RDX: fizikalne in kemijske lastnosti, metode priprave in uporabe

RDX ali ciklotrimetilenitrinitramin (C3H6N6O6) je močan eksploziv z visoko stopnjo mehurjev in sprejemljivo stopnjo občutljivosti. Heksogen je sekundarna (eksplozivna) vrsta eksplozivov (IV). Trenutno je ena izmed najbolj uporabljenih vrst eksplozivov. Nanaša se na skupino visokoenergetskih peskalnih sredstev.

Najpogosteje se heksogen uporablja za različne vojaške potrebe: školjke, bombe, mine, torpede in drugo strelivo. Poleg tega se ta eksploziv uporablja pri peskanju v industriji, rudarstvu, tuneliranju in drugih inženirskih delih. Heksogen se uporablja tudi kot ena od komponent trdnega raketnega goriva.

Prvič je bil heksogen sintetiziran konec devetnajstega stoletja v Nemčiji, vendar je bila obsežna industrijska proizvodnja tega eksploziva ustanovljena šele med drugo svetovno vojno. V tem konfliktu je bilo v Nemčiji proizvedenih več kot 100 tisoč ton RDX.

Ta eksploziv ima odlične eksplozivne in peskalne lastnosti, zadostno kemično odpornost in sprejemljivo občutljivost. Zato ni presenetljivo, da je heksogen drugi najpopularnejši eksploziv po TNT. Poleg tega je tehnologija proizvodnje tega eksploziva razmeroma preprosta in razmeroma poceni. Izhodni material za heksogen je dušikova kislina in heksamin, ki se pridobivata iz premoga, vode in zraka. Zato lahko proizvodnja tega eksploziva zelo enostavno vzpostavi skoraj vsako državo. Na podlagi zgoraj navedenega postane jasno, da ni tako enostavno najti analoga heksogena.

Sredi devetdesetih let je znašal en funt RDX od osem do dvanajst ameriških dolarjev.

V Rusiji je ime tega eksploziva postalo široko poznano po tragičnih dogodkih leta 1999, ko je bil prav heksogen uporabljen za razstrelitev stanovanjskih stavb v Moskvi in ​​Volgodonsku.

Danes obstaja več kot pet načinov za pridobivanje RDX, vsi so primerni za obsežno proizvodnjo tega eksploziva.

Kemične in fizikalne lastnosti

RDX je trdna snov, v normalnem agregacijskem stanju, bel kristalinični prah. Nima niti okusa niti vonja. Močan strup: ta snov prizadene človeški živčni sistem, predvsem možgane in lahko povzroči anemijo in različne motnje cirkulacije.

Specifična teža tega eksploziva je 1.816 g / cm3, molska masa pa 222.12 g / mol.

Gostota RDX je 1,8 g / cu. cm, plamenišče 220-230 ° C, hitrost detonacije 8380 m / s, energija transformacije eksploziva pa je 1290 kcal / kg. Prostornina plinastih produktov za RDX je 908 l / kg, tlak v prednjem delu udarnega vala pa 34,7 GPa. Brisance te vrste eksplozivov - 24 mm, visoka eksplozivnost - 470 ml.

TNT ekvivalent RDX je 1,6, iz katerega je razvidno, da je ta eksploziv močnejši od TNT.

Heksogen je nehigroskopičen, praktično netopen v vodi, malo kemično aktiven. Ne reagira s kovinami, slabo je topen v etru, alkoholu, toluenu, benzenu in kloroformu, nekoliko boljši v DMF, acetonu in koncentriranih kislinah, ocetnem in nitratnem.

Žveplova kislina, alkalni heksogen razgradi, enako se zgodi z njim in ko se segreje. Tališče tega eksploziva je 204,1 ° C. Med tem postopkom se občutljivost eksplozivov močno poveča, zato se heksogen ne stali, ampak stisne. Čeprav je ta eksploziv stisnjen, je tudi slab, zato je pred obdelavo v acetonu flegmatiziran.

Heksogen dobro požari, opekline brez ostankov na odprtem ognju, eksplodira s hitrim segrevanjem. Ima visoko občutljivost na mehanske obremenitve, zlasti na udarce. Za zmanjšanje občutljivosti tega eksploziva je ponavadi flegmatiziran.

