Kod kursu:	Wykonali:
Temat: Nitrowanie celulozy	Nr ćw.: 2
Termin zajęć:	Termin oddania:

1. Cel doświadczenia:

Nitrowanie krążków celulozy, impregnacja w wybranych solach, oraz oznaczanie barw płomienia uzyskanych podczas spalania zimpregnowanych krążków nitrocelulozy.

1. Odczynniki:

• Stężony kwas azotowy 30cm³

• Stężony kwas siarkowy 30cm³

• Krążki bibuły filtracyjnej (7sztuk)

• Węglan sodu 10%- roztwór

• Roztwory soli (chlorek sodu, chlorek potasu, azotan (V) wapnia, chlorek baru, chlorek miedzi)

1. Sprzęt laboratoryjny:

• Zlewka poj. 600cm³

• Dwie zlewki poj. 400cm³

• Cylinder poj. 50cm³

• Termometr

• Łaźnia lodowa

• Krystalizatorka Ф15cm

1. Przebieg doświadczenia i obserwacje:

• Zlewkę o pojemności 600cm³ umieściłyśmy w łaźni lodowej.

• Wprowadziłyśmy do niej 30cm³ stężonego kwasu azotowego i mieszając termometrem czekałyśmy, aż temperatura spadnie do 5⁰C.

• Powoli, wciąż mieszając, dodałyśmy porcjami 30cm³ stężonego kwasu siarkowego. Uważałyśmy, aby temperatura nie przekroczyła 10⁰C.

• Po całkowitym dodaniu temperatura wynosiła 4^oC i wydzielały się białe opary.

• Zlewkę z przygotowaną mieszanina nitrującą usunęłyśmy z łaźni wodnej i zostawiłyśmy pod wyciągiem do osiągnięcia temperatury pokojowej.

• 6 krążków bibuły filtracyjnej zanurzyłyśmy pojedynczo na 10 minut w mieszaninie nitrującej, szczypcami wyjmowałyśmy krążki i wkładałyśmy do zlewki z wodą destylowaną. Po opłukaniu osuszyłyśmy krążki ręcznikiem papierowym. Siódmy krążek służył jako próba kontrolna.

• Jeszcze wilgotne krążki włożyłyśmy na 5 minut do szalek Petriego, w których znajdowały się różne roztwory soli. Jeden krążek nie został włożony do żadnego z roztworów soli.

• Po 5 minutach krążki zostały wyciągnięte na ręczniki papierowe w celu osuszenia.

• W międzyczasie zobojętniłyśmy mieszaninę filtrującą węglanem sodu. W wyniku reakcji wydzielił się dwutlenek węgla.

• Następnie spaliłyśmy wszystkie 7 krążków i obserwowałyśmy kolory na jakie barwiły się płomienie.

Tabela 1. Barwy płomienia w zależności od roztworów soli, w których zanurzałyśmy krążek.

Roztwór soli	Barwa płomienia
Krążek nie zanurzony w żadnym roztworze	Normalny płomień spalania celulozy (pomarańczowy)
Krążek niezaimpregnowany solą	Krążek zaczął się topić, zwęglił się, wydzielił się biały dym, bardzo mały płomień spalania
Chlorek sodu	Płomień żółto pomarańczowy
Chlorek potasu	Płomień fioletowy
Azotan wapnia	Płomień pomarańczowy
Chlorek baru	Płomień zielony
Chlorek miedzi	Płomień niebieski

1. Reakcje:

Reakcja kwasu azotowego (V) z kwasem siarkowym (VI), czyli nitrowanie:

HNO₃ + 2H₂SO₄ NO₂+ + H₃O⁺ + 2HSO₄^-

Reakcja otrzymania azotanu celulozy

CEL-OH + HONO₂ CEL-ONO₂ + H₂O

5.Wnioski

Nitrowanie przyspiesza proces spalania, wynika to z tego, że celuloza nitrowana spala się szybciej niż zwykła. W naszym przypadku podczas spalania płomień gasł, wynikało to z niedokładnego wysuszenia krążków. Nasze obserwacje dotyczące barwy płomieni spalania krążków pokrywają się z danymi podanymi w instrukcji. Różnice w obserwacjach mogłyby wynikać z zanieczyszczeń krążków przez inne roztwory soli (niedokładne umycie szczypiec).

Barwienie płomieni przez różne substancje wykorzystywane jest do celów analitycznych. Na podstawie barwy możemy zidentyfikować różne sole.

Atomy pierwiastków w trakcie ogrzewania pobierają energię porcjami, absorbując fale elektromagnetyczne o określonej długości. W ten sposób ulegają tak zwanemu wzbudzeniu. Ten stan jest krótkotrwały i atomy natychmiast wracają do swojego stanu wyjściowego, emitując przy tym energię w postaci fal elektromagnetycznych o określonej długości, my obserwujemy to przez określona barwę.