Nitrato de celulosa para niños
Datos para niños
Nitrato de celulosa |
||
|---|---|---|
 |
||
 |
||
| Nombre IUPAC | ||
| Nitrato de celulosa | ||
| General | ||
| Otros nombres | Nitrocelulosa | |
| Fórmula molecular | (C 6H 9(NO 2)O 5) n (C 6H 8(NO 2) 2O 5) n (C 6H 7(NO 2) 3O 5) n |
|
| Propiedades físicas | ||
| Punto de fusión | 160 °C (433 K) | |
| Peligrosidad | ||
| Punto de inflamabilidad | 4,4 K (−269 °C) | |
| LD50 | 10 mg/kg (ratón, IV) | |
| Valores en el SI y en condiciones estándar (25 ℃ y 1 atm), salvo que se indique lo contrario. |
||
El nitrato de celulosa, también conocido como nitrocelulosa (NC), fulmicotón o algodón pólvora, es un material químico. Puede ser un sólido parecido al algodón o un líquido gelatinoso. Es incoloro o ligeramente amarillo y a veces tiene un olor similar al éter.
Este compuesto fue creado por primera vez por Christian Schönbein en 1846. Se utiliza en la fabricación de materiales que producen una gran cantidad de energía rápidamente, como los propulsores para cohetes. También es un componente clave del celuloide, que se usaba como base transparente para las películas fotográficas antiguas. Además, se emplea en la producción de pinturas, lacas, barnices, tintas y selladores. Incluso se usa en los tests de diagnóstico rápido como el papel principal.
Un uso tradicional famoso de la nitrocelulosa es como laca para dar un acabado especial a la madera. Por ejemplo, se ha usado en guitarras eléctricas de alta calidad, como las guitarras Gibson.
Contenido
Historia del Nitrato de Celulosa
Primeros Descubrimientos
En 1832, Henri Braconnot descubrió que el ácido nítrico, al mezclarse con fibras de almidón o madera, creaba un material ligero y combustible. Lo llamó xyloïdine. Años después, en 1838, otro químico francés, Théophile-Jules Pelouze, hizo lo mismo con papel y cartón. Jean-Baptiste Dumas también obtuvo una sustancia similar, a la que llamó nitramidina. Sin embargo, estas primeras versiones eran muy inestables y no eran prácticas para su uso.
El Avance de Paul Vieille
Fue el químico francés Paul Vieille quien, a finales del siglo XIX, encontró una forma de usar la nitrocelulosa como un polvo que no producía humo al quemarse. El algodón se usaba a menudo para fabricarla, de ahí los nombres "algodón pólvora" y "fulmicotón".
La Idea de Alfred Nobel
En 1875, Alfred Nobel se lastimó un dedo en su laboratorio. Para curarse, usó un líquido llamado colodión. Al pensar en lo que contenía ese vendaje líquido, se le ocurrió la idea de mezclar nitroglicerina con nitrocelulosa. Patentó su invento con el nombre de "dinamita goma" o "dinamita de base activa".
¿Qué es el Piroxilo?
El piroxilo, también conocido como xiloidina, es la forma explosiva de la nitrocelulosa. De ahí vienen los nombres "algodón fulminante" y "algodón pólvora". En 1845, el químico Christian Friedrich Schönbein lo propuso para uso militar.
Hoy en día, el piroxilo se usa principalmente para fabricar colodión, un químico importante en el revelado de fotografías. Su uso como material que produce energía rápidamente ha sido reemplazado por sustancias más potentes, como la dinamita o el TNT.
La forma de hacer piroxilo es sencilla: se sumergen bolas de algodón en ácido nítrico caliente por unos 15 minutos. Luego se lavan con agua y se secan. El resultado es un algodón áspero al tacto, que puede liberar energía rápidamente y es fácil de guardar y transportar.
¿Cómo se Fabrica el Nitrato de Celulosa?
El nitrato de celulosa se fabrica a partir de algodón, ácido nítrico y ácido sulfúrico. Estos son ingredientes similares a los que se usan para hacer nitroglicerina.
Para obtenerlo, se mezcla un volumen de ácido nítrico (HNO3) con tres volúmenes de ácido sulfúrico (H2SO4). El ácido sulfúrico es importante porque absorbe el agua que se produce durante la reacción. Esto evita que el ácido nítrico se diluya y asegura que la reacción funcione bien.
Cuando la mezcla de ácidos está fría, se añade algodón. La reacción dura unos 15 minutos y genera calor, por lo que hay que controlar la temperatura. Después, se enfría y se lava con agua. Luego se usa bicarbonato de sodio (NaHCO3) para eliminar cualquier resto de ácido. Es muy importante no usar acetona para lavar, ya que puede reaccionar de forma peligrosa con el ácido sulfúrico.
Una vez listo, el nitrato de celulosa se parece al algodón normal, pero es más áspero al tacto.
La forma de fabricación que acabamos de describir produce una nitrocelulosa muy pura y que puede liberar energía rápidamente. Si se desea una versión menos potente para demostraciones sencillas, se pueden cambiar las proporciones de los ácidos. Cuanto menos ácido sulfúrico se use, menos pura será la nitrocelulosa.
Cuando está seca, la nitrocelulosa se puede disolver en líquidos como el dietiléter, la acetona y el acetato de etilo. Se enciende a 120 °C. Al quemarse, produce dióxido de carbono, monóxido de carbono, agua y nitrógeno.
A nivel industrial, la nitrocelulosa se obtiene tratando la celulosa de algodón o de pulpa de madera con nitrato.
Propiedades y Usos del Nitrato de Celulosa
El nitrato de celulosa es uno de los materiales que producen energía rápidamente más económicos. Es un material rígido y resistente a los golpes. Se puede cortar y trabajar con máquinas, siempre evitando que se caliente demasiado. No es un buen aislante de la electricidad.
El celuloide, que contiene nitrocelulosa, se disuelve en acetona y acetato de amilo. Los ácidos y las bases lo atacan, por lo que no es muy resistente a los químicos. Con el tiempo, se endurece y la luz del sol puede dañarlo. Es inflamable y se quema rápidamente. Los gases que libera al descomponerse por el calor pueden ser dañinos.
A pesar de esto, es más estable que la nitroglicerina y la pólvora común. Por su forma de quemarse sin dejar cenizas, los magos e ilusionistas lo usan para crear efectos de fuego o pequeñas explosiones en sus trucos.
Curiosidades sobre el Nitrato de Celulosa
- En el libro De la Tierra a la Luna (1865) de Julio Verne, este material se usa para impulsar la bala que lleva a los protagonistas en su viaje. Verne también explica cómo fabricarlo en su libro La Isla Misteriosa, para ahorrar pólvora.
- En la revista de cómics Detective Comics n.º 62 de abril de 1942, el personaje del Guasón usa nitrocelulosa de naipes para escapar de la cárcel.
- En la película "Ahora me ves..." (Louis Leterrier, 2013), se menciona que unos billetes de euros que desaparecen mágicamente de una caja de seguridad estaban hechos de este compuesto.
- En la novela El Juguete Rabioso de Roberto Arlt, el personaje principal sugiere a sus amigos fabricar una camiseta de algodón pólvora para usarla como escape si los encarcelan.
Galería de imágenes
-
Estructura química del nitrato de celulosa.
-
Modelo 3D de la molécula de nitrato de celulosa.
