Азотная нитрование целлюлозы

Наиболее старое химическое производство, использующее это сырье, — это получение взрывчатых веществ и целлулоида — исторически первого типа пластмасс. В основе этих превращений лежит образование эфиров клетчатки с азотной кислотой. Не совсем точно такой процесс называют нитрованием целлюлозы, а полученный продукт — нитроклетчаткой. Максимальное число остатков азотной кислоты, которые можно ввести в клетчатку, равно трем на каждое звено глюкозы [c.312]

Нитраты целлюлозы также можно получить без деструкции макромолекулы, если нитровать целлюлозу смесью азотной и фосфорной кислот и фосфорного ангидрида при 0°С. Этот метод нитрования целлюлозы используют для последующего определения ее молекулярной массы. [c.212]

Следует заметить, что иногда из-за отсутствия четких границ между типами реакций сложно установить точно, к какому типу относится исследуемая реакция целлюлозы. Тип реакции, кроме надмолекулярной структуры исходной целлюлозы, будет зависеть от состава реагентов и условий проведения реакций. Примером может служить нитрование целлюлозы азотной кислотой без добавления кислотного катализатора и в присутствии серной кислоты (см. 22.1.2). [c.549]

Сырьем для получения нитрата целлюлозы являются хлопок и древесина Нитрование целлюлозы обычно проводят смесью азотной и серной кислот При этом протекает ряд сложных химических реакций — этерификация гидроксильных групп, частичное омыление нитроэфиров кислотами нитрующей смеси и частичная деструкция цепей целлюлозы В результате протекания этих реакций степень полимеризации снижается до 150—300, что способствует улучшению растворимости полученных продуктов при сохранении механических свойств Температуру нитрования выбирают с таким расчетом, чтобы долю нежелательных процессов свести до минимума Как правило, нитрование проводят при температуре 35—40 °С [c.208]

Нитрование целлюлозы в присутствии азотной кислоты и четырехокиси азота [c.393]

Основные научные работы посвящены химии взрывчатых веществ. Исследовал (с 1899) пироксилин и пироксилиновые бездымные пороха. Разработал (1899—1909) способ нитрования целлюлозы смесью азотной и серной кислот. Изучал (1914) условия горения пороха. Занимался вопро- [c.449]

Э—1909 А. Б. Сапожников разработал способ нитрования целлюлозы смесями азотной и серной кислот. [c.660]

Нитрование целлюлозы (хлопковой или древесной) смесью азотной и серной кислот [c.597]

Азотнокислые эфиры целлюлозы — нитроцеллюлозу — получают при нитровании целлюлозы смесью концентрированной азотной и серной кислот [c.229]

Концентрированную азотную кислоту применяют главным образом в виде смесей с серной кислотой (так называемые нитрационные смеси) для нитрования органических веществ. Путем нитрования их получают разнообразные нитросоединения, применяемые в качестве полупродуктов при синтезе красителей и многих других ценных веществ. Некоторые нитросоединения применяются в качестве взрывчатых веществ. Продукты нитрования целлюлозы используются для получения кинопленки, порохов, целлулоида и др. [c.263]

Нитраты целлюлозы получают нитрованием целлюлозы азотной кислотой [c.131]

При нитровании целлюлозы протекают побочные реакции гидролитической деструкции под действием серной кислоты и окислительной деструкции под действием азотной кислоты. Для уменьшения глубины прохождения этих реакций нитрование ведут при невысокой температуре (15—20°С) в течение 30— 60 мин. Кроме того, серная кислота может частично взаимодействовать с целлюлозой с образованием нестойких сернокислых эфиров. Присутствие этих эфиров уменьшает устойчивость (стабильность) нитрата целлюлозы и может приводить к самопроизвольным взрывам. Для удаления сернокислых эфиров проводят стабилизацию нитратов целлюлозы — обрабатывают горячей водой, раствором соды, разбавленными кислотами. [c.132]

В отличие от реакции нитрования целлюлозы азотной кислотой при ацетилировании целлюлозы уксусным ангидридом [c.132]

Обязательным условием для использования при определении молекулярного веса целлюлозы ее эфиров является отсутствие дополнительной деструкции целлюлозы в процессе этерификации. Это требование выполняется при нитровании целлюлозы в мягких условиях (в частности, смесью азотной и фосфорной кислот и фосфорного ангидрида при О °С). Поэтому получаемые в этих условиях нитраты целлюлозы широко применяются при определении молекулярного веса целлюлозы физико-химическими методами. [c.16]

