Nitroselluloosa
Historia > Yhdisteen löytäminen

Ranskalainen kemisti Henri Braconnot havaitsi vuonna 1832 tekemissään tutkimuksissa, että puukuidut muuttuivat voimakkaasti palavaksi materiaaliksi, kun ne kyllästettiin typpihapossa. Braconnot antoi aineelle nimen xyloidiini (ransk. xyloïdine). Vastaavan prosessin havaitsi paria vuotta myöhemmin myös ranskalainen Théophile-Jules Pelouze, joka kyllästi tällä kertaa typpihapolla paperia ja pahvia. Nitroselluloosaa valmisti myös ranskalainen Jean-Baptiste Dumas, joka käytti yhdisteestä nimeä nitramidiini (ransk. nitramidine). (1843) Ranskalaisten löydöillä ei tosin ollut käytännön käyttökohteita, sillä niistä ei ollut käyttökelpoisiksi räjähteiksi muodostuneiden aineiden epävakauden takia.
Nitroselluloosan käyttökelpoisen muodon löysi vahingossa sveitsiläinen kemisti Christian Schönbein vuonna 1845. Avioliitossa eläneen kemistin vaimo oli kieltänyt tätä toteuttamasta kokeitaan kotona, mutta Schönbein jätti ohjeen välillä noudattamatta vaimon ollessa poissa kotoa. Schönbein oli sekoittamassa rikki- ja typpihapoista seosta kotinsa keittiössä, kun happoseosta sisältänyt astia kaatui pöydälle varomattoman käsittelyn seurauksena. Schönbein kuivasi pöydän nopeasti käsiinsä saamaan puuvillaiseen keittiöliinaan, jonka ripusti tämän jälkeen keittiön lieden päälle kuivumaan. Liina syttyi jonkin ajan kuluttua ilmiliekkeihin, paloi ja jätti jälkeensä vain hyvin pienen määrän tuhkaa.
Schönbein jatkoi ilmiön tutkimista ja kehitti menetelmän aineen hallittuun valmistamiseen. Hänen kehittämässään varhaisessa menetelmässä sekoitettiin massan mukaan kolme osaa rikkihappoa yhteen osaan typpihappoa, minkä jälkeen seoksesta otettaisiin pienempi osa erilliseen astiaan, mihin pieni pellavapala kastettaisiin tunnin ajaksi noin 10–15 °C lämpötilassa. Tunnin jälkeen ylimääräinen happoseos kaadettiin pois ja syntynyt nitroselluloosa pestiin runsaassa vedessä ja heikossa kaliumkarbonaattiliuoksessa happojen neutraloimiseksi. Tämän jälkeen nitroselluloosapala pestiin jälleen vedessä ja puristettiin kuivaksi. Lopuksi pala käsiteltiin vielä 0,6-prosenttiseen salpietariliuokseen, puristettiin kuivaksi ja kuivattiin täysin 65 °C lämpötilassa. Schönbein muokkasi prosessia vielä myöhemmin siten, että molempia happoja mitattiin tilavuuden mukaan 14 osaa suhteessa yhteen osaan puuvillaa.
Nitroselluloosa tuotti palaessaan kuusinkertaisen määrän kaasua mustaruutiin nähden, ei palanut yhtä kuumalla liekillä ja tuotti huomattavasti vähemmän näköhaittaa aiheuttanutta savua. Schönbein oli ensimmäinen, joka huomasi nitroselluloosan mahdollisuudet korvata tuolloin käytetty mustaruuti aseiden ajoaineena. Hän jakoi tietoa löydöstään englantilaisille ystävilleen, joille hän lähetti myös näytteen tuottamastaan kemikaalista vuonna 1846. Schönbein ei kuitenkaan jakanut kaikkia tietojaan nitroselluloosaan liittyen, hankkien esimerkiksi patentin kehittämälleen valmistusmenetelmälle. Schönbein jatkokehitti valmistusmenetelmäänsä yhteistyössä Frankfurtin yliopiston tutkija Rudolf C. Böttgerin kanssa, joka oli löytänyt itsenäisesti vastaavan nitroselluloosan valmistusmenetelmän samoihin aikoihin Schönbeinin kanssa. Nitroselluloosan valmistusmenetelmän oli Schönbeinin ja Böttgerin lisäksi löytänyt itsenäisesti Braunschweigissa asunut professori ja tohtori F. J. Otto, joka oli julkaissut valmistusmenetelmänsä vuonna 1846 ennen Schönbeinia ja Böttgeriä.