一、硝化棉是什么
硝化棉,也被称为纤维素硝酸酯(NC),是通过棉纤维、木浆等纤维素材料与硝酸和硫酸的混合酸进行酯化反应而制成的。它呈现出白色或微黄色的棉絮状,并且能够溶解在丙酮、醇醚混合液等有机溶剂中。其分子式为C6H7O2(ONO2)a(OH)3-an,其中a为酯化度,n为聚合度。
 
二、硝化棉的主要用途
1、硝化棉可用于制造枪炮发射药,它在枪炮发射过程中迅速燃烧产生大量气体,为炮弹或子弹提供强大的推动力,使它们能够以高速射出枪膛或炮管,从而实现远距离的射击和杀伤效果。
2、硝化棉用于制作火箭推进剂,凭借其高能量释放的特性,在火箭发动机中快速燃烧并释放出巨大能量,产生强大的推力,推动火箭克服地球引力,进入太空轨道,是航天领域重要的动力来源之一。
3、硝化棉是制作安全火柴药头的成分之一,它与其他化学物质配合,在火柴与火柴盒侧面摩擦时能够迅速起火,引发火柴燃烧,为人们提供了一种便捷、安全的取火方式。
4、硝化棉可作为喷漆的成膜物质,当喷漆喷涂在物体表面后,硝化棉会形成一层均匀、坚韧的薄膜,不仅能保护物体表面免受外界环境的侵蚀,如防止氧化、腐蚀等,还能赋予物体美观的外观,提升其装饰性。
5、硝化棉用于制造赛璐珞,赛璐珞具有质轻、坚韧、透明等特点,可用于制作乒乓球、玩具、眼镜架等多种生活用品和工业产品,满足了人们日常生活和工业生产的多种需求。
6、硝化棉在油墨中作为连接料,它能够将颜料等固体成分均匀地分散在油墨体系中,并使油墨具有良好的流动性和附着性,保证油墨在印刷过程中能够顺利转移到印刷材料上,形成清晰、牢固的图案和文字。
7、硝化棉用于制作摄影胶片,它作为胶片的片基材料,具有良好的透明度和柔韧性,能够承载感光乳剂,使胶片在拍摄过程中能够记录下影像信息,是摄影技术发展不可或缺的材料。
8、硝化棉可用于制造人造皮革,它与其他添加剂混合后涂覆在基布上,能够模拟天然皮革的外观和质感,同时具有一定的耐磨性和耐水性,广泛应用于服装、家具、汽车内饰等领域。
9、硝化棉用于制作指甲油,它在指甲油中起到成膜和增稠的作用,使指甲油能够均匀地涂抹在指甲上,形成一层有光泽、持久的薄膜,增加指甲的美观度,同时还能保护指甲免受外界损伤。
10、硝化棉在塑料工业中作为增塑剂,它可以改善塑料的柔韧性、可塑性和加工性能,使塑料更容易成型和加工成各种形状的制品,提高塑料制品的质量和性能。
三、如何制作硝化棉
1、仪器、药品
浓硝酸,浓硫酸,大号磨口试剂瓶及磨口塞,玻璃棒,大号镊子,钢制锅,碳酸钠或碳酸氢钠,硝酸钾,二苯胺,酒精,高密度聚乙烯瓶,黑色塑料袋。
2、配置混酸
在大号的磨口试剂瓶中加入浓硝酸:浓硫酸=1:3~4(V/V),注意要把硫酸倒入硝酸,防止溅洒,混合后用玻璃棒轻轻搅拌或微微晃动瓶身,盖上磨口玻璃塞冷却至室温备用。
3、硝化
将脱脂棉硝化棉或纸张浸入混合的酸液中,同时用玻璃棒将其间的空气泡挤出,最后使瓶中留有5mm的酸液层(被硝化物不要露出酸液表面),室温反应20分钟即可。
4、清洗
大号镊子取出硝化棉,用大水冲洗至闻不出酸味。
5、安定处理
将洗净后的硝化棉放入稀碳酸钠溶液中煮20~30min,保持溶液呈碱性即可。取出洗净至中性或微碱性。晾干后再浸入2%硝酸钾水溶液,取出后晾干再浸入2%二苯胺酒精溶液,取出后晾干。
6、保存
装入高密度聚乙烯瓶(就是平时装固体化学药剂的那种500g容量瓶子),外部套上黑色塑料袋(硝酸包装瓶的),干燥,阴凉保存,也可放入冰箱冷藏室(不要放在冷冻室,低温会导致纤维断裂,点燃时会产生爆燃现象),质量好的硝化棉在冰箱内存放期可达几年。
7、燃速
干燥的硝化棉最高,纸张类其次,硝化卫生纸的燃速微高于黑色火药,可作导火线。
8、质量鉴定
点燃,强棉只会留有微量残渣,无酸味。由于硝化棉会自分解,所以长期存放时要定期检查变质状况,可以取少量硝化棉点燃,闻闻燃烧后的烟气酸味重不重,若有强烈的刺激性酸味,则质量不好,变黄也是变质的征兆,但轻微变黄并不影响使用,保存。
四、硝化棉危险吗
1、危险特性:自燃点170℃。闪点12.78℃。爆速:6300m/s(含氮13%)。爆轰气体体积841L/kg(含氮13.3%时)。本品遇到火星、高温、氧化剂以及大多数有机胺(对苯二甲胺等)会发生燃烧和爆炸。如温度超过40℃时它能分解自燃。本品干燥久储变质,极易引起自燃,一般加入水或乙醇作湿润剂。如温润剂挥发后,容易发生火灾。含氮量在12.5%以下的为一级易燃固体。
2、消防措施:用水或雾状水进行灭火。严禁用砂土压盖,以免发生猛烈爆炸。
3、急救:患者要立即离开现场,安置在新鲜空气地方,可用清水冲洗受伤者。严重者要立即送医院救治。
4、储运须知:包装标志:(含氮量12.5%以下)易燃固体。(含氮量12.5%以上)爆炸品。包装方法:玻璃瓶,外用木板箱,用不燃松软材料垫塞。或金属桶或罐,内衬塑料袋。储运条件:储存于阴凉、通风库房内,仓间温度不宜过30℃,远离火种及热源。与有机胺,氧化剂隔离储运。储运期须掌握先进先出,包装损坏要及时修理。应经常检查湿润剂干燥情况,必要时增加湿润剂。为了使湿润分布均匀,可以在储存一定时间后(如5个月)将包装倒放(试剂例外),经过一段时间再调正。搬运时应轻拿轻放,防止包装破损。