Ta eksploziv je še posebej občutljiv na eksplozijo. Heksogen ima pomembno kemično odpornost, garancijski rok za skladiščenje v skladiščnih pogojih je 20 let.

Zgodovina ustvarjanja

Prva eksplozivna snov, s katero se je človeštvo seznanilo, je bil črni dimni prah. Natančen datum njegovega izuma ni znan, vendar se domneva, da se je pojavil na Kitajskem že v VII. Če nadaljujemo s tem datumom, je treba priznati, da je človeštvu nekaj več kot tisoč let trajalo, da je izumil drugo vrsto eksploziva.

Hiter razvoj kemije in drugih točnih znanosti je konec XVIII. Stoletja omogočil pridobitev pikrinske kisline in hlapnega živega srebra. Najuspešnejši kemiki, ki so delali na ustvarjanju novih vrst eksplozivov, je bil XIX. Stoletje. Leta 1847 je bil najprej sintetiziran nitroglicerin, na podlagi katerega je Alfred Nobel ustvaril dinamit. Leta 1863 so bili najpogostejši pridobljeni eksplozivi - TNT.

Hexogen je bil odkrit na samem koncu 19. stoletja - leta 1899 nemški kemik Hans Genning. Poleg tega je bilo to odkritje popolnoma naključno. Znanstvenik je iskal zdravilo, ki bi pomagalo ljudem z vnetjem sečil, analogom urotropina, ki je bil takrat že znan. Genning je upal, da bo njegova vsebina ljudi še učinkoviteje obravnavala. Vendar se je izkazalo, da je malo drugače.

Snov, ki jo je nemški kemik sintetiziral, ni bila primerna za zdravljenje, ker je imela resne stranske učinke, zdravniki pa so jo zelo hitro opustili. Vendar pa se je dvajset let kasneje (leta 1920) izkazalo, da je heksogen najmočnejši eksploziv, ki je primeren za vojaške namene. Po moči je bil boljši od TNT, hitrost detonacije pa je presegla vse znane vrste eksploziva. Sprva niso mogli niti določiti razstrelitve tega eksploziva, ker je preprosto raztrgala standardno svinčeno kolono, ki se uporablja za določitev te značilnosti. Eksplozija heksogena z maso enega kilograma povzroči enako uničenje kot detonacija 1,25 kg TNT.

Po tem se je vojska takoj zanimala za več držav: Veliko Britanijo, Nemčijo, ZDA in ZSSR. V zgodnjih tridesetih letih prejšnjega stoletja so v teh državah že obstajale stalne elektrarne za proizvodnjo RDX. Med drugo svetovno vojno je dosegla na stotine ton na dan, nekaj novih načinov sintetiziranja tega eksploziva je bilo izumljenih.

Treba je opozoriti, da je obrtna proizvodnja RDX precej težka, zato teroristi ali kriminalne strukture tega eksploziva pogosto ne uporabljajo za lastne namene. Dejstvo, da se je heksogen uporabljal za bombardiranje stanovanjskih stavb, ki so se zgodile v Moskvi in ​​Volgodonsku, pa tudi za druga teroristična dejanja v ruskih mestih v poznih devetdesetih letih, kaže bodisi na sodelovanje posebnih služb pri teh dogodkih bodisi na popolno uničenje sistema za nadzor eksplozivov snovi.

Načine, kako priti

Trenutno obstaja več načinov za pridobitev RDX, vsi so primerni za industrijsko proizvodnjo tega eksploziva.

Glavna surovina za proizvodnjo RDX je heksamin, zdravilo in snov, ki jo mnogi ljudje pomotoma imenujejo suhi alkohol.

Po Hertzovi metodi je bil urotropin preprosto obdelan (nitriran) s koncentrirano dušikovo kislino. Ta metoda je imela nekatere pomanjkljivosti, od katerih je glavni relativno majhen donos eksploziva (okoli 40%) in znatna poraba dušikove kisline. Čeprav je treba povedati, da se danes uporablja Hertzova metoda. On omogoča, da prejmejo RDX zelo visoko kakovost.

