Форум Химиков - Энтузиастов. Химия и Химики
http://www.chemistry-chemists.com/forum/

Пиробумага
http://www.chemistry-chemists.com/forum/viewtopic.php?f=7&t=1661
Page 2 of 3

Author:  Volodymyr [ 12 Oct 2011 12:56 ]
Post subject:  Re: Пиробумага

Inventor wrote:
Уайт-спиприт с большим содержанием органических веществ (как мне объяснили), когда поджигал, не спорю дыма и вони было много.

А бумага тут при чем? Уайт-спирит - аналог солярки (не вдаваясь в подробности). Разумеется он будет гореть.

Author:  Inventor [ 12 Oct 2011 17:15 ]
Post subject:  Re: Пиробумага

Я имел ввиду бумагу пропитанную им и подсушенную

Author:  Volodymyr [ 12 Oct 2011 17:35 ]
Post subject:  Re: Пиробумага

Уайт-спирит полностью не высыхает.

Author:  Inventor [ 12 Oct 2011 18:51 ]
Post subject:  Re: Пиробумага

А, понятно, спасибо!

Author:  Моня Квасов [ 12 Oct 2011 23:39 ]
Post subject:  Re: Пиробумага

Бумага - горючее, а окислитель что, где? :)
Имеем только воздух. Поместите горящую бумагу в сосуд с чистым кислородом - начнет бешено гореть.
Я как то поднес сигарету к сруе кислорода из баллона. Вот это был фейерверк!!! :ap:

Author:  феерверкер [ 12 Jan 2020 11:53 ]
Post subject:  Re: Пиробумага

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, не смотря 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? Не всё оказалось так просто.
С обыкновенной бумагой не вышло: при нитровании она желтеет (приобретая коричневый оттенок). А при 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 выделяет 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 из различных материалов:
1. Бумага обыкновенная (писчая)
2. Обеззоленный фильтр.
3. Салфетка бумажная.
4. Хлопковая вата.
Attachment:
File comment: Образцы
IMG_1450.JPG
IMG_1450.JPG [ 1.33 MiB | Viewed 10861 times ]
Attachment:
trim.489B708F-BBEC-48CC-B02A-8BE923547A40.MOV [12.32 MiB]
Downloaded 443 times

Attachment:
File comment: Кадр из видео
IMG_1515.PNG
IMG_1515.PNG [ 3.95 MiB | Viewed 10861 times ]


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.
Attachment:
IMG_1141.JPG
IMG_1141.JPG [ 1.98 MiB | Viewed 10861 times ]
Attachment:
IMG_1143.JPG
IMG_1143.JPG [ 1.93 MiB | Viewed 10861 times ]
Attachment:
IMG_1146.JPG
IMG_1146.JPG [ 2.04 MiB | Viewed 10861 times ]
Attachment:
IMG_1147.JPG
IMG_1147.JPG [ 2.04 MiB | Viewed 10861 times ]
Attachment:
IMG_1148.JPG
IMG_1148.JPG [ 1.99 MiB | Viewed 10861 times ]
Attachment:
IMG_1149.JPG
IMG_1149.JPG [ 2.12 MiB | Viewed 10861 times ]
Attachment:
IMG_1150.JPG
IMG_1150.JPG [ 2.13 MiB | Viewed 10861 times ]


О времени нитрации. Ранее проводил эксперимент: Образцы бумаги писчей, фильтровальной, салфеток и ваты поместил в нитрующую смесь. Часть материала вынул через 3 часа, а остальной оставил нитроваться на 7 дней. В результате, в горении образцов, нитрованных в течение 3-х часов и 7-и дней, заметной разницы 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:
Attachment:
File comment: Промывка в соде
IMG_1197.JPG
IMG_1197.JPG [ 1.95 MiB | Viewed 10861 times ]


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.
Attachment:
File comment: Результат
IMG_1202.JPG
IMG_1202.JPG [ 1.97 MiB | Viewed 10861 times ]


Нитроцеллюлозная салфетка получилась чуть желтее, чем оригинал. Тем не менее, цвет отличается не значительно. И, не имея оригинала, индифицировать нитро-салфетку, не посвящённый человек точно не сможет!
На фото слева: обычная салфетка. Справа: пронитрованная.
Attachment:
File comment: Сравнение
IMG_1446.JPG
IMG_1446.JPG [ 1.42 MiB | Viewed 10861 times ]

А теперь, самое интересное - демонстрация фокуса с самодельной пиробумагой!
Attachment:
trim.A07EC142-28CE-4AB5-86F7-5BF51EA3586D.MOV [19.62 MiB]
Downloaded 469 times
Attachment:
File comment: Кадр из видео
IMG_1516.PNG
IMG_1516.PNG [ 5.46 MiB | Viewed 10861 times ]

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.

