Fabricação de Nitrocelulose (Algodão-Pólvora) — A Nitração que Lançou a Pólvora Sem Fumaça e os Plásticos

Em 1846, Christian Friedrich Schönbein, professor em Basileia, derramou acidentalmente uma mistura de ácidos nítrico e sulfúrico sobre a mesa de sua cozinha. Ele limpou com o avental de algodão de sua esposa e pendurou-o perto do fogão para secar — e ele pegou fogo e desapareceu. Schönbein compreendeu imediatamente a importância: os ácidos haviam transformado a celulose em uma nova substância, a nitrocelulose (trinitrato de celulose, [C₆H₇O₂(ONO₂)₃]ₙ), que queimava com velocidade extraordinária e não deixava fumaça nem resíduo.

A química é uma esterificação: as três hidroxilas (-OH) de cada unidade de glicose da cadeia de celulose são substituídas por grupos éster nitrato (-ONO₂) usando uma mistura de ácido nítrico concentrado (o agente nitrante) e ácido sulfúrico concentrado (o agente desidratante que leva a reação até o fim). A mistura ácida deve estar gelada — o calor causa decomposição e pode provocar combustão violenta do produto ainda no ácido.

A nitrocelulose teve duas enormes consequências. Primeiro, tornou-se a base da pólvora sem fumaça — muito superior à pólvora negra por não produzir fumaça que obscureça e por gerar três vezes o volume de gás por grama. A cordita, a balistita e todos os propelentes modernos são baseados na descoberta de Schönbein. Segundo, quando plastificada com cânfora, a nitrocelulose torna-se celuloide — o primeiro plástico comercial (1869) e o material que tornou o cinema possível.

SAFETY WARNING: A nitrocelulose é um HIGH EXPLOSIVE quando seca. É sensível a choque, sensível a atrito e pode detonar. A própria nitração é perigosa — a mistura ácida é violentamente corrosiva, e a reação pode fugir de controle se a temperatura não for controlada. Este experimento deve ONLY ser realizado sob rigorosas condições laboratoriais, com equipamento de segurança completo, controle de temperatura em banho de gelo e treinamento adequado. Armazene o produto WET — a nitrocelulose seca é um sério perigo de detonação.