Словарь научных терминов
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 Ц. н.: коллоксилин (10,7-12,2% N), пироксилин №2 (12,2-12,5% N), пироксилин № 1 (13,0-13,5% N). Степень полимеризации п Ц. н. колеблется в широких пределах: от 150 до 3500 (мол. м. 38,5-500 тыс.). Ц. н.- 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 Ц. н. незначительно зависит от содержания N; напр., для коллоксилина, содержащего 11,8-12,2% N, плотн. 1,58-1,65 г/см3. Т-ры плавления Ц. н. лежат выше т-р разложения; водопоглощение иhttp://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/1/5/8/17158.jpeg для Ц. н., содержащих, напр., 11,8-12,2% N, составляют соотв. 2-3% и 1,51.
Р-римость Ц. н. 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. Ц. н., 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 Ц. н., содержащих 10,5-14,4% N (СЗ 1,8-3,0), служит ацетон. Ц. н. с любой СЗ не раств. в воде и неполярных р-рителях (напр., в бензоле, СС14). Ц. н. не устойчивы к действию к-т (разб. минер. к-ты вызывают медленную денитрацию) и щелочей (омыляют и разрушают, особенно спиртовые р-ры).
Нестабилизированные Ц. н. обладают малой атмосферостойкостью и очень низкой термич. стабильностью; в обычных условиях безводные нитраты разлагаются менее чем через 3 мес. При нагревании Ц. н. 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 Ц. н.- самоускоряющийся процесс, а при быстром нагревании возможны вспышка (для Ц. н., 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 Ц. н. составляют соотв. 119-142 МДж/моль и 3,15 МДж/кг. Введение стабилизаторов (напр., дифениламина) повышает атмосфере- и термостойкость Ц. н.
Для получения Ц. н. 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 Ц. н. обезвоживают спиртом. Наряду с описанным периодическим известны непрерывные способы про-из-ва Ц. н.
Области применения Ц. н. 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 Ц. н.- 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.


1,2-циклогександиондиоксим 1,3,5-циклогептатриен 1,3-циклогексадиен 1,3-циклопентадиен n-цимол B-цианэтилфосфин Царская водка Цветная фотография Цветность органических соединений Цветные металлы Цветометрия Цвиттер-ионы Цедрол Цезий Цезия галогениды Цезия оксид Цейзе соль Цейзеля метод Целлобиоза Целлозольвы Целлофан Целлюлазы Целлюлоза Целлюлозы ацетаты Целлюлозы нитраты Целлюлозы эфиры Цементация Цементы Централиты Центрифугирование Центробежное формование полимеров Центры окраски Цеолитсодержащие катализаторы Цеолиты Цепные реакции Церамиды Цереброзиды Церевитинова метод Церезин Церий Цетановое число Цефалоспорины Циан Цианалы Цианамид Цианаты неорганические Циангидрины Цианиды Цианиновые красители Цианирование Цианистый водород Циановая кислота Цианоуглероды Цианплав Циануксусная кислота Циануровая кислота Цианэтилирование Циглера реакции Циглера-натты катализаторы Циклизация Циклиты Циклические режимы Циклические соединения Циклоазохром Циклоалканы Циклоалкены Циклогексан Циклогексанол Циклогексанон Циклододекан Циклональ Циклоны Циклооктатетраен Циклоолефиновые каучуки Циклоолефины Циклопарафины Циклопентен Циклоприсоединение Циклопропан Циклосерин Циклотронный резонанс Циклофаны Циклофосфан Цинеол Цинк Цинка ацетат Цинка галогениды Цинка гидроксид Цинка оксид Цинка сплавы Цинка сульфат Цинка сульфид Цинка халькогениды Цинка хлорид Цинковые удобрения Цинкорганические соединения Циннолин Цинхомероновая кислота Цирконий Цирконийорганические соединения Циркония галогениды Циркония диоксид Циркония карбид Циркония сплавы Цис..., транс... Цистатионин Цистеин Цистин Цистрон Цитидин Цитозин Цитокинины Цитохимия Цитохром с-оксидаза Цитохромы Цитраконовая и мезаконовая кислоты Цитраль Цитраты Цитронеллаль Цитронеллол