Наряду с фракционированием целлюлозы часто подвергают фракционированию ее эфиры, полученные путем этерификации целлюлозы в мягких условиях, в частности нитрованием целлюлозы смесью азотной кислоты, фосфорной кислоты и фосфорного ангидрида при 0°С. Проводя фракционирование полученного нитрата целлюлозы фракционным осаждением или растворением, можно [c.35]

Нитрование целлюлозы азотной кислотой протекает с выделением воды, вызывающей частичное омыление образующегося нитрата целлюлозы [c.261]

Поэтому процесс нитрования целлюлозы азотной кислотой обратим. Чем больше воды имеется в смеси по окончании процесса [c.261]

Когда для нитрования целлюлозы применяется не азотная кислота, а ее ангидрид, реакция не сопровождается выделением воды и поэтому необратима. [c.262]

При нитровании целлюлозы азотной кислотой или нитрующими смесями наряду с основным процессом этерификации происходят побочные процессы окисления и гидролиза целлюлозы. Эти процессы протекают тем интенсивнее, чем больше содержание воды и серной кислоты в нитрующей смеси, чем выше температура реакции и чем ниже впитывающая способность целлюлозного материала по отношению к нитрующей смеси. [c.262]

Методы нитрования целлюлозы. Нитрование целлюлозы для получения азотнокислых эфиров может проводиться азотной кислотой без добавок, в присутствии индифферентных органических веществ, в присутствии реагентов, связывающих воду (серная кислота, фосфорная кислота , фосфорный или уксусный ангидрид), и, наконец, ангидридом азотной кислоты. Почти всегда нитрование целлюлозы происходит в гетерогенной среде — волокнистая структура целлюлозного материала по окончании процесса сохраняется. Только при нитровании целлюлозы азотной кислотой в присутствии нитрометана, растворяющего нитраты целлюлозы, процесс заканчивается в гомогенной среде Ред.кция нитрования целлюлозы сопровождается выделением значительного количества тепла. [c.262]

Основным недостатком метода нитрования целлюлозы одной азотной кислотой является значительный расход азотной кислоты, обусловливаемый ее летучестью и повышенной адсорбцией кислоты нитратом целлюлозы, вследствие чего этот метод нитрования целлюлозы не получил практического применения. [c.263]

Известный практический интерес представляет предложенное Роговиным и Тихоновым нитрование парами азотной кислоты . Основной недостаток этого метода — большая продолжительность процесса (96 ч при 20 °С и 45 ч при 25 °С) — может быть устранен при проведении процесса в вакууме (остаточное давление 40— 150 мм рт. ст.). При нитровании целлюлозы парами азотной кислоты был получен нитрат целлюлозы су = 300. [c.263]

Нитрование целлюлозы азотным ангидридом протекает по схеме [c.267]

Нитрование целлюлозы смесью азотной кислоты и ее ангидрида проводилось Роговиным и Тихоновым 215, которые показали, что при добавлении даже 5% азотного ангидрида к 96%-ной азотной кислоте содержание азота в получаемом нитрате целлюлозы повышается на 0,7% и достигает 13,7%. [c.267]

Продолжительность нитрования целлюлозы определяется временем, необходимым для диффузии нитрующей смеси внутрь волокна. Поэтому, чем больше содержание азотной кислоты в нитрующей смеси и чем выше температура, тем быстрее протекает процесс нитрования. В производственных условиях для получения однородного продукта нитрование целлюлозы проводят в течение 30—90 мин. [c.268]

Параллельно с этерификацией гидроксильных групп целлюлозы могут развиваться также а) гидролиз макромолекулы целлюлозы под влиянием кислот и воды, что приводит к уменьшению молекулярной массы и, следовательно, вязкости растворов целевого продукта б) образование сульфоэфиров целлюлозы, так как в нитрующей смеси присутствует серная кислота в) образование окси-целлюлозы за счет окисляющего действия азотной кислоты. Процесс нитрования целлюлозы проводят таким образом, чтобы все побочные и нежелательные реакции свести к минимуму. [c.330]

Нитрование целлюлозы насыщенными парами азотной кислоты [c.122]

Хорошая стойкость аустенитных сталей во многих смесях серной и азотной кислот позволяет использовать их при нитровании целлюлозы. [c.41]

