Nitrocellulosa
Caratteristiche della nitrocellulosa
La nitrocellulosa è il prodotto ottenuto dalla nitrazione della cellulosa.
Nel processo di nitrazione della cellulosa i gruppi ossidrilici -OH della cellulosa vengono esterificati con acido nitrico in uno schema di reazione che trasforma i gruppi -OH in gruppi -ONO2.
A seconda del grado di ossidazione della cellulosa possiamo avere i seguenti tipi di nitrocellulosa:
- mononitrocellulose: sono le nitrocellulose nelle quali è esterificato in media un gruppo ossidrilico per residuo di glucosio;
- dinitrocellulose: sono le nitrocellulose nelle quali sono esterificati in media due gruppi ossidrilici per residuo di glucosio;
- trinitrocellulose: sono le nitrocellulose nelle quali sono esterificati tutti e tre i gruppi ossidrilici della cellulosa.
Struttura della trinitrocellulosa.
Produzione della nitrocellulosa
La nitrocellulosa viene ottenuta per nitrazione discontinua di linter di cotone mediante una miscela di acido nitrico e acido solforico (miscela solfonitrica). A seconda del grado di nitrazione che si vuole ottenere si utilizzano miscele acido nitrico-acido solforico in rapporti diversi.
Il prodotto in uscita dai reattori chimici subisce la stabilizzazione con semplici lavaggi in acqua fredda seguiti da lavaggi con acqua calda; tale processo è fondamentale per allontanare i residui dei due acidi.
Segue l'asciugatura che può essere effettuata sia all'aria che in forni mantenuti alla temperatura di 100°C.
Impieghi della nitrocellulosa
Come detto, a seconda del grado di ossidazione della cellulosa otteniamo diversi tipi di nitrocellulosa.
Le nitrocellulose (contenenti azoto per circa il 11%) sono note anche con il nome di pirossiline e vengono impiegate nella produzione della celluloide e di altre materie plastiche.
Le nitrocellulose contenenti azoto per circa il 11,5-12,5% (con composizione intermedia tra quella della dinitrocellulosa e quella della trinitrocellulosa) costituiscono il cosiddetto cotone collodio.
Le nitrocellulose ancora più ricche in azoto e di composizione vicina a quella della trinitrocellulosa costituiscono invece il fulmicotone; questi tipi di nitrocellulose trovano impiego come esplosivi secondari nei detonatori e in alcuni tipi di polveri da lancio.
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