Zábavná chemie

Pomůcky: kádinka, větší nádoba (tak, aby se do ní vešla kádinka s nitrační směsí), skleněná tyčinka, teploměr

Chemikálie: kyselina sírová konc. (H₂SO₄), kyselina dusičná konc. (HNO₃), celulóza, uhličitan sodný (Na₂CO₃), voda, led

Postup:

1. Menší kádinku vložíme do větší nádoby a prostor mezi nimi vyplníme směsí vody s ledem
2. Připravíme nitrační směs - do 25 ml kyseliny dusičné postupně za stálého míchání nalijeme 45 ml kyseliny sírové (výhradně v tomto pořadí!)
3. Počkáme, až teplota nitrační směsi klesne pod 10°C a po malých částech vkládáme maximálně 5 g celulózy (obvazová vata)
4. Po celou dobu kontrolujeme teplotu, která nesmí přesáhnout 20°C
5. Celulózu je dobré v nitrační směsi míchat, ale opatrně tak, aby nedošlo ke tření vaty se stěnou kádinky nebo nárazům
6. Po 30 minutách vatu vytáhneme z nitrační směsi a neutralizujeme 5% roztokem uhličitanu sodného
7. Nitrovanou celulozu poté proplachujeme vodou do neutrální reakce na indikátorový papírek
8. Nitrocelulózu necháme uschnout volně loženou na papíře
9. Nitrocelulózu zapálime dotykem rozžhaveného konce špejle. Shoří beze zbytku oranžovým plamenem.

Vysvětlení: během nitrace dojde k substituci atomů vodíku hydroxylových skupin (-OH) nitroskupinami (-NO₂), viz obecná rovnice nitrace. Volně ložená nitrocelulóza (též střelná bavlna) prudce shoří, slisovaná exploduje.

R-OH + HNO₃ → R-O-NO₂ + H₂O

Kyselina sírová se reakce neúčastní, odebírá pouze vodu, která se při nitraci uvolňuje. Pokud bychom tedy chtěli přesný zápis reakce, pak by se kyselina sírová psala nad šipku. Nitrace probíhá mechanismem elektrofilní substituce.
 

Bezpečnost:

• Kyselina sírová i dusičná jsou silné žíraviny
• Nitrocelulóza je vysoce hořlavá. Doporučuji nevyrábět ji do zásoby, neuchovávat ji, ani ji nijak nelisovat.