При дальнейшем повышении содержания серной кислоты происходит понижение упругости паров азотной кислоты, особенно заметное при концентрации H3SO4 около 90%, что вызывается, по мнению А. В. Сапожникова, более глубоким дегидратирующим действием серной кислоты на молекулу азотной киелоты, приводящим уже к превращению последней в азотный ангидрид. На примере нитрования целлюлозы А. В. Сапожников установил, что нитрующая смесь, соответствующая максимальной упругости паров азотной кислоты, обладает максимальной нитрующей способностью. [c.153]

Наиболее распространенный лак для ногтей представляет раствор нитроцеллюлозы в органических растворителях. Нитроцеллюлозу получают нитрованием целлюлозы (хлопковой или древесной) смесью азотной и серной кислот. Она является сложным эфиром азотной кислоты и характеризуется общей формулой [СбН702(0Н)з-д (0Ы02)д ]п. в качестве растворителей используют амиловый эфир уксусной кислоты, ацетон, различные спирты, этиловый эфир, а также их смеси. В лак добавляют пластификаторы — касторовое масло или другие экстракты, которые препятствуют обезжириванию ногтей и предотвращают их ломкость. [c.114]

В колбу Эрленмейера, погруженную в большой сосуд с холодной водой, поместим немного концентрированной азотной кислоты и малыми порциями добавим к ней концентрированную серную кислоту. К 30 мл этой нитрующей смеси нри температуре не выше 20 °С в маленьком химическом стакане добавим немного чистой медицинской ваты — около 1г — и дадим ей полностью пропитаться кислотой. (При всех опытах по нитрованию целлюлозы и операциях с полученными нитратами будем избегать растнрания или ударов стеклянной палочкой, так как это может привести к воспламенению.) Через 3 минуты — ни в коем случае не позже — стеклянной палочкой вынем вату и перенесем ее в большой сосуд с водой. Полученную прони-трованную целлюлозу будем промывать 10 минут — лучше всего, поддерживая в сосуде непрерывный ток водопроводной воды. После этого вынем вату, отожмем, расстелим как можно более тонким слоем на листе фильтровальной бумаги и дадим ей высохнуть на воздухе. В результате кратковременной обработки азотной кислотой в звеньях, из которых построена молекула целлюлозы, — в остатках глюкозы две из трех гидроксильных групп подвергаются этерификации. Таким образом, образуется динктрат целлюлозы [c.196]

При нитровании углеводов происходит, по-видимому, электро-фильная атака ионом нитрония ЫОг кислорода ОН-группы с отщеплением протона . Такой механизм был предложен для нитрования крахмала Для проверки этого предположения Клейн и Менстерприменили для нитрования целлюлозы нитрующую смесь, содержащую азотную кислоту, обогащенную кислородом (в молекуле НЫОз два 0 из трех атомов кислорода). Полученный нитрат целлюлозы содержал на каждую нитратную группу два атома Ю. Следовательно, в процессе нитрования кислород из ОН-групп целлюлозы не отщепляется, что подтверждает приведенные выше предположения о механизме этой реакции. [c.261]

Нитрование азотной кислотой. В зависимости от концентрации азотной кислоты, применяемой для нитрования.целлюлозы, значительно, изменяются состав и свойства получаемых продуктов. При действии разбавленной азотной кислоты (концентрация ниже 63%) в отсутствие водоотнимающего реагента целлюлоза не этерифицируется, происходит только ее гидролиз и окисление. При 63—75%-ной концентрации азотной кислоты последняя образует с целлюлозой молекулярное соединение состава СбНюОб НЫОз. Это соединение по рентгенограмме отличается от целлюлозы но оно мало устойчиво и при действии воды быстро разлагается. Нитрование целлюлозы происходит только при кон- [c.262]

Нитрование азотной кислотой в присутствии индифферентных органических веществ. Количество азотной кислоты, применяемое для нитрования при обычном модуле ванны (25—40), в 10—20 раз превышает количество кислоты, теоретически необходимое для получения нитрата целлюлозы. Для уменьшения количества азотной кислоты Роговин и Парадня предложили проводить нитрование в присутствии индифферентных органических веществ, которые могут быть легко отделены от волокнистого нитрата целлюлозы по окончании процесса, в частности четыреххлористого углерода и пентана. Этот метод получил ( дальнейшую разработку в работах Тиниуса и Тумлера которые проводили нитрование целлюлозы азотной кислотой в присутствии метиленхлорида и хлороформа. [c.264]