Author:  H.M.F. [ 12 Jan 2020 16:06 ]
Post subject:  Re: Пиробумага

Спасибо!
Симпатично и информативно :ay: Можно ли пиробумагу гладить утюгом, делая, скажем, оригами?

Author:  moonshine43 [ 12 Jan 2020 16:31 ]
Post subject:  Re: Пиробумага

Хороший опыт!
В школе любил делать нитроцеллюлозу из ваты (салфеток тогда ещё не было). Гнал азотку из калийной селитры (легче, хотя и дороже), получалась 98-99%. Смешивал с серной ~1:1 по объёму. В полученном меланже вата нитровалась полностью за 3-5 минут, дальше уже не изменялась. Вынимал железным пинцетом, выкручивая избыток кислот об край стакана. Потом промывка, в конце немного с содой, и всё.. Сгорала ещё быстрее салфетки.

Author:  Volodymyr [ 12 Jan 2020 23:29 ]
Post subject:  Re: Пиробумага

Однозначно - хороший опыт. Постараюсь побыстрее оформить материал в журнале.

H.M.F. wrote:
Спасибо!
Симпатично и информативно :ay: Можно ли пиробумагу гладить утюгом, делая, скажем, оригами?

В химической энциклопедии пишут, что:
Quote:
Нестабилизированные целлюлозы нитраты обладают малой атмосферостойкостью и очень низкой термич. стабильностью; в обычных условиях безводные нитраты разлагаются менее чем через 3 мес. При нагревании Ц. н. подвергаются деструкции уже при 40-60 °С, причем скорость разложения быстро возрастает с повышением температуры и в присутствии кислот и щелочей. Термич. разложение целлюлозы нитраты- самоускоряющийся процесс, а при быстром нагревании возможны вспышка (для целлюлозы нитраты, увлажненных спиртами. т. всп. 13 °С) и взрыв. Т-ра воспламенения зависит от скорости подвода теплоты: при медленном нагревании -190 °С, при быстром - от 160-170 до 141 °С.

учитывая это, утюг - плохая идея. Даже если не вспыхнет, полетят нитрозные газы.
________________

Идея для фокуса. У поваров и официантов есть прием, как преподносить деликатес. Тарелка или поднос с блюдом накрыты декоративным колпаком, который они снимают эффектным движением. Иногда вместо колпака - салфетка.

Так вот, вместо снятия салфетки можно ее поджечь. Единственное, при разложении нитроцеллюлозы образуются оксиды азота (т.е. блюдо должно быть бутафорским, а не настоящим).

Author:  Volodymyr [ 14 Jan 2020 13:50 ]
Post subject:  Re: Пиробумага

Оформил:

Пиробумага (нитроцеллюлоза)
Magic paper (nitrocellulose)

http://chemistry-chemists.com/N2_2020/C ... P10-1.html

Video
Image

Video
Image

Author:  феерверкер [ 06 Feb 2020 19:06 ]
Post subject:  Re: Пиробумага

H.M.F. wrote:
Спасибо!
Симпатично и информативно :ay: Можно ли пиробумагу гладить утюгом, делая, скажем, оригами?

Оригами из пиробумаги - это интересная идея! Хотя проглаживать утюгом действительно лучше не стоит. Думаю, чтобы она лучше "держала форму" можно смочить бумагу водой.
Кстати, пробовал делать из пиробумаги самолётики (не из салфетки, а именно из бумаги), поджигать, и запускать. Но в пределах комнаты большого успеха не получилось - самолётик всегда догорал на полу. А вот если бы запустить его с балкона, вот тогда, пожалуй, комета получилась бы отличная!

Volodymyr wrote:
В химической энциклопедии пишут, что:
Quote:
Нестабилизированные целлюлозы нитраты обладают малой атмосферостойкостью и очень низкой термич. стабильностью; в обычных условиях безводные нитраты разлагаются менее чем через 3 мес. При нагревании Ц. н. подвергаются деструкции уже при 40-60 °С, причем скорость разложения быстро возрастает с повышением температуры и в присутствии кислот и щелочей.


Самодельная нитроцеллюлоза со временем разлагается, это факт. Но всё-таки "полное разложение за 3 месяца" - звучит как-то сомнительно. Первые образцы пиробумаги я сделал уже как раз 2,5 - 3 месяца назад. И, до настоящего момента, они сгорают всё так же активно. Хотя запах оксидов азота из файла, где хранятся салфетки, ощущается явно.

Volodymyr wrote:
Идея для фокуса. У поваров и официантов есть прием, как преподносить деликатес. Тарелка или поднос с блюдом накрыты декоративным колпаком, который они снимают эффектным движением. Иногда вместо колпака - салфетка.

