Nitrocellulose (auch: Zellulose-Nitrat, Blitz-Papier) ist eine hoch feuergefährliche Zusammensetzung, die durch nitrating Zellulose durch die Aussetzung von Stickstoffsäure oder einem anderen starken nitrating Reagenz gebildet ist. Wenn verwendet, als ein Treibgas oder Explosivstoff der niedrigen Ordnung ist es auch bekannt als guncotton. Nitrocellulose plasticized durch den Kampfer wurde von Kodak und anderen Lieferanten, vom Ende der 1880er Jahre als eine Filmbasis in der Fotographie, den Röntgenfilmen und den Film-Filmen verwendet; und war als Nitrat-Film bekannt. Nach zahlreichen durch nicht stabile Nitrat-Filme verursachten Feuern hat Sicherheitsfilm angefangen, von den 1930er Jahren im Fall vom Röntgenstrahl-Lager und von 1948 für den Film-Film verwendet zu werden.

Guncotton

Henri Braconnot hat 1832 entdeckt, dass Stickstoffsäure, wenn verbunden, mit der Stärke oder den Holzfasern, ein explosives brennbares Leichtgewichtsmaterial erzeugen würde, das er xyloïdine genannt hat. Ein paar Jahre später 1838 hat ein anderer französischer Chemiker Théophile-Jules Pelouze (Lehrer von Ascanio Sobrero und Alfred Nobel) Papier und Karton ebenso behandelt. Er hat ein ähnliches Material erhalten, das er nitramidine genannt hat. Beide dieser Substanzen waren hoch nicht stabil, und waren nicht praktische Explosivstoffe.

Jedoch 1846 hat Christian Friedrich Schönbein, ein deutsch-schweizerischer Chemiker, eine praktischere Lösung entdeckt. Da er in der Küche seines Hauses in Basel arbeitete, hat er eine Flasche von konzentrierter Stickstoffsäure auf dem Küchentisch verschüttet. Er hat nach dem nächsten Stoff, einer Baumwollschürze gegriffen, und hat ihn aufgewischt. Er hat die Schürze an die Ofen-Tür gehängt, um zu trocknen, und, sobald es trocken war, gab es einen Blitz als die gesprengte Schürze. Seine Vorbereitungsmethode war erst, um — ein Teil von feiner Rohbaumwolle weit imitiert zu werden, die in fünfzehn Teile einer gleichen Mischung von Schwefel- und Stickstoffsäuren zu versenken ist. Nach zwei Minuten wurde die Baumwolle entfernt und hat sich in kaltem Wasser gewaschen, um das Esterifizierungsniveau zu setzen und den ganzen sauren Rückstand zu entfernen. Es wurde dann bei einer Temperatur unter 100 °F (ungefähr 38 °C) langsam ausgetrocknet. Schönbein hat mit dem Frankfurter Professor Rudolf Christian Böttger zusammengearbeitet, der den Prozess unabhängig in demselben Jahr entdeckt hatte. Durch den Zufall, einen dritten Chemiker, hatte der Professor von Brunswick F. J. Otto auch guncotton 1846 erzeugt und war erst, um den Prozess, viel zur Enttäuschung von Schönbein und Böttger zu veröffentlichen.

Der Prozess verwendet die Stickstoffsäure, um die Zellulose ins Zellulose-Nitrat und das Wasser umzuwandeln:

:3HNO + CHO  CH (KEIN) O + 3HO

Die Schwefelsäure ist als ein Katalysator da, um das nitronium Ion NEIN zu erzeugen. Die Reaktion ist die erste Ordnung und der Erlös durch den electrophilic Ersatz an den C-OH Zentren der Zellulose.

Die Macht von guncotton hat es passend für das Starten gemacht. Als ein Kugel-Fahrer hat es ungefähr sechsmal die Gasgeneration eines gleichen Volumens von schwarzem Puder und erzeugt weniger Rauch und weniger Heizung. Jedoch hat die Empfindlichkeit des Materials während der Produktion die Briten, Preußen und Franzosen dazu gebracht, Fertigung innerhalb eines Jahres zu unterbrechen.

Jules Verne hat die Entwicklung von guncotton mit dem Optimismus angesehen. Er hat sich auf die Substanz mehrere Male in seinen Romanen bezogen. Seine Abenteurer haben Schusswaffen getragen, die diese Substanz verwenden. Die beachtenswerteste Verweisung ist in seinem Von der Erde bis den Mond, in dem guncotton verwendet wurde, um eine Kugel in den Raum zu starten.

