谁说我柔弱
柔软的棉花在生活中经常用到,棉被里有棉花,棉袄里也有棉花。然而,在我们眼里柔软温顺的棉花却有着无与伦比的威力,你知道这是什么威力吗?
棉花可以用来做炸药。棉花(或棉子绒)与浓硝酸和浓硫酸的混合酸发生作用后,就制成了俗名为火棉的炸药。其原因是硝酸就像是个氧的仓库,能提供大量的氧,足以使棉花剧烈地燃烧。
火棉燃烧时,有大量的热放出来,生成大量的气体——氮气、一氧化碳、二氧化碳与水蒸气。据测定,火棉在爆炸时,体积竟会突然增大47倍!
火棉的燃烧速度更是让人大吃一惊,它能够在几万分之一秒内完全燃烧。如果炮弹里的炸药全是火棉的话,那么,在发射的一刹那,炮弹会在炮筒里爆炸,会把大炮炸得粉身碎骨,而不是像离弦之箭似的从炮口飞向敌人的阵地。因此,为了降低它的爆炸速度,在火棉里还要加进一些没有爆炸性的东西。
无色无味的氧气在极低的温度、很高的压力下,会凝结成浅蓝色的液态氧气。把棉花浸在液态氧气里,就成为一种液氧炸药。一旦用雷管起爆,爆炸起来,威力十分巨大。
棉花价格很低,液体氧不太贵,因此,液氧炸药的成本较低廉。所以,便宜的液氧炸药与火棉经常被大量地用于开矿、挖渠、修水库、筑隧道。
【知识点睛】
火棉燃烧生成大量的氮气、一氧化碳、二氧化碳和水蒸气,同时放出大量的热。
用硝酸处理纤维素(如脱脂棉),可以制得酯化程度不同的纤维素硝酸酯(含氮量较低,俗称硝酸纤维素或火棉等),一般得不到三硝酸酯(含氮14.14%),这是因为酯化反应是可逆的。
〔C↓6H↓7O↓2(OH)↓3〕n+3nHNO↓3=〔C↓6H↓7O↓2(ONO↓2)↓3〕n+3nH↓2O
改用浓硝酸和浓硫酸的混合酸处理,可以提高产物的含氮量。所以制作火棉(含氮量12.5%~13.8%)往往用过量的混合酸。
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醇跟羧酸或含氧无机酸生成酯和水,这种反应叫酯化反应。酯化反应是可逆的,它的逆反应是水解反应。在通常状况下,该可逆反应需要很长时间才能达到平衡。为了缩短达到平衡的时间,常用浓硫酸等作催化剂,工业上用阳离子交换树脂作酯化的催化剂。在酯化反应中,通常由羧酸提供羟基(羧酸跟有些叔醇酯化时,羟基由叔醇提供)。首先是羧酸的羰基质子化,使羰基碳原子带有更多的正电荷,醇就容易发生亲核加成,然后质子转移,消除水,再消除质子,就形成酯。广义的酯化反应还包括醇跟酰氯或酸酐、卤代物跟羧酸钠盐以及酯交换反应等。