Так вот, вместо снятия салфетки можно ее поджечь. Единственное, при разложении нитроцеллюлозы образуются оксиды азота (т.е. блюдо должно быть бутафорским, а не настоящим).

При сгорании окислы азота выделяются. Однако, выделяется их очень и очень не много. Например, экспериментируя с воспроизведением фокуса, сжигали в закрытой комнате, за короткое время, около десятка салфеток. Запах был более чем ощутимым, но не критично. Так что, думаю, одну-две салфетки вполне можно сжечь над съедобным блюдом.
Ну или ладно, закрывать блюдо стеклянным колпаком/крышкой, который, в свою очередь, уже скрывать пиробумагой.

Author:  radical [ 06 Feb 2020 19:44 ]
Post subject:  Re: Пиробумага

халат можно пронитровать :)

Quote:
История целлулоида начинается в 1845 году, когда легендарный швейцарский химик Кристиан Фридрих Шёнбейн изучал процесс нитрования органических веществ. Согласно распространённой легенде, открытие произошло случайно: Шёнбейн разлил азотную кислоту и вытер её хлопковым халатом, после чего повесил халат сушиться у печки. Халат высох, а образовавшаяся при нитровании азотной кислотой нитроцеллюлоза внезапно сгорела с громким хлопком. Так был изобретён бездымный порох, примерно в четыре раза превосходящий обычный по взрывчатым свойствам.

Author:  Volodymyr [ 06 Feb 2020 21:17 ]
Post subject:  Re: Пиробумага

Действительно похоже на сказку (легенду), зато звучит увлекательно.

Author:  Хамъ [ 21 Feb 2020 21:28 ]
Post subject:  Re: Пиробумага

Volodymyr wrote:
Действительно похоже на сказку (легенду), зато звучит увлекательно.

Да это просто красивая легенда, без серной кислоты здесь дело не пойдётЬ.

Author:  Юрий Денисов [ 21 Feb 2020 22:06 ]
Post subject:  Re: Пиробумага

Хамъ wrote:
Volodymyr wrote:
Действительно похоже на сказку (легенду), зато звучит увлекательно.

Да это просто красивая легенда, без серной кислоты здесь дело не пойдётЬ.

Может он пролил нитрирующую смесь, а не чистую азотку?

Author:  Volodymyr5 [ 22 Feb 2020 06:55 ]
Post subject:  Re: Пиробумага

Серная кислота (из нитрующей смеси) не высохнет, как написано в тексте. А если сушить ткань, не отмыв ее от нитрующей смеси, ткань рассыпется.

Author:  radical [ 22 Feb 2020 10:45 ]
Post subject:  Re: Пиробумага

Volodymyr5 wrote:
А если сушить ткань, не отмыв ее от нитрующей смеси, ткань рассыпется.

Даже от одной азотной хб распадется. Помню еще по своим джинсам после практикума по органике, после стирки штанины внизу все были в мелкую дырочку. Хорошие были джинсы, Levis, из толстой грубой ткани, сейчас таких давно не делают.
А халат, если он хб, конечно, а не синтетический, думаю можно пронитровать, по методике для нитрования ваты, только потом надо хорошо его прополоскать перед сушкой. Время нитрования можно сократить, чтобы не вся целлюлоза перешла в нитро.

Author:  H.M.F. [ 22 Feb 2020 12:46 ]
Post subject:  Re: Пиробумага

Только что понял, что забыл в нитрующей смеси вату несколько недель назад. Посмотрел. Растворилась полностью. Вот незадача :ag:

Author:  Volodymyr5 [ 22 Feb 2020 13:09 ]
Post subject:  Re: Пиробумага

Кислоты не были слишком разбавленными? Не знаю, возможна ли полная окислительная деструкция в нитрующей смеси при комнатной температуре, но гидролиз, если есть вода, запросто.

Author:  H.M.F. [ 22 Feb 2020 13:58 ]
Post subject:  Re: Пиробумага

Судя по объему - воды действительно немного насосало (стояло открытое в контейнере с сырой содой). Изначально была смесь 2 объемных частей серной (93.6%) и 1 части азотной кислоты (65%). Сначала в этом растворе замочил на 10 часов несколько мёртвых мух в стремлении сделать нитромух :ah: (безуспешно, ничего интересного), от этого и появилась коричневая окраска, затем, чего уж добру пропадать, положил в смесь ватный диск. Диск пролежал там около двух недель (точно уже не вспомню). Вот как это выглядит
Attachment:
VID_20200222_133645.mp4 [2.79 MiB]
Downloaded 411 times

Page 2 of 3 All times are UTC [ DST ]
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
http://www.phpbb.com/