Nitrocellulose

Nitrocellulose
Général
Synonymes	nitrate de cellulose, fulmicoton, coton-poudre, pyroxyle, collodion
N CAS	9004-70-0
PubChem	720071
Apparence	masse fibreuse, blanc-jaunâtre
Propriétés chimiques
Formule brute	C6H8N2O9
Masse molaire	252,1357 ± 0,0085 g·mol
Propriétés physiques
T° fusion	160-180 °C
Solubilité	Sol. dans 25 parts d'1 vol. alc. + 3 vol. éther ; sol. dans le méthanol, l'acétone, l'acide acétique glacial, l'acétate d'amyle
Masse volumique	1,35–1,40 g·cm
Point d’éclair	4,4 °C
Conductivité thermique	0,23 W·m·K
Propriétés électroniques
constante diélectrique	7,0–7,5 (60 Hz) 6,6 (1 MHz)
Propriétés optiques
Indice de réfraction	$n_{}^{20}$ 1,49–1,51
Précautions
Directive 67/548/EEC

E

Phrases R : 3,
Phrases S : (2), 35,
SIMDUT
B4, F,
Écotoxicologie
DL	>5 000 mg·kg souris oral
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

La nitrocellulose ou nitrate de cellulose est un produit chimique, explosif, dérivé de la cellulose.

Il a été utilisé dans les munitions sous forme de fulmicoton, coton-poudre ou encore pyroxyle.

La nitrocellulose est à l'état sec un explosif fulminant, c'est-à-dire qu'il dégage un grand volume de gaz et de chaleur lors de sa combustion.

La nitrocellulose peut se gélifier dans un mélange d'éther et d'alcool (selon le procédé de Paul Vieille).
Le gel de nitrocellulose est appelé collodion.
Ce produit est très peu soluble et semble très peu biodégradable dans l'eau.

Elle est obtenue par nitration de la cellulose. La cellulose (composant principal des végétaux) était pour cela initialement traitée dans un bain d'acide nitrique ; plus tard on utilisera un mélange d'acides sulfurique et nitrique pour accélérer la réaction.

Les ions nitronium issus de la réaction entre l'acide sulfurique et l'acide nitrique vont réagir avec les fonctions alcool de la cellulose pour former de la nitrocellulose.
Selon le taux d'azote obtenu, on obtient un produit très dangereux et explosif à l'état sec. La nitrocellulose est stockée dans des conditions d'humidité importante (> 25 %) pour être considérée sans danger.

C'est le chimiste français Paul Vieille, qui à la fin du XIX siècle découvrit un procédé permettant d'utiliser la nitrocellulose comme poudre blanche sans fumée.

Le coton fut très souvent employé pour la fabrication d'où les noms de coton poudre' et fulmicoton

En 1875, Alfred Nobel se blessa au doigt dans son laboratoire français de Sevran. Il soigna sa plaie en appliquant du collodion. Réflechissant à la composition du pansement liquide, il eut l'idée de mélanger la nitroglycérine avec la nitrocellulose. Il déposa sa nouvelle invention sous le nom de « dynamite gomme » ou « dynamite à base active ». .

La nitrocellulose, notamment sous forme de collodion a connu de multiples usages :

• Le collodion est ou a été utilisé en pharmacie pour isoler les plaies des risques d'infections extérieures. Il a l'aspect d'un vernis incolore et se détache facilement de la peau une fois la blessure cicatrisée. On obtient ce collodion par traitement où interviennent le coton et l'acide nitrique, le tout étant dilué - après copieux rinçage et séchage - dans de l'éther. La présence d'éther a conduit à l'interdiction du collodion dans les années 1960-1970 dans certains pays (pas en Belgique).

• La nitrocellulose a principalement été utilisée comme explosif (la célèbre Poudre B qui remplaça la poudre noire).

• Elle a été utilisée, selon la découverte du chimiste français Hilaire Bernigaud de Chardonnet en 1884, aussi pour fabriquer des tissus, mais ceux-ci étaient dangereux parce que très inflammables, d'où le nom de soie belle-mère qui lui avait été donné à la fin du XIX siècle. À l'époque, en effet, la bougie restait très utilisée comme moyen d'éclairage domestique ou dans les réceptions officielles.

• le collodion a été utilisé comme film pour la photographie et le cinéma.

• la nitrocellullose est utilisée comme colle, comme composant de la pâte à bois (le collodion durcit à l'air libre), comme enduit pour les maquettes aériennes, ou comme composant d'allume-feux.

• Les balles de ping-pong sont souvent fabriquées en Celluloïd, c’est-à-dire un mélange de nitrocellulose et de camphre (plastifiant rendant la nitrocellulose moins réactive).

• Les illusionnistes utilisent la nitrocellulose pour produire une combustion rapide, qui ne laisse pas de résidus solides. On l'appelle papier flash ou coton flash. Le but étant par exemple de distraire l'attention du spectateur afin de permettre à l'illusionniste de faire apparaître un objet dans sa main.

• En biochimie, elle se présente sous la forme d'une membrane rugueuse blanche ; elle sert pour les tests de Western et Dot blot ; en effet, la nitrocellulose a la propriété de fixer rapidement les protéines.

• Le conditionnement des viandes pré-emballées vendues en grandes surfaces utilise la cellophane recouverte extérieurement d’un vernis nitrocellulosique ou de polyéthylène.

C'est de nitrocellulose, également nommée fulmicoton, qu'était chargé le canon propulsant les passagers de Jules Verne dans De la Terre à la Lune. C'est aussi l'explosif que les naufragés de L'Île mystérieuse fabriquent pour remplacer la poudre, dont ils ne disposent qu´en quantité limitée. Il en est également question dans le Voyage au centre de la terre.

L'invention de la dynamite, avec un effet brisant beaucoup plus important, a fait tomber le fulmicoton, beaucoup moins puissant, en désuétude en tant qu'explosif industriel.
Le fulmicoton présente l'avantage d'un régime de déflagration déterminé et plutôt lent (effet souffle), parfaitement compatible avec son usage dans les armes à feu (encore de nos jours dans les missiles).