Weitere Forschung hat die Wichtigkeit von der sehr sorgfältigen Wäsche von angesäuerter Baumwolle angezeigt. Ungewaschener nitrocellulose (hat manchmal pyrocellulose genannt), kann sich spontan entzünden und bei der Raumtemperatur explodieren, weil verdampfendes Wasser unreagierte Säure konzentriert. Die Briten, die von Frederick Augustus Abel geführt sind, haben ein viel längeres Fertigungsverfahren an der Waltham Abbey Königliche Schießpulver-Mühlen, patentiert 1865, mit der Wäsche und dem Trockner von Zeiten jeder entwickelt, der zu 48 Stunden erweitert ist, und haben sich achtmal wiederholt. Die saure Mischung wurde zu zwei Teil-Schwefelsäure zu einem Stickstoff-Teil geändert. Nitration kann durch die Anpassung saurer Konzentrationen und Reaktionstemperatur kontrolliert werden. Nitrocellulose ist in einer Mischung von Alkohol und Äther auflösbar, bis Stickstoff-Konzentration um 12 Prozent zu weit geht. Auflösbarer nitrocellulose oder eine Lösung davon, wird manchmal Kollodium genannt.

Guncotton, der mehr als 13 Prozent Stickstoff enthält (hat manchmal unlöslichen nitrocellulose genannt), war durch die anhaltende Aussetzung von heißen, konzentrierten Säuren für den beschränkten Gebrauch als ein sprengender Explosivstoff oder für Sprengköpfe von Unterwasserwaffen wie Marinegruben und Torpedos bereit. Guncotton, der an etwa 25 % in Azeton aufgelöst ist, bildet einen Lack, der in einleitenden Stufen von Holz verwendet ist, das beendet, einen harten Schluss mit einem tiefen Glanz zu entwickeln. Es ist normalerweise der erste Mantel angewandt, sanded und gefolgt von anderen Überzügen dass Band dazu.

Stabilere und langsamere brennende Kollodium-Mischungen waren schließlich mit weniger konzentrierten Säuren bei niedrigeren Temperaturen für rauchloses Puder in Schusswaffen bereit. Das erste praktische rauchlose Puder, das von nitrocellulose, für Schusswaffen und Artillerie-Munition gemacht ist, wurde vom französischen Chemiker Paul Vieille 1884 erfunden.

Nitrat-Film

Nitrocellulose wurde als die erste flexible Filmbasis verwendet, mit Eastman Produkte von Kodak im August 1889 beginnend. Kampfer wird als ein Weichmacher für den nitrocellulose Film, häufig genannt Nitrat-Film verwendet. Es wurde bis 1933 für Röntgenfilme verwendet (wo seine Entflammbarkeitsgefahr am akutesten war), und für den Film-Film bis 1951. Es wurde durch den Sicherheitsfilm mit einer Azetatbasis ersetzt.

Der Gebrauch des nitrocellulose Films für Filme hat zur Voraussetzung für feuerfeste Vorsprung-Zimmer mit aus Asbest gemachten Wandbedeckungen geführt. Die US-Marine hat einen Lehrfilm für Operateure gedreht, die Gesamtlänge eines kontrollierten Zündens einer Haspel des Nitrat-Films eingeschlossen haben, der fortgesetzt hat, wenn völlig untergetaucht, in Wasser zu brennen. Verschieden von vielen anderen feuergefährlichen Materialien braucht nitrocellulose Luft nicht, um fortzusetzen, zu brennen, weil die Reaktion Sauerstoff erzeugt. Einmal das Brennen, es ist äußerst schwierig auszulöschen. Das Untertauchen brennenden Films in Wasser kann es nicht auslöschen, und konnte wirklich den Betrag des erzeugten Rauchs vergrößern. Infolge öffentlicher Sicherheitsvorsichtsmaßnahmen hat die Londoner Untergrundbahn Transport des Kinos auf seinem System bis gut vorbei an der Einführung des Sicherheitsfilms verboten.