Нитрование азотной кислотой в присутствии, реагентов, связывающих воду. В качестве реагентов, свя- зывающих воду, могут быть применены ангидриды кислот или j минеральные кислоты, образующие устойчивые гидраты. Из ангидридов кислот в качестве компонентов нитрующей смеси приме- няются уксусный и фосфорный ангидриды. Для связывания воды могут применяться также серная и фосфорная кислоты. При введении в состав нитрующей смеси ангидридов киелот связыва- ние воды происходит наиболее полно при этом образуются вы- сокоэтерифицированные нитраты целлюлозы. Так, например, при нитровании целлюлозы смесью, содержащей 50% азотной кислоты, 25% ледяной уксусной кислоты и 25% уксусного ангидрида, при 15 °С в течение 5 ч получается нитрат целлюлозы, содержа- [c.264]

Эти недостатки устраняются при применении вместо серной фосфорной кислоты, не этерифицирующей в условиях нитрования целлюлозу. Поэтому при нитровании смесью азотной и фосфорной кислот получаются стабильные высокомолекулярные препараты нитратов целлюлозы. Проводя нитрование смесью азотной и фосфорной кислот и фосфорного ангидрида при 0°С, можно получить нитраты целлюлозы, почти не отличающиеся по степени полимеризации от исходной целлюлозы. Нитрующая смесь, содержащая эти компоненты, была использована также для нитрования целлюлозы в гомогенной среде Целлюлозу предварительно растворяли в 100%-ной фосфорной кислоте, а затем к полученному 1— 2%-ному раствору целлюлозы добавляли нитрующую смесь, содержавшую 86,5—91,8% Н3РО4, 12,3—7% Р2О5 и 1,2—7,6% HNO3. [c.265]

Нитрование целлюлозы смесью азотного ангидрида и четыреххлористого углерода было осуществлено Дальмоном При нитровании смесью, содержащей 45 частей N2O5 и 105 частей U, в течение 6 ч при 13 °С был получен продукт, содержавший 13,8— 14,14% азота и обладавший высокой стабильностью. [c.267]

Эти продукты — наиболее старые из производных целлюлозы. Браконе в 1832 г. и Пелуз в 1838 г. обрабатывали концентрированной азотной кислотой такие материалы, как крахмал, хлопок, бумагу, древесные волокна. В 1845 г. Шенбайн применил для нитрования целлюлозы смесь азотной и серной кислот. С этого момента начинается разработка производственных процессов нитрования целлюлозы. [c.71]

В качестве сырья для получения нитрата целлюлозы использу-эт хлопок и древесину. Нитрование целлюлозы обычно проводят месью азотной и серной кислот. При этом происходит ряд слож-[ых химических реакций — этерификация гидроксильных групп, [астичное омыление нитроэфиров кислотами нитрующей смеси и (астичная деструкция цепей целлюлозы. [c.155]

Нитрат целлюлозы получают обработкой целлюлозы смесью азотной и серной кислот. При производстве пластмасс нитрование целлюлозы ведется до содержания 11 % азота. Нитрат целлюлозы горюч и взрывоо пасен, но добавлением наполнителей и специальных пластификаторов его горючесть можно уменьшить. [c.349]

Состав нитрующей смеси. Соотношение азотной и серной кислот. Соотношение этих компонентов в смеси (при постоянном содержании воды) влияет в основном на скорость процесса нитрации, а не на степень этерификации получаемых нитратов целлюлозы. Чем выше содержание серной кислоты в нитрующей смеси, тем медленнее протекает процесс нитрации, тем больше количество образующихся сернокислых эфиров и тем выше степень деструкции нитратов целлюлозы. Поэтому, хотя с экономической точки зрения целесообразно максимально увеличивать содержание серной кислоты в нитрующей смеси, обычно отношение Н2504 НМОз в нитрующей смеси не превышает 3 1 (по весу). Такое соотношение компонентов применяется в нитрующих смесях, используемых в производственных условиях. С изменением соотношения Н2504 и НЫОз изменяется растворимость нитратов целлюлозы одной и той же степени этерификации. Так, например, при повышении соотношения Н2504 ННОз с 4 1 до 8 1 растворимость в метиловом спирте нитрованной целлюлозы, содержащей 13% азота, повышается с 4% до 70%. [c.367]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология