschmackslose Masse. Sie wird umgangssprachlich auch als Nitrozellulose bezeichnet. Diese Bezeichnung ist jedoch falsch, denn sie enthält keine RC-NO2-Bindungen, sondern ist ein Ester der Zellulose mit der Nitrat-Gruppierung RCO-NO2. Weiteres empfehlenswertes Fachwissen
GeschichteDie „Schießbaumwolle“ wurde 1846 sowohl von Christian Friedrich Schönbein und unabhängig davon im gleichen Jahr auch von dem Chemiker Rudolf Christian Böttger (1806–1881) entdeckt. Von beiden wiederum unabhängig stellte der Braunschweiger Professor F. J. Otto im gleichen Jahr ebenfalls Schießbaumwolle her und veröffentlichte das Verfahren zum Verdruss von Schönbein und Böttger als erster. (Quelle: Itzehoer Wochenblatt v. 29.10.1846, Spalte 1626 f.) Gewinnung und DarstellungZellulosenitrat wird in der chemischen Industrie durch Umsetzung von Zellulose mit Nitriersäure hergestellt. Formal gesehen handelt es sich um die Reaktion eines Alkohols mit einer Säure zu einem Ester. Der Stickstoffgehalt der herzustellenden Nitrozellulose wird durch Zusammensetzung der Nitriersäure und die Reaktionsdauer geregelt. Bei einem Stickstoffgehalt > 12,75 % handelt es sich dann überwiegend um Zellulosetrinitrat (Schießbaumwolle), bei einem Gehalt < 12,75 % um Zellulosedinitrat (Kollodiumwolle). Nach der Reaktion wird die restliche Nitriersäure mit Wasser ausgewaschen, bis die Nitrozellulose den pH-Wert 7 annimmt, da sonst Spuren von restlicher Salpetersäure eine Selbstentzündung bewirken können. In früherer Zeit ist es in den Fabriken häufig zu Explosionen gekommen, da Verunreinigungen in den Fasern wie die als Nebenprodukt gebildeten Schwefelsäureester Spontanzersetzungen der Nitrozellulose bewirkten. Erst 1864 entdeckte der Engländer Frederick Augustus Abel, dass sie durch eine feuchte Zerkleinerung im Papierholländer völlig stabilisiert werden kann. EigenschaftenPhysikalische Eigenschaften
Chemische EigenschaftenZellulosenitrat verbrennt nach Entzündung augenblicklich – auch bei Abwesenheit von Luftsauerstoff – mit gelblicher Flamme zu CO2, CO, H2O, N2 und H2. Bei der Verbrennung entsteht im Gegensatz zu Schwarzpulver keinerlei für das menschliche Auge sichtbarer Rauch, darum wird Nitrozellulose auch als rauchloses Pulver bezeichnet.
Verwendung
SicherheitshinweiseZellulosenitrat unterliegt dem deutschen Sprengstoffgesetz. Hochnitrierte Schießbaumwolle kann bei Schlag, statischer Entladung und schnellem Erhitzen detonieren. Bei der Einstufung zur Gefahrstoffkennzeichnung gemäß RL 67/548/EWG, wird in Anhang 1 unterschieden zwischen den beiden Nitrierungsstufen „enthält bis 12,6 % Stickstoff“ (leichtentzündlich) und „enthält mehr als 12,6 % Stickstoff“ (explosionsgefährlich); Details zu den jeweils zugehörigen R-/S-Sätzen siehe Tabelle. Trivia
Literatur
Kategorien: Feuergefährlicher Stoff | Kohlenhydrat | Sprengstoff | Pyrotechnischer Satz | Salpetersäureester |
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Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Zellulosenitrat aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar. |