Durch das Zünden des nitrocellulose Rohfilms verursachte Kino-Feuer waren die Ursache der 1926-Kino-Tragödie von Dromcolliher in der Grafschaft Limerick, in der 48 Menschen gestorben sind und die 1929-Kino-Katastrophe des Engen Tales, die 69 Kinder getötet hat. Heute wird Nitrat-Filmvorsprung normalerweise hoch geregelt und verlangt umfassende Vorsichtsmaßnahmen einschließlich der Extraoperateur-Gesundheit und Sicherheitsausbildung. Kinoprojektoren, die beglaubigt sind, um Nitrat-Filme zu führen, haben viele Vorsichtsmaßnahmen, unter ihnen der chambering des Futters und der Takeup-Haspeln in dicken Metalldeckel mit kleinen Schlitzen, um dem Film zu erlauben, durchzugehen. Der Kinoprojektor wird modifiziert, um mehrere Feuerlöscher mit auf das Filmtor gerichteten Schnauzen zu versorgen. Die Feuerlöscher lösen automatisch aus, wenn ein Stück von feuergefährlichem in der Nähe vom Tor gelegtem Stoff anfängt zu brennen. Während dieses Auslösen wahrscheinlich beschädigen oder einen bedeutenden Teil der Vorsprung-Bestandteile zerstören würde, würde es ein Feuer verhindern, das viel größeren Schaden verursachen konnte. Vorsprung-Zimmer können erforderlich sein, automatisches Metall zu haben, vertritt die Vorsprung-Fenster, die Ausbreitung des Feuers zum Auditorium verhindernd.

Es wurde gefunden, dass sich nitrocellulose allmählich zersetzt, Stickstoffsäure und das weitere Katalysieren der Zergliederung (schließlich in ein feuergefährliches Puder oder Schmiere) veröffentlichend. Einige Jahrzehnte später wurde die Lagerung bei niedrigen Temperaturen als ein Mittel entdeckt, diese Reaktionen unbestimmt zu verzögern. Es wird gedacht, dass die große Mehrheit von während des Anfangs des zwanzigsten Jahrhunderts erzeugten Filmen entweder durch diese Beschleunigung, selbstkatalysierten Zerfall oder durch Studio-Lager-Feuer verloren wurde. Das Retten alter Filme ist ein Hauptproblem für Filmarchivare (sieh Filmbewahrung).

Von Kodak verfertigte Filmbasis von Nitrocellulose kann durch die Anwesenheit des Wortes Nitrat in dunklen Briefen zwischen den Perforationen identifiziert werden. Azetatfilm hat während des Zeitalters verfertigt, als Nitrat-Filme noch im Gebrauch waren, war gekennzeichneter Sicherheits- oder Sicherheitsfilm zwischen den Perforationen in dunklen Briefen. Rohfilme in den Sondermaßen, 8 Mm oder 16 Mm, wurden mit einer Nitrat-Basis auf keiner bedeutenden Skala im Westen verfertigt, obwohl Gerüchte 16-Mm-Nitrats andauern, das in der ehemaligen Sowjetunion und/oder China worden ist erzeugt.

Ersatz filmstocks

Nitrat hat vorgeherrscht der Markt für den Fachmann verwenden 35-Mm-Film-Film von den Ursprüngen der Industrie bis den Anfang der 1950er Jahre. Während Zellulose, die azetatbasierter so genannter 'Sicherheitsfilm', namentlich Zellulose diacetate und Zellulose-Azetat propionate, im Maß für den kleinen Gebrauch in Nische-Anwendungen erzeugt wurde (z.B Anzeigen und andere kurze Filme druckend, um ihnen zu ermöglichen, durch den Posten ohne das Bedürfnis nach Feuersicherheitsvorsichtsmaßnahmen gesandt zu werden), die frühen Generationen der Sicherheitsfilmbasis, zwei Hauptnachteile hinsichtlich des Nitrats hatte: Es war viel teurer, und viel weniger haltbar im wiederholten Vorsprung zu verfertigen. Die Kosten der mit dem Gebrauch des Nitrats vereinigten Sicherheitsvorsichtsmaßnahmen waren bedeutsam niedriger als die Kosten, einige der vor 1948 verfügbaren Sicherheitsbasen zu verwenden. Diese Nachteile wurden schließlich mit dem Start von Zellulose triacetate Grundfilm von Eastman Kodak 1948 überwunden. Zellulose triacetate hat Nitrat als die Hauptstütze-Basis der Filmindustrie sehr schnell ersetzt: Kodak hat die Unterbrechung der Nitrat-Fertigung im Februar 1950 bekannt gegeben.

Die entscheidende Vorteil-Zellulose triaecetate hatte über das Nitrat war, dass es mehr eines Brandrisikos war als Papier (das Lager wird häufig falsch 'non-flam' genannt: Das ist nicht wahr - es, ist aber nicht in so flüchtigem oder ein so gefährlicher Weg brennbar wie Nitrat), während es fast die Kosten und Beständigkeit des Nitrats verglichen hat. Es ist in fast dem exklusiven Gebrauch in allen Filmmaßen bis zu den 1980er Jahren geblieben, als Polyester oder LIEBLINGS-Film, begonnen hat, es für das Zwischenglied und den Ausgabe-Druck zu ersetzen.

