Нитроцеллюлоз (гуанкотон) үйлдвэрлэх — утаагүй барут болон пластикийг анх бүтээсэн нитрожилт

1846 онд Базель хотын профессор Кристиан Фридрих Шёнбейн гал тогооны ширээн дээрээ нитрат болон сульфат хүчлийн холимогийг санамсагүй асгажээ. Тэрээр үүнийг эхнэрийнхээ хөвөн цамцаар арчиж, зуухны дэргэд хатаахаар өлгөсөн нь гал авалцаж, алга болжээ. Шёнбейн дор нь ач холбогдлыг ойлгосон: хүчлүүд целлюлозыг шинэ бодис болгон хувиргасан бөгөөд энэ нь нитроцеллюлоз (целлюлоз тринитрат, [C₆H₇O₂(ONO₂)₃]ₙ) байв. Энэ бодис гайхамшигт хурдтайгаар шатаж, утаа болон үлдэгдэлгүй байв.

Химийн процесс нь этерификаци юм: целлюлозын гинж дэх глюкозын нэгж бүрийн гурван гидроксил бүлэг (-OH) нь концентрацтай азотын хүчил (нитрожуулагч бодис) болон концентрацтай сульфат хүчлийн (урвалыг бүрэн явуулдаг усгүйжүүлэгч бодис) холимогийг ашиглан нитрат эфирийн бүлгүүдээр (-ONO₂) солигдоно. Холимог хүчил нь мөсөн хүйтэн байх ёстой: халуун нь задралд хүргэж, бүтээгдэхүүн хүчлийн дотор байхад нь хүчтэй шаталтыг өдөөж болно.

Нитроцеллюлоз хоёр асар том үр дагаварт хүргэсэн. Нэгдүгээрт, энэ нь утаагүй барутын үндэс болсон бөгөөд хар барутаас хавьгүй илүү, учир нь энэ нь харанхуйлах утаа гаргадаггүй, граммд гуравдахин их хийн эзэлхүүн үүсгэдэг. Кордит, баллистит болон орчин үеийн бүх түлшний бодисууд Шёнбейний нээлтэд суурилдаг. Хоёрдугаарт, цэвэршүүлсэн нүүрсний хүчлээр пластикжүүлэхэд нитроцеллюлоз нь селлулоид болсон — анхны арилжааны пластик (1869) бөгөөд кино урлагыг боломжтой болгосон материал юм.

SAFETY WARNING: Нитроцеллюлоз хатаах үед HIGH EXPLOSIVE юм. Энэ нь цохилтод мэдрэмтгий, үрэлтэд мэдрэмтгий бөгөөд дэлбэрч болно. Нитрожилт өөрөө аюултай — холимог хүчил нь хүчтэй зэврүүлэгч бөгөөд температурыг хянах чадвар алдагдвал урвал хяналтгүй явж болно. Энэ туршилтыг хамгаалалтын бүрэн тоног төхөөрөмжтэй, мөсөн ваннаар температурыг хянаж, зохих бэлтгэлтэй хүмүүс хатуу лабораторийн нөхцөлд ONLY гүйцэтгэх ёстой. Бүтээгдэхүүнийг WET хадгална — хуурай нитроцеллюлоз нь ноцтой дэлбэрэлтийн аюул юм.