RDX lub cyclotrimethylenitrinitramine (C.3H6N6O6) jest silnym materiałem wybuchowym o wysokim poziomie pęcherzenia i akceptowalnym poziomie wrażliwości. Heksogen jest wtórnym (wybuchowym) rodzajem materiałów wybuchowych (IV). Jest to obecnie jeden z najczęściej używanych rodzajów materiałów wybuchowych. Odnosi się do grupy wysokoenergetycznych środków wybuchowych.
Najczęściej heksogen stosuje się do różnych potrzeb wojskowych: muszle sprzętowe, bomby, miny, torpedy i inne rodzaje amunicji. Ponadto ten materiał wybuchowy wykorzystywany jest podczas operacji śrutowania w przemyśle, górnictwie, tunelowaniu i innych pracach inżynieryjnych. Heksogen jest również używany jako jeden ze składników stałego paliwa rakietowego.
Po raz pierwszy heksogen został zsyntetyzowany pod koniec XIX wieku w Niemczech, ale wielkoskalowa produkcja tego materiału wybuchowego powstała dopiero podczas II wojny światowej. Podczas tego konfliktu w samych Niemczech wyprodukowano ponad 100 tysięcy ton RDX.
Ten materiał wybuchowy ma doskonałe właściwości wybuchowe i wybuchowe, wystarczającą odporność chemiczną i dopuszczalną czułość. Dlatego nie jest zaskakujące, że heksogen jest drugim najbardziej popularnym materiałem wybuchowym po TNT. Ponadto technologia produkcji tych materiałów wybuchowych jest stosunkowo prosta i dość tania. Materiałem wyjściowym dla heksogenu jest kwas azotowy i heksamina, które otrzymuje się z węgla, wody i powietrza. Dlatego produkcja tego materiału wybuchowego może dość łatwo ustalić prawie każdy stan. W oparciu o powyższe, staje się jasne, że nie jest tak łatwo znaleźć analog hekogenu.
W połowie lat 90. jeden funt RDX kosztował od ośmiu do dwunastu dolarów amerykańskich.
W Rosji nazwa tego materiału wybuchowego stała się powszechnie znana po tragicznych wydarzeniach 1999 roku, kiedy dokładnie heksogen został użyty do wysadzenia budynków mieszkalnych w Moskwie i Volgodonsku.
Obecnie istnieje ponad pięć sposobów na uzyskanie RDX, wszystkie nadają się do wielkoskalowej produkcji tego materiału wybuchowego.
Właściwości chemiczne i fizyczne
RDX jest substancją stałą, w stanie normalnego skupienia, białym krystalicznym proszkiem. Nie ma ani smaku, ani zapachu. Silna trucizna: ta substancja wpływa na ludzki układ nerwowy, głównie na mózg i może powodować anemię i różne zaburzenia krążenia.
Ciężar właściwy tego materiału wybuchowego wynosi 1,816 g / cm³, a masa molowa 222,12 g / mol.
Gęstość RDX wynosi 1,8 g / cu. cm, temperatura zapłonu wynosi 220-230 ° C, prędkość detonacji osiąga 8380 m / s, a energia transformacji wybuchowej wynosi 1290 kcal / kg. Objętość produktów gazowych dla RDX wynosi 908 l / kg, a ciśnienie z przodu fali uderzeniowej wynosi 34,7 GPa. Brisance tego rodzaju materiałów wybuchowych - 24 mm, wysoka wybuchowość - 470 ml.
Ekwiwalent TNT dla RDX wynosi 1,6, z którego staje się jasne, że ten materiał wybuchowy jest znacznie silniejszy niż TNT.
Heksogen jest niehigroskopijny, praktycznie nierozpuszczalny w wodzie, mało aktywny chemicznie. Nie reaguje z metalami, jest słabo rozpuszczalny w eterze, alkoholu, toluenie, benzenie i chloroformie, nieco lepiej w DMF, acetonie i stężonych kwasach, kwasie octowym i azotowym.
Kwas siarkowy, heksogen alkaliczny rozkłada się, to samo dzieje się z nim i po podgrzaniu. Temperatura topnienia tego materiału wybuchowego wynosi 204,1 ° C. Podczas tego procesu wrażliwość materiałów wybuchowych jest znacznie zwiększona, dlatego heksogen nie ulega stopieniu, lecz zostaje wciśnięty. Chociaż ten materiał wybuchowy jest wciśnięty, jest również zły, więc przed obróbką jest flegmatyzowany w acetonie.
Heksogen pali się dobrze, pali się bez pozostałości na otwartym ogniu, wybucha szybkim grzaniem. Ma wysoką wrażliwość na obciążenia mechaniczne, szczególnie na wstrząsy. Aby zmniejszyć czułość tego materiału wybuchowego jest zwykle flegmatyzacji.
Ten materiał wybuchowy jest szczególnie wrażliwy na detonację. Heksogen ma znaczną odporność chemiczną, okres gwarancji na przechowywanie w warunkach magazynowych wynosi 20 lat.
Historia stworzenia
Pierwszą substancją wybuchową, z którą ludzkość zapoznała się, był czarny proszek dymny. Dokładna data jego wynalazku jest nieznana, ale uważa się, że pojawił się w Chinach już w VII wieku naszej ery. Jeśli przejdziemy od tej daty, należy uznać, że ludzkość zajęła niewiele ponad tysiąc lat, aby wymyślić drugi rodzaj materiału wybuchowego.
Szybki rozwój chemii i innych nauk ścisłych pod koniec XVIII wieku pozwolił na uzyskanie kwasu pikrynowego i lotnej rtęci. Najbardziej udane dla chemików, którzy pracowali nad tworzeniem nowych rodzajów materiałów wybuchowych, był XIX wiek. W 1847 roku zsyntetyzowano nitroglicerynę, na podstawie której nieco później Alfred Nobel stworzył dynamit. W 1863 r. Uzyskano najczęstsze w naszych czasach materiały wybuchowe - TNT.
Heksogen został odkryty pod koniec XIX wieku - w 1899 r. Przez niemieckiego chemika Hansa Genninga. Co więcej, odkrycie to zostało całkowicie wykonane przez przypadek. Naukowiec szukał leku, który pomógłby ludziom z zapaleniem dróg moczowych, analogiem urotropiny znanym w tamtym czasie. Genning miał nadzieję, że jego substancja będzie leczyć ludzi jeszcze skuteczniej. Jednak okazało się to trochę inaczej.
Substancja zsyntetyzowana przez niemieckiego chemika nie nadawała się do leczenia, ponieważ miała poważne skutki uboczne i lekarze bardzo szybko ją porzucili. Jednak dwadzieścia lat później (w 1920 r.) Okazało się, że heksogen jest najsilniejszym materiałem wybuchowym, który dobrze nadaje się do celów wojskowych. Miał przewagę nad TNT, a jego prędkość detonacji przewyższała wszystkie rodzaje materiałów wybuchowych znanych w tamtym czasie. Na początku nie mogli nawet określić wybuchu tego materiału wybuchowego, ponieważ po prostu wyrwali standardową kolumnę prowadzącą, która służy do określenia tej cechy. Wybuch heksogenu o masie jednego kilograma prowadzi do takiego samego zniszczenia jak detonacja 1,25 kg TNT.
Następnie wojsko natychmiast zainteresowało się kilkoma krajami: Wielką Brytanią, Niemcami, USA i ZSRR. We wczesnych latach trzydziestych w tych krajach istniały już ciągłe zakłady do produkcji RDX. Podczas drugiej wojny światowej osiągnął setki ton dziennie, wynaleziono kilka nowych sposobów syntezy tego materiału wybuchowego.
Należy zauważyć, że rzemieślnicza produkcja RDX jest dość trudna, dlatego też terroryści lub struktury przestępcze często nie używają tego materiału wybuchowego do własnych celów. Fakt, że heksogen był używany do zamachów bombowych na budynki mieszkalne, które miały miejsce w Moskwie i Volgodonsku, a także do innych aktów terrorystycznych w rosyjskich miastach pod koniec lat 90., wskazuje na zaangażowanie służb specjalnych w te wydarzenia lub całkowite zniszczenie systemu kontroli materiałów wybuchowych. substancje.
Sposoby na zdobycie
Obecnie istnieje kilka sposobów na uzyskanie RDX, wszystkie nadają się do przemysłowej produkcji tego materiału wybuchowego.
Głównym surowcem do produkcji RDX jest heksamina, lek i substancja, którą wielu ludzi błędnie nazywa suchym alkoholem.
Zgodnie z metodą Hertza, urotropina była po prostu traktowana (nitrowana) stężonym kwasem azotowym. Ta metoda ma pewne wady, z których główną jest stosunkowo niewielka wydajność materiału wybuchowego (około 40%) i znaczne zużycie kwasu azotowego. Chociaż trzeba powiedzieć, że dziś stosuje się metodę Hertza. Pozwala na otrzymanie RDX bardzo wysokiej jakości.