Kasneje so bile razvite druge metode pridobivanja RDX:

  • Metoda "K". Ta metoda je bila prvič uporabljena v Nemčiji. Omogoča znatno povečanje količine eksplozivov. Od Hertzove metode se razlikuje z dodajanjem amonijevega nitrata dušikovi kislini, ki nevtralizira reakcijski stranski proizvod, formaldehid;
  • Metoda "KA". V tem primeru dobimo heksogen v prisotnosti anhidrida ocetne kisline. K temu se doda raztopina amonijevega nitrata v dušikovi kislini in heksamin dinitrat;
  • Metoda "E". Ta metoda je povezana tudi z anhidridom ocetne kisline. Heksogen dobimo z medsebojnim delovanjem amonijevega nitrata s formaldehidom v anhidridu ocetne kisline;
  • Metoda "W". To metodo je razvil Wolfram leta 1934. Kot rezultat reakcije formaldehida s kalijevo soljo sulfaminske kisline dobimo "belo sol", ki jo nato obdelamo z mešanico žveplove in dušikove kisline. Ta metoda daje zelo visok izkoristek eksploziva - približno 80%;
  • Bachmann-Rossova metoda. To metodo predlagajo ameriški kemiki. Podobno je "KA", vendar bolj priročno in tehnološko.

Uporaba

Opozoriti je treba, da se ta vrsta eksplozivov v čisti obliki praktično ne uporablja, saj je lahko nevarna za same saple. Izjeme so le nekatere vrste detonatorjev. Za opremo streliva, kot tudi uporabo med peskanjem z mešanico na osnovi heksogena. Najpogosteje se moti skupaj s TNT, vendar obstajajo tudi druge možnosti.

TG-50 je na primer zlitina, ki vsebuje 50% RDX in 50% TNT, TG-40 vsebuje 40% TNT in 60% RDX, TGA-16 pa 60% TNT, 24% RDX, 13% aluminija in 3% aluminijev prah. Te mešanice se po svojih lastnostih (visoka eksplozivnost in visoka eksplozivnost) nahajajo med heksogenom in trotilom, ki se ne dajo v čisti heksogen. Če govorimo o toploti eksplozije, potem je mešanica TGA-16 najbližja heksogenu in glede na eksplozivni učinek - mešanica TG-50.

Ena izmed najuspešnejših mešanic na osnovi heksogena je heksal A-1X-2. Ta BB vsebuje 73% heksogena, aluminijevega prahu in voska, ki se uporablja kot flegmatizator. Zanimivo je, da je bil preprosti sovjetski mornar, Jevgenij Ledin, ki ga je izumil v eno od tovarn eksplozivov pred vojno, je izumil ta eksploziv. Heksal je boljši od čistega heksogena v svojih eksplozivnih lastnostih. Poleg tega ta eksploziv ne detonira niti zaradi močnega udara, zaradi česar je mogoče uporabiti za opremljanje oklepnih izstrelkov pomorske topništva. Izstrelitev, napolnjena s heksalom, ni eksplodirala, ko je udarila v ladijski oklep, saj se je detonacija odvijala po njenem prebijanju.

Heksogen je tudi ena od sestavin plastičnega eksploziva ali, kot se imenuje tudi plastite. Ta eksploziv je mešanica RDX in mehčala, zaradi česar je mehka, prožna in včasih celo lepljiva. Plastiti so celota eksplozivov, ki vključujejo mešanice, ki se razlikujejo po vsebnosti mehčalca in njegove vrste. Na primer, obstaja plastit iz 88 delov RDX in 12 delov mazalnega olja, drugi običajni plastit vsebuje 78% RDX in 12% smolnega vezivnega plastifikatorja. Plastite je precej drag eksploziv, ne uporablja se za opremljanje streliva, praviloma se uporablja za ogrožanje različnih predmetov: mostov, zabojev, železniških tirov, kovinskih konstrukcij. Plastiti vključujejo ameriški eksploziv C-4, ki ga naši državljani dobro poznajo zaradi številnih hollywoodskih akcijskih filmov.

V zadnjih letih se je v več državah po svetu začela obsežna proizvodnja IRDXa - tako imenovani RDX z nizko občutljivostjo, katerega občutljivost na udarno valovanje je veliko nižja kot pri standardnem eksplozivu.

Oglejte si video: RDX - Jump Official Music Video (April 2024).