Оглавление | Видео опыты по химии | Видео опыты по физике | На главную страницу |
Химия и Химики № 2 2020 Журнал Химиков-Энтузиастов |
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. |
Сравнение горения нитроцеллюлозы, полученной из различных материалов: 1 - бумага обыкновенная (писчая); 2 - обеззоленный фильтр; 3 - салфетка бумажная; 4 - хлопковая вата |
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. |
Нитрование салфеток |
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: |
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. |
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. |
На фото слева: обычная салфетка. Справа: пронитрованная. |
А теперь, самое интересное - демонстрация фокуса с самодельной пиробумагой!
|
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. |