Polyester ist gegen die Polymer-Degradierung viel widerstandsfähiger entweder als das Nitrat oder als triacetate. Obwohl sich triacetate auf eine so gefährliche Weise nicht zersetzt, wie Nitrat tut, ist es noch einem Prozess bekannt als deacetylation, häufig mit einem Spitznamen bezeichnetes 'Essig-Syndrom' (wegen des essigsauren sauren Geruches nach dem sich zersetzenden Film) durch Archivare unterworfen, der den Film veranlasst, zusammenschrumpfen zu lassen, zu deformieren, spröde und schließlich unbrauchbar zu werden. Polyäthylen terephthalate, wie Zellulose-Mononitrat, ist für das Ausdehnen weniger anfällig als anderer verfügbarer Plastik. Bis zum Ende von Polyester der 1990er Jahre hatte fast triacetate für die Produktion von Zwischenelementen und Ausgabe-Drucken völlig ersetzt.

Triacetate bleibt im Gebrauch für den grössten Teil der Kamera negative Lager, weil es mit Lösungsmitteln während des negativen Zusammenbaues 'unsichtbar' gesplissen werden kann, während Polyester-Film nur mit klebenden Band-Flecken oder Überschall-gesplissen werden kann, von denen beide sichtbare Zeichen im Rahmengebiet verlassen werden. Auch Triacetate-Film wird unter der Spannung brechen, wohingegen Polyester nicht wird, die Gefahr des sehr ernsten Schadens an teuren Kameramechanismen im Falle einer Filmmarmelade reduzierend. Dieser spätere Punkt gilt für Kinoprojektoren ebenso natürlich. Es gab viele, die dem Gebrauch von Polyester für Ausgabe-Drucke aus genau diesem Grund entgegengesetzt sind, und weil Überschallschweißapparate sehr teure Sachen außer den Budgets von vielen kleineren Theatern sind. Jedoch in der Praxis hat sich das nicht erwiesen, irgendetwas wie solch ein Problem zu sein, wie wurde gefürchtet. Eher, mit dem vergrößerten Gebrauch von automatisierten Systemen des langen Spieles in Kinos, ist die größere Kraft von Polyester ein bedeutender Vorteil im Nachlassen der Gefahr einer Filmleistung gewesen, die durch eine Filmbrechung wird unterbricht.

Produktion

Guncotton

Im Allgemeinen wurde Baumwolle als die Zellulose-Basis verwendet, und wird zu konzentrierter Schwefelsäure und zu 0 °C abgekühlter 70-%-Stickstoffsäure hinzugefügt, um Zellulose trinitrate (oder guncotton) zu geben.

Während guncotton zum Laden gefährlich ist, können seine Gefahren durch die Speicherung davon nass oder in Öl reduziert werden.

Nitrat-Film

Zellulose wird mit Schwefelsäure und Kalium-Nitrat behandelt, um Zellulose-Mononitrat zu geben. Das wurde gewerblich als Zelluloid, ein hoch feuergefährlicher Plastik verwendet, der in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts für Lacke und fotografischen Film verwendet ist.

Gebrauch

• Ein Nitrocellulose-Gleiten, nitrocellulose Membran oder nitrocellulose Papier ist eine klebrige Membran, die verwendet ist, um Nukleinsäuren in Südlichen Klecksen und nördlichen Klecksen unbeweglich zu machen. Es wird auch für die Immobilisierung von Proteinen in Westklecksen und Atomkraft-Mikroskopie für seine nichtspezifische Sympathie für Aminosäuren verwendet. Nitrocellulose wird als Unterstützung in diagnostischen Tests weit verwendet, wo Schwergängigkeit des Antigen-Antikörpers, z.B, Schwangerschaft-Tests, U-Albumin-Tests und CRP vorkommt. Glycine und Chlorid-Ionen lassen Protein effizienter überwechseln.
• Wenn die Lösung im Äther, dem Alkohol oder den anderen organischen Lösungsmitteln aufgelöst wird, erzeugt es Kollodium, entdeckt 1846 und eingeführt als eine Wunde, die sich während des Krimkriegs anzieht. Es ist noch im Gebrauch heute in aktuellen Hautanwendungen, wie flüssige Haut und in der Anwendung von salicylic Säure, der aktiven Zutat in der Zusammensetzung W Warze-Wiedermöbelpacker.
• Adolph Noé hat eine Methode entwickelt, Kohlenbälle mit nitrocellulose zu schälen.
• 1851 hat Frederick Scott Archer den Nassen Kollodium-Prozess als ein Ersatz für das Albumin in frühen lichtempfindlichen Schichten erfunden, mit dem Licht empfindliche Silberhalogenide zu einem Glasteller bindend.
• Das Blitz-Papier des Zauberers, Platten von Papier oder Stoff haben von nitrocellulose gemacht, die fast sofort mit einem hellen Blitz brennen, keine Asche verlassend.
• Tests von Radon auf die Alpha-Spur ätzen.
• Lack von Nitrocellulose wurde als ein Schluss auf Gitarren und Saxofonen für den grössten Teil des 20. Jahrhunderts verwendet und wird noch auf einigen aktuellen Anwendungen verwendet. Verfertigt durch (unter anderen) DuPont wurde die Farbe auch auf Automobilen verwendet, die dieselben Farbkennzeichnungen wie viele Gitarren einschließlich Marken von Schutzvorrichtung und Gibson teilen, obwohl sie aus Bevorzugung aus mehreren Gründen gefallen ist: Verschmutzung und der Weg die Lack-Gelbs und Spalten mit der Zeit.
• Lack von Nitrocellulose wird auch als eine Flugzeugsschmiere verwendet, die auf das Stoff-bedeckte Flugzeug gemalt ist, um Schutz dem Material zu spannen und zur Verfügung zu stellen.
• Als ein Medium für kryptografische ehemalige Polster, so die Verfügung des Polsters abgeschlossen, sicher, und effizient machend.
• Lack von Nitrocellulose ist auf Aluminium- oder Glasscheiben Drehungsgekleidet, dann wird eine Rinne mit einer Drehbank geschnitten, um einmalige Plattenspieler-Aufzeichnungen zu machen, die als Master für das Drücken oder für das Spiel in Tanzklubs verwendet sind. Sie werden Azetatscheiben genannt.
• Abhängig vom Fertigungsverfahren ist nitrocellulose esterified zu unterschiedlichen Graden. Tischtennis-Bälle, Gitarrenauswahlen und einige fotografische Filme haben ein ziemlich niedriges Esterifizierungsniveau und brennen verhältnismäßig langsam mit einem verkohlten Rückstand. Sieh Zelluloid.

Wegen seiner explosiven Natur waren nicht alle Anwendungen von nitrocellulose erfolgreich. 1869, mit Elefanten, die zum nahen Erlöschen zertrampeln worden sind, hat die Billard-Industrie einen Preis von 10,000 $ dazu angeboten, wer auch immer den besten Ersatz für elfenbeinerne Billardbälle präsentiert hat. John Wesley Hyatt hat den Gewinnen-Ersatz geschaffen, den er mit einem neuen Material angestrichen hat, hat er genannten camphored nitrocellulose — der erste Thermoplast entdeckt, der besser als Zelluloid bekannt ist. Die Erfindung hat eine kurze Beliebtheit genossen, aber die Bälle von Hyatt waren äußerst feuergefährlich, und manchmal würden Teile der Außenschale beim Zusammenstoß explodieren. Ein Eigentümer eines Billardsalons in Colorado hat Hyatt über die explosiven Tendenzen geschrieben, sagend, dass er sehr viel persönlich, aber für die Tatsache nicht Acht gehabt hat, dass jeder Mann in seinem Salon sofort eine Pistole am Ton gezogen hat. Der von Hyatt verwendete Prozess, um die Billardbälle, (amerikanische Offene 239,792, 1881) zu verfertigen, ist mit dem Stellen der Masse von nitrocellulose in einer Gummitasche verbunden gewesen, die dann in einen Zylinder von Flüssigkeit gelegt und geheizt wurde. Druck wurde auf die Flüssigkeit im Zylinder angewandt, der auf eine gleichförmige Kompression auf der nitrocellulose Masse hinausgelaufen ist, es in einen gleichförmigen Bereich zusammenpressend, weil die Hitze die Lösungsmittel verdunstet hat. Der Ball wurde dann abgekühlt und hat sich gedreht, um einen gleichförmigen Bereich zu machen. Im Licht der explosiven Ergebnisse wurde dieser Prozess die "Pistole-Methode von Hyatt" genannt.

Siehe auch

• Zellulose
• Rauchloses Puder
• Kordit
• Nitroglyzerin
• Nitrostarch
• Kalium-Nitrat

Links

• Nitrocellulose Papiervideo (aka:Flash Papier)
• ChemSub Online: Nitrocellulose - Zellulose, Nitrat