Później opracowano inne metody uzyskiwania RDX:
- Metoda "K". Ta metoda została po raz pierwszy zastosowana w Niemczech. Pozwala znacznie zwiększyć ilość materiałów wybuchowych. Różni się od metody Hertza dodawaniem azotanu amonu do kwasu azotowego, który neutralizuje produkt uboczny reakcji, formaldehyd;
- Metoda "KA". W tym przypadku heksogen otrzymuje się w obecności bezwodnika octowego. Dodano do niego roztwór azotanu amonu w kwasie azotowym i diwodorotanie heksaminy;
- Metoda "E". Ta metoda jest również związana z bezwodnikiem octowym. Heksogen otrzymuje się w wyniku oddziaływania azotanu amonu z formaldehydem w bezwodniku octowym;
- Metoda "W". Ta metoda została opracowana przez Wolfram w 1934 roku. W wyniku reakcji formaldehydu z solą potasową kwasu amidosulfonowego otrzymuje się "białą sól", którą następnie przetwarza się za pomocą mieszaniny kwasu siarkowego i azotowego. Ta metoda daje bardzo wysoką wydajność wybuchową - około 80%;
- Metoda Bachmann-Ross. Ta metoda jest proponowana przez amerykańskich chemików. Jest podobny do "KA", ale bardziej wygodny i technologiczny.
Używanie
Należy zauważyć, że w czystej postaci tego rodzaju materiały wybuchowe praktycznie nie są używane, ponieważ mogą być niebezpieczne dla samych saperów. Wyjątkiem są tylko niektóre rodzaje detonatorów. Do amunicji sprzętowej, a także do stosowania podczas strumieniowania za pomocą mieszaniny na bazie heksogenu. Najczęściej jest on ingerowany wraz z TNT, ale mogą istnieć inne opcje.
Na przykład TG-50 jest stopem zawierającym 50% RDX i 50% TNT, TG-40 zawiera 40% TNT i 60% RDX, a TGA-16 zawiera 60% TNT, 24% RDX, 13% aluminium i 3% proszek aluminiowy. Ze względu na ich właściwości (wysoka eksplozywność i wysoka wybuchowość), mieszaniny te znajdują się pomiędzy heksogenem i trotylem, nie wchodząc w czysty heksogen. Jeśli mówimy o gorącym wybuchu, to mieszanina TGA-16 jest najbliższa heksogenowi, a zgodnie z silnym efektem wybuchu - mieszaniną TG-50.
Jedną z najbardziej udanych mieszanin opartych na heksogenach jest heksal A-1X-2. Ta kulka zawiera 73% hekogenu, sproszkowanego aluminium i wosku, który jest używany jako flegmatyzator. Co ciekawe, był to prosty radziecki żeglarz, Jewgienij Ledin, który wymyślił go jednej z fabryk materiałów wybuchowych, zanim przed wojną wynaleziono ten materiał wybuchowy. Hexal przewyższa czysty heksogen w swoich właściwościach wybuchowych. Co więcej, ten materiał wybuchowy nie detonuje nawet po silnym uderzeniu, co pozwala go wykorzystać do wyposażenia pocisków przeciwpancernych artylerii okrętowej. Pocisk wypełniony heksalem nie wybuchł, gdy trafił w zbroję statku, a detonacja nastąpiła po jej przebiciu.
Heksogen jest również jednym z komponentów plastycznego materiału wybuchowego lub, jak to się go nazywa, plastytu. Ten materiał wybuchowy jest mieszaniną RDX i plastyfikatora, który sprawia, że jest miękki, giętki, a czasem nawet lepki. Plastity to cała grupa materiałów wybuchowych, które obejmują mieszaniny różniące się zawartością plastyfikatora i jego rodzaju. Na przykład, jest plastyt składający się z 88 części RDX i 12 części oleju smarowego, inny powszechny plastyt zawiera 78% RDX i 12% żywicznego plastyfikatora wiążącego. Plastite jest dość drogim materiałem wybuchowym, nie służy do wyposażenia amunicji, z reguły służy do podważenia różnych obiektów: mostów, bunkierów, torów kolejowych, konstrukcji metalowych. Plastity to amerykański materiał wybuchowy C-4, który jest dobrze znany naszym obywatelom dzięki licznym hollywoodzkim filmom akcji.
W ostatnich latach w wielu krajach na świecie uruchomiono produkcję IRDX na dużą skalę - tak zwany RDX o niskiej czułości, którego podatność na działanie fal uderzeniowych jest znacznie niższa niż w przypadku standardowego materiału wybuchowego.
