Kas ir RDX? Sakarā ar to, ka dažādās valstīs šai vielai tiek izmantoti dažādi nosaukumi, atbilde uz šo jautājumu nav tik vienkārša, kā šķiet no pirmā acu uzmetiena. TNT RDX ir sprāgstviela C-4 plastmasas sprāgstvielu maisā. RDX ir stabils uzglabāšanā un tiek uzskatīts par vienu no enerģiskākajām un jaudīgākajām militārajām sprāgstvielām.
Citi vārdi un vēsture
RDX ir zināms arī, bet retāk kā ciklonīts, RDX (īpaši angļu, franču, vācu valodā), T4 un ķīmiski kā ciklotrimetilēntrinitramīns. 1930. gados Karaliskais arsenāls Vulvičā sāka pētīt ciklonītu, lai to izmantotu pret vācu zemūdenēm, kuras tika būvētas ar biezākiem korpusiem. Mērķis bija izstrādāt sprāgstvielas, kas būtu enerģiskākas par trotila. Drošības apsvērumu dēļ Apvienotā Karaliste ciklonītu pētniecības institūtu nosauca par Sprāgstvielu izpētes departamentu (R. D. X.). Parādījās termins RDXASV 1946. gadā. Viņi nezina, kas ir heksogēns, jo šis vārds RDX tiek lietots gandrīz tikai krievu valodā. Pirmā publiskā atsauce uz nosaukumu RDX vai R. D. X Apvienotajā Karalistē. izmantot oficiālo nosaukumu parādījās 1948. gadā; tās sponsori bija vadošais ķīmiķis, ROF Bridgewater, Chemical Research and Development, Woolwich un Royal Munitions, Explosives direktors; atkal šo vielu vienkārši sauca par RDX.
Pieteikums
Daidusters Raid izmantotajās bumbvedēja iekšējās daļās bija 6600 mārciņas (3000 kg) Torpex. Volisa izstrādātajās Tallboy un Grand Slam bumbās tika izmantota arī Torpex.
Tiek uzskatīts, ka RDX ir izmantots daudzām bumbām, tostarp teroristu bumbām.
RDX Otrajā pasaules karā izmantoja abas puses. ASV Otrā pasaules kara laikā saražoja aptuveni 15 000 tonnu mēnesī un Vācija aptuveni 7 000 tonnu mēnesī. RDX bija liela priekšrocība, jo tam bija lielāka sprādzienbīstamība nekā Pirmajā pasaules karā izmantotajam trotilam, un tā izgatavošanai nebija nepieciešami nekādi papildu izejmateriāli.
Atklāšana
Hexogen 1898. gadā izveidoja Georgs Frīdrihs Henings, kurš saņēma Vācijas patentu (Patenta Nr. 104280) tā ražošanai, nitrolīzē heksamīnu (heksametilēntetramīnu) ar koncentrētu slāpekļskābi. Šajā patentā bija minētas vielas ārstnieciskās īpašības; tomēr vēl trīs vācu patentos, ko Hennings saņēma 1916. gadā, heksogēns tika aprakstīts kāviela, kas piemērota lietošanai bezdūmu propelentos. Vācijas militārpersonas sāka pētīt tā izmantošanu 1920. gadā, atsaucoties uz to kā RDX. Pētījumu un izstrādes rezultāti tika publicēti tikai tad, kad Edmunds fon Hercs, kurš tika raksturots kā Austrijas un vēlāk Vācijas pilsonis, saņēma Lielbritānijas patentu 1921. gadā un ASV patentu 1922. gadā. Abi patentu pieteikumi tika izskatīti Austrijā. Lielbritānijas patentu pieteikumi ietvēra RDX sprāgstvielu ražošanu ar nitrēšanu, tās izmantošanu ar vai bez citām sprāgstvielām, kā sprāgstvielu lādiņu un kā detonatoru. ASV patenta pieteikums bija par dobas sprādzienbīstamas ierīces izmantošanu, kas satur RDX, un detonatora vāciņu, kas satur RDX. 30. gados Vācija izstrādāja uzlabotas metodes RDX ražošanai.
Trešais Reihs
Otrā pasaules kara laikā Vācija dažādiem RDX veidiem izmantoja nosaukumus W S alt, SH S alt, K-method, E-method un KA-method. Šie nosaukumi pārstāvēja identifikatorus dažādu RDX ķīmisko ceļu izstrādātājiem. W-metodi izstrādāja Wolfram 1934. gadā un piešķīra RDX koda nosaukumu "W-Salz". Viņš izmantoja sulfamīnskābi, formaldehīdu un slāpekļskābi. SH-Salz (SH sāls) tika iegūts no Schnurr, kurš 1937.–1938. gadā izstrādāja heksogēna sintēzes pakešu procesu. pamatojoties uz heksamīna nitrolīzi. Keffler K-metode ietvēra amonija nitrāta pievienošanu sprāgstvielu radīšanas procesam. Ebel izstrādātā E-metode izrādījās identiska iepriekš aprakstītajām.metodes.
Sprāgstošie šāviņi, ko izšāva no MK-108 lielgabala un R4M raķetes kaujas lādiņa, ