Badanie  stabilności  termicznej  tworzyw 
sztucznych   

 

 

 

 

 

   12.11.2012 r. 

Karolina Albecka  

Paulina Dembińska  

Jakub Dułak  

Karolina Dzilińska  

Joanna Forc  

Damian Hebel 

Katarzyna Hermanowicz 

Wiktor Kucharski 

 

 

1.  CEL BADANIA 

Celem ćwiczenia było zbadanie stabilności termicznej nitrocelulozy za pomocą różnicowego 
kalorymetru DSC7 (Differential Scanning Calorimeter).   

2.  PRZEBIEG BADNIA 

Za pomocą DSC wykonano dwa pomiary mocy przepływu ciepła (w mW) między komorą pomiarową 
z badaną próbką oraz komorą odniesienia w funkcji temperatury (w °C).  Ze względu na właściwości 
nitrocelulozy dobrano zakres badania od 50 do 280 °C.  Pomiaru dokonano w atmosferze azotu N

2

 

oraz ze stałą szybkością ogrzewania równą 20 °C/min.  
Pierwszy pomiar przeprowadzono dla kapsułki z próbką nitrocelulozy o masie 3,4 mg. 
Drugi pomiar przeprowadzono dla kapsułki z próbką folii z nitrocelulozy o mniejszej masie i 
powierzchni zwilżoną metanolem. 

 

3.  PRÓBKA PIERWSZA 

 
Nie udało nam się uzyskać danych na temat stabilności termicznej pierwszej próbki nitrocelulozy 
gdyż ze względu na błędy aparatury, nie uległa ona rozkładowi podczas badania. 
W celu zbadania stabilności termicznej nitrocelulozy posłużono się wynikami tej samej próby 
przeprowadzonej na innych zajęciach laboratoryjnych. Po zamianie jednostek z mW/mg na Wg oraz 
zmianie nachylenia wykresu otrzymano następujące dane: 

 

 

Próbka 

Temperatura rozkładu [°C] 

ΔH reakcji [J/g] 

1 

200,004 

-586,813 

4.  PRÓBKA DRUGA – FOLIA  

Drugi pomiar przebiegał bez zakłóceń i po wprowadzeniu zmian jak w przypadku próbki pierwszej, otrzymano 
z niego następujące dane: 

 

 

Próbka 

Temperatura rozkładu [°C] 

ΔH reakcji [J/g] 

2 

202,67 

-981,968 

 

5.  PORÓWNANIE WYNIKÓW 

Próbka 

Temperatura rozkładu [°C] 

ΔH reakcji [J/g] 

1 

200,004 

-586,813 

2 

202,670 

-981,968 

 

Obie reakcje, które zaszły przy badaniu próbek są silnie egzotermiczne.  Rozkład termiczny próbki 
nitrocelulozy o większej masie rozpoczął się w mniejszej temperaturze i towarzyszył mu prawie o połowę 
mniejszy efekt energetyczny niż w przypadku próbki z cienkiej folii.  Rozkładowi nitrocelulozy towarzyszą 
produkty takie jak: CO

2

, H

2

O, N

2

, i w śladowych ilościach NO

x

, CO, H

2

. 

 

6.  WNIOSKI 

Rozkład termiczny nitrocelulozy jest procesem silnie egzotermicznym zachodzącym (w zależności od 
warunków badania) w temperaturze ok. 200 °C.  Rozkład tego związku zachodzi nagle i całkowicie, co świadczy 
o niebezpiecznych właściwościach nitrocelulozy. Różnica w temperaturze jak i efekcie energetycznym 
uzależniona była od formy w jakiej była nitroceluloza, od stopnia jej nitryfikacji, temperatury jak i czasu jej 
ogrzewania. Nitroceluloza jest mieszaniną różnych odmian nitrocelulozy, które różnią się między sobą 
długością łańcucha, cząsteczki jak i miejscem podstawienia grupy nitrowej w cząsteczce co mogło znacząco 
wpłynąć na właściwości chemiczne i fizyczne naszych próbek.