Оглавление Видео опыты по химии Видео опыты по физике На главную страницу

Химия и Химики № 2 2020

Журнал Химиков-Энтузиастов
Помощь журналуПомощь журналу Химия и Химики




Пиробумага (нитроцеллюлоза)
Magic paper (nitrocellulose)


Феерверкер


Обнаружив ошибку на странице, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter


Изготовление пиробумаги
Пиробумага представляет из себя... Да, да, именно бумагу! Но с необычным свойством - воспламеняясь, такая бумага сгорает почти моментально, не выделяя при этом видимых продуктов реакции (таких как зола и дым). А скорость горения так высока, что, несмотря на высокую теплоту сгорания, бумагу можно держать в руке и не бояться обжечься.

Этими её свойствами и пользуются фокусники, показывая "магическое" исчезновение бумаги. А при достаточной ловкости рук - превращение сгорающей бумажки в какой-либо предмет.

Но как же делают столь уникальный материал? В интернете ничего дельного найти не удалось. Неужели бумага в самом деле волшебная, и химия в её изготовлении бессильна? Попробуем разобраться.

После просмотра фокусов, снятых на видео, стало очевидно, что материал бумаги - ни что иное, а обыкновенная нитроцеллюлоза. Это видно по характерному для неё горению: нет намёка на тление, струя пламени бьёт не только вверх, но и в любые стороны, что указывает на то, что в "очаге горения" материал сгорает без участия кислорода воздуха. Пламя яркое, насыщенно-рыжего цвета. И наконец тот факт, что не образуется не только дыма, но и золы.

И так, выходит, чтобы получилась пиробумага, нужно лишь пронитровать обыкновенную? Оказалось, не всё так просто.

С обыкновенной бумагой не вышло: при нитровании она желтеет (приобретая коричневый оттенок). А при поджигании горит относительно медленно, с образованием заметного количества золы.

И с бумажным обеззоленным фильтром не всё прошло гладко: относительно обычной бумаги горит быстрее и не оставляет золы. Но скорость горения всё равно мала, и, если жечь держа в руке, можно здорово обжечься (разумеется, проявляя ловкость рук уже можно провести удачный фокус, но это лишняя морока, и как не крути - а руку печёт).

При повторном просмотре видео-фокусов, удалось отметить, что пиробумага очень даже тонка, ощутимо тоньше обыкновенной бумаги. Вывод: нужно искать источник ещё более тонкой целлюлозы, чем в предыдущих экспериментах.

Следующий эксперимент был проведён на бумажных салфетках (то, что оказалось под рукой). На этот раз все минусы конечного материала были устранены. Салфетка не изменила цвета в процессе нитрования, и в конечном виде горела быстро, не выделяя золы, и не обжигая пальцев.

Видео сравнения горения нитроцеллюлозы, полученной из различных материалов:

1. Бумага обыкновенная (писчая)

2. Обеззоленный фильтр.

3. Салфетка бумажная.

4. Хлопковая вата.


Magic paper (nitrocellulose)

Пиробумага (нитроцеллюлоза). Magic paper (nitrocellulose)
Сравнение горения нитроцеллюлозы, полученной из различных материалов:
1 - бумага обыкновенная (писчая); 2 - обеззоленный фильтр; 3 - салфетка бумажная; 4 - хлопковая вата

Пиробумага (нитроцеллюлоза). Magic paper (nitrocellulose)

Пиробумага (нитроцеллюлоза). Magic paper (nitrocellulose)

Пиробумага (нитроцеллюлоза). Magic paper (nitrocellulose)

Пиробумага (нитроцеллюлоза). Magic paper (nitrocellulose)

Пиробумага (нитроцеллюлоза). Magic paper (nitrocellulose)

Пиробумага (нитроцеллюлоза). Magic paper (nitrocellulose)

Пиробумага (нитроцеллюлоза). Magic paper (nitrocellulose)

Пиробумага (нитроцеллюлоза). Magic paper (nitrocellulose)

Пиробумага (нитроцеллюлоза). Magic paper (nitrocellulose)

Пиробумага (нитроцеллюлоза). Magic paper (nitrocellulose)




Итак, искомый материал найден!

А теперь, собственно, методика синтеза:

На 21 грамм бумажных салфеток взял 200 мл концентрированной серной кислоты. Второй компонент - 70% азотная кислота, чуть больше 100 мл.

Смесь кислот охладил, перелил в стеклянную кастрюльку. После чего утопил в нитрующей смеси, одну за другой, все салфетки. Кастрюльку прикрыл листом стекла.

Да, важный момент: салфетки нужно подсушить горячим воздухом. Те, что были у меня, прямо из упаковки, после просушки теряли около 5% массы.


Пиробумага (нитроцеллюлоза). Magic paper (nitrocellulose)
Нитрование салфеток

Пиробумага (нитроцеллюлоза). Magic paper (nitrocellulose)

Пиробумага (нитроцеллюлоза). Magic paper (nitrocellulose)

Пиробумага (нитроцеллюлоза). Magic paper (nitrocellulose)

Пиробумага (нитроцеллюлоза). Magic paper (nitrocellulose)

Пиробумага (нитроцеллюлоза). Magic paper (nitrocellulose)

Пиробумага (нитроцеллюлоза). Magic paper (nitrocellulose)




О времени нитрования. Ранее проводил эксперимент: образцы бумаги писчей, фильтровальной, салфеток и ваты поместил в нитрующую смесь. Часть материалов вынул через 3 часа, а остальной оставил нитроваться на 7 дней. Потом проверил, как они горят. В результате заметной разницы между образцами, которые были нитрованы в течение 3-х часов и в течение 7-и дней, выявить не удалось. Так что, делаю вывод, что выдержки в течение одной ночи - вполне достаточно.

По окончании нитрования, салфетки промыл холодной водой. Затем выдержал в растворе пищевой соды:


Пиробумага (нитроцеллюлоза). Magic paper (nitrocellulose)




Далее многократная промывка водой, и сушка.

За сохранность материала можно не беспокоиться. Салфетка хоть и остаётся в виде бумаги, но от воды теперь не размокает, и в целом механически устойчива. Объяснить это просто: достаточно вспомнить, что ещё не так давно, нитроцеллюлоза широко использовалась в качестве пластмассы для изготовления различных изделий.

В итоге, из 21 грамма бумажных салфеток удалось получить 34 грамма нитро-салфеток.


Пиробумага (нитроцеллюлоза). Magic paper (nitrocellulose)




Нитроцеллюлозная салфетка получилась чуть желтее, чем оригинал. Тем не менее, цвет отличается не значительно. И, не имея оригинала, идентифицировать нитро-салфетку, не посвящённый человек точно не сможет!

На фото слева: обычная салфетка. Справа: пронитрованная.


Пиробумага (нитроцеллюлоза). Magic paper (nitrocellulose)
На фото слева: обычная салфетка. Справа: пронитрованная.



А теперь, самое интересное - демонстрация фокуса с самодельной пиробумагой!


Magic paper (nitrocellulose)

Пиробумага (нитроцеллюлоза). Magic paper (nitrocellulose)

Пиробумага (нитроцеллюлоза). Magic paper (nitrocellulose)

Пиробумага (нитроцеллюлоза). Magic paper (nitrocellulose)

Пиробумага (нитроцеллюлоза). Magic paper (nitrocellulose)

Пиробумага (нитроцеллюлоза). Magic paper (nitrocellulose)

Пиробумага (нитроцеллюлоза). Magic paper (nitrocellulose)

Пиробумага (нитроцеллюлоза). Magic paper (nitrocellulose)

Пиробумага (нитроцеллюлоза). Magic paper (nitrocellulose)

Пиробумага (нитроцеллюлоза). Magic paper (nitrocellulose)




Как можно видеть, пиробумагу не так уж сложно сделать в домашних условиях. Кстати, демонстрировать фокус, используя салфетку вместо классических листочков пиробумаги - гораздо эффектнее! И не придётся объяснять зрителям, откуда появилась именно такая бумажка. Согласитесь, салфетка может оказаться в кармане у каждого. Или же её можно заранее подкинуть на стол, или в салфетницу (и в процессе демонстрации фокуса, взять "случайный, первый попавшийся" предмет).

И ещё совет практикам: при "превращении" салфетки в любой предмет, нужно двигать (махать, кутить) рукой с горящей салфеткой. Это нужно, чтобы скрыть движения пальцев. Конечно, внезапное появление ослепляющего пламени и без того отвлечёт внимание зрителей. Но, чтобы скрыть недостаточную ловкость рук, или при повторных показах фокуса, лучше всё же размахивать рукой, скрывая в огне всё то, что не должен видеть зритель.


<Огонь на ладони ("Холодный огонь")>

<Химические вулканы и Фараоновы змеи ч.2> <Химические вулканы ч.1> < Опыты со щелочными металлами > < Опыты со щелочными металлами 1 > [Эксперименты с ацетиленом] [Эксперименты с ацетиленом, метаном, пропаном и бутаном] [Эксперименты с ацетиленом, метаном, пропаном и бутаном 2] <Эксперименты с пропан-бутановой смесью 1> <Эксперименты с пропан-бутановой смесью 2> <Эксперименты с фосфором ч.1> <Эксперименты с фосфором ч.2> <Эксперименты с водородом 1> <Эксперименты с водородом 2> <Эксперименты с водородом 3> <Хлористый азот (трихлорид азота). Иодистый азот (нитрид иода)> <Перекись ацетона, ГМТД, органические перекиси> <Черный порох> <Кумулятивный эффект (№5 2011)> <Нитроглицерин, Этиленгликольдинитрат, Нитроэфиры, Нитропроизводные> <Огонь от капли воды (№1 2012)> <Огонь на ладони (Холодный огонь)> <Ртуть, Амальгамы, Соединения Ртути>
<Пиробумага (Обсудить на форуме)> [Отправить Комментарий / Сообщение об ошибке]