A kérdésre két könnyen értelmezhető választ adhatunk. Az egyik, hogy ráfújunk az égő vattá-ra. Ennek hatására nem hogy elaludna a láng, hanem még jobban égni fog, hiszen az oxigén jelenlétét megnöveljük. A másik, és most ezt fogjuk vizsgálni, hogy a vattát alakítjuk át úgy, hogy az oxigéntartalmát megnöveljük.
A vatta szerkezete
A vatta majdnem tiszta cellulóz, amelyből az iskolai laboratóriumban is könnyen készíthetünk nitrálással lőgyapotot.
A cellulóz a szénhidrátok közé tartozik, több ezer glükózegységből épül fel. Szerkezetére a szálas, elnyúlt struktúra jellemző, amelyet intra- és intermolekuláris hidrogénkötések erősítenek:
A lőgyapot, amelyben a cellulózegységek szinte összes hidroxilcsoportja salétromsavas észterré alakult, meglepő tulajdonságú.
A cellulóz-trinitrát külsőleg nem tér el a vattától, de azzal ellentétben egy pillanat alatt, szinte maradék nélkül ég el. A fémnitrátok számos pirotechnikai anyagban oxigénforrásként összetevők.
Az égés során nagy mennyiségű gáz (CO2, CO, H2O gőz, N2, NO2,…) keletkezik. A keletkező gáz ugyan forró, de egy pillanat alatt eloszlik. A kísérletet a tenyerünkben is bemutathatjuk égési sérülés veszélye nélkül. Persze utána kézfogásunk egy kicsit forróbb lesz...
A folyamat nagyon gyors és a lőgyapot gyulladási hőmérséklete viszonylag alacsony (~180 C). A gyufafejre tekert lőgyapot a nélkül ellobban, hogy a gyufa maga meggyulladna.
Dugóspuska
Egy ferdén befogott kémcső aljára kevés lőgyapot-darabkát toltam egy üvegbottal. A kémcső szájába lazán (!) egy parafadugót illesztettem. A lövéshez a kémcső alját borszeszégővel melegítettem meg. A bomlás során keletkező sok gáztermék a dugót kirepíti. A kísérletet kizárólag laboratóriumban, kis anyagmennyiséggel szabad elvégezni a robbanásveszélyessége miatt!
Alkalmazások
A cellulóz nitrálása az ipari felhasználás szempontjából nagyon fontos. A folyamat hatékonysága nagymértékben függ attól, hogy a cellulózt a nitrálóelegyben (tömény salétromsav és kénsav lehűtött keveréke) mennyi ideig áztatják.
- A viszonylag kevesebb nitrát-csoportot tartalmazó termékeket celluloid és lakkok alapanyagának használták. (Pl.: celluloid, lásd filmtörténet)
- A nagymértékben nitrált cellulózt robbanékony tulajdonsága miatt lőgyapotnak nevezik és fegyverekben, lőpor keverékekben (füstnélküli lőpor) használják.
További érdekes oldalak:
- Nitrocellulóz film
- Nitrocellulóz
- Kísérletek lőgyapottal
- Flash Paper, Flash Cotton, Flash String
- Make a Flash-Cotton Potato-Gun
Siegler Gábor cikke
