Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


ЦЕЛЛЮЛОЗЫ НИТРАТЫ

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 целлюлозы нитратов: коллоксилин (10,7-12,2% N), пироксилин №2 (12,2-12,5% N), пироксилин № 1 (13,0-13,5% N). Степень полимеризации п целлюлозы нитратов колеблется в широких пределах: от 150 до 3500 (мол. м. 38,5-500 тыс.). Целлюлозы нитраты- 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 целлюлозы нитратов незначительно зависит от содержания N; напр., для коллоксилина, содержащего 11,8-12,2% N, плотн. 1,58-1,65 г/см3. Т-ры плавления целлюлозы нитратов лежат выше т-р разложения; водопоглощение и6015-9.jpg для целлюлозы нитратов, содержащих, напр., 11,8-12,2% N, составляют соотв. 2-3% и 1,51.
Р-римость целлюлозы нитратов 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. Целлюлозы нитраты, 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 целлюлозы нитратов, содержащих 10,5-14,4% N (СЗ 1,8-3,0), служит ацетон. Целлюлозы нитраты с любой СЗ не раств. в воде и неполярных р-рителях (напр., в бензоле, СС14). Целлюлозы нитраты не устойчивы к действию к-т (разб. минер. к-ты вызывают медленную денитрацию) и щелочей (омыляют и разрушают, особенно спиртовые р-ры).
Нестабилизированные целлюлозы нитраты обладают малой атмосферостойкостью и очень низкой термич. стабильностью; в обычных условиях безводные нитраты разлагаются менее чем через 3 мес. При нагревании целлюлозы нитраты 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 целлюлозы нитратов- самоускоряющийся процесс, а при быстром нагревании возможны вспышка (для целлюлозы нитратов, 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 целлюлозы нитратов составляют соотв. 119-142 МДж/моль и 3,15 МДж/кг. Введение стабилизаторов (напр., дифениламина) повышает атмосфере- и термостойкость целлюлозы нитратов.
Для получения целлюлозы нитратов 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 целлюлозы нитраты обезвоживают спиртом. Наряду с описанным периодическим известны непрерывные способы про-из-ва целлюлозы нитратов.
Области применения целлюлозы нитратов 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 целлюлозы нитратов - высокая горючесть (т. воспл. и т. самовоспл. 141 °С), что ограничивает возможности их применения.

Лит.: 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.


     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн