Nitroceliuliozė (nitratinė celiuliozė) – savybės, panaudojimas ir pavojai
Nitroceliuliozė: savybės, panaudojimas ir pavojai — sužinokite apie nitratinę celiuliozę, jos degumą, taikymą kino/medicinai ir svarbias saugos rekomendacijas.
Nitroceliuliozė (taip pat: celiuliozės nitratas, blykstės popierius) yra cheminis junginys, susidarantis nitruojant celiuliozę, paprastai veikiant azoto rūgštimi arba kitu stipriu nitruojančiu agentu. Tai organinis esteris, pasižymintis dideliu reaktyvumu ir užsidegimo galimybe — medžiaga degdama išskiria daug šilumos ir liepsna plinta labai greitai. Dėl šių savybių nitroceliuliozę dažnai vadina šaunamąja medvilne arba nitratine celiulioze.
Savybės
- Labai degi ir greitai liepsnoja; gali deguoti be išorinio deguonies šaltinio dėl molekulinio deguonies turinio esterio grupėse.
- Skirtingai nitracijos lygiu gaunami produktai nuo mažiau nitrintų (naudojamų lako, lako pagrindų, kolodiono srityse) iki stipriai nitrintų (vadinamasis „guncotton“), kurie yra energetinės medžiagos ir panaudojami kaip raketų ar šaudmenų sudedamoji dalis.
- Chemiškai tirpsta tam tikruose organiniuose tirpikliuose; dažnai plastifikuojama kamparu arba kitais plastifikatoriais, kad taptų lankstesnė (pvz., kino juostų pagrinde).
- Fenomenas: laikui bėgant nitroceliuliozė gali nesustabilizuotai skilti, išskirdama rūgščius dujinius (NOx), kas spartina tolesnę degradaciją ir didina gaisro riziką.
Panaudojimas
- Karinėje ir pramoninėje srityje naudojama kaip sudedamoji dalis šaudmenų užtaisams, raketinio kuro ir mažos sprogstamosios galios medžiagų — kai kuriais atvejais kaip sviedinys arba mažos sprogstamosios galios sprogstamoji medžiaga.
- Fotografijoje ir kinematografijoje — plastifikuota nitroceliuliozė ilgą laiką buvo naudojama kaip kino juostos ir rentgeno juostų pagrindas. Gamintojai, pavyzdžiui, Kodak, naudodavo kamparu plastifikuotas nitratines juostas.
- Pramonėje ji taip pat naudojama lakams, lako pagrindams, spausdinimo rašalams, klijams, medicininiam kolodionui ir kai kurioms nagų lako formulėms.
- Istoriškai — popieriaus „blyksčių“ gamyboje (blykstės popierius) bei kituose specializuotuose gaminiuose, kuriems reikalingas greitas užsidegimas ar džiūvimas.
Pavojai ir rizika
- Gaisro pavojus: nitroceliuliozė dega intensyviai, kartais gali sprogti ar žaibiškai dega esant ribotai erdvei ar kai yra mechaninis smūgis. Kartais liepsnos slopinimas užsidegus yra sudėtingas — medžiaga gali degti žemoje temperatūroje ir greitai skleisti liepsną.
- Toksiškumas: degimo ar skilimo metu išsiskiria toksiški dujiniai (pvz., azoto oksidai), kurie yra kenksmingi kvėpavimo takams ir akių gleivinėms.
- Degradacija: seni nitratiniai filmų archyvai linkę savaime degraduoti, virsti lipniais, kumpuotu ar purus dulkėtu mase, o kartu formuojasi rūgštinė terpė, kuri pagreitina tolesnę skilimą ir padidina užsidegimo bei toksiškų dujų išsiskyrimo riziką.
- Gamintojo rizikos: nitruojant celiuliozę naudojamos stiprios rūgštys (pvz., azoto ir sieros rūgštys), o procesas yra toksiškas ir eksoterminis — reikalinga griežta temperatūros kontrolė ir rūgščių atliekų tvarkymas.
Saugos priemonės ir pirmoji pagalba
- Laikymas: saugoti vėsioje, sausoje, gerai vėdinamoje patalpoje, toliau nuo šilumos šaltinių, atviros liepsnos, elektrinių išlydžių. Laikyti atskirai nuo degių medžiagų ir stiprių oksidatorių; riboti sandėliavimo kiekius pagal vietinius reglamentus.
- Gaisro gesinimas: su nitroceliuliozės gaisrais turi kovoti apmokytos gelbėjimo tarnybos. Mažiems gaisrams gali būti naudojami sausi cheminiai gesintuvai arba CO2, tačiau dėl medžiagos energetiškumo ir galimo sprogiofaktorės reikia įvertinti riziką. Dažnai taikomos apsauginės priemonės — atvėsinti aplinkines talpas vandens purškimu ir riboti uždegimo šaltinius.
- Pirmoji pagalba: esant poveikiui odai — nuplauti tekančiu vandeniu ir muilu; patekus į akis — plauti dideliu kiekiumi vandens ir kreiptis medicininės pagalbos; įkvėpus dūmų — nukreipti į gryną orą, užtikrinti poilsį ir, jei kyla kvėpavimo sutrikimai, kreiptis į gydytoją.
Laikymas, stabilizavimas ir utilizacija
- Prieš saugant reikia pašalinti rūgštis ir stabilizuoti medžiagą — nitroceliuliozė dažnai plaunama ir neutralizuojama po nitracijos, o galutiniai gaminiai gali būti praturtinti stabilizatoriais, kad sumažėtų savaiminės degradacijos greitis.
- Senų nitratinių kino ar rentgeno juostų utilizacija reikalauja specialių procedūrų: dezaktivacija, saugus perdirbimas arba kontroliuojamas šalinimas specializuotose atliekų apdorojimo įmonėse. Deginimas ar netinkamas mechaninis ardymas gali sukelti gaisrą ar pavojų aplinkai.
- Istoriniai eksponatai: restauruojant ir saugant istorinius nitratinius filmus būtina konsultuotis su archyvų specialistais — dažnai taikomi saugūs pernešimo ir kopijavimo į modernesnes laikmenas metodai.
Alternatyvos ir istorija
- Dėl gaisrų ir degradacijos problemų nitratinės juostos iš kino ir medicininės praktikos buvo palaipsniui pakeistos saugesnėmis pagrindinėmis medžiagomis: nuo 1930 m. rentgeno juostoms pradėtos naudoti apsauginės juostos, o vėliau — sintetinių celuliozės acetato bei poliesterio pagrindų kino juostos. Originali nitratinė kino reikmenų medžiaga buvo žinoma kaip „nitratinė juosta“.
- Per pirmąją pusę XX a. kilo daug gaisrų ir praradimų dėl nitratinių filmų, todėl archyvavimo ir gamybos standartai buvo pakeisti saugesnėmis alternatyvomis; tuo pačiu plėtojami stabilizatoriai ir perdirbimo metodai.
Teisiniai reikalavimai
- Daugelyje šalių nitroceliuliozė ir nitratiniai produktai yra reglamentuojami kaip pavojingos arba sprogstamosios medžiagos — tai apima transportavimo, sandėliavimo ir laikymo taisykles, taip pat atliekų tvarkymo reikalavimus. Privaloma laikytis vietinių teisės aktų, standartų ir saugos gairių.
Išvados
Nitroceliuliozė yra universali, tačiau pavojinga medžiaga: ją galima naudoti tiek pramonėje, tiek karinėse srityse, tačiau dėl didelės užsidegimo, skilimo ir toksiškumo rizikos būtina griežtai laikytis saugos, sandėliavimo ir utilizacijos reikalavimų. Istorinėse srityse (kino archyvai, muziejai) nitratinių juostų egzistavimas reikalauja specialios priežiūros ir konservavimo, o daugeliu atvejų — persaugojimo arba perkėlimo į saugesnes laikmenas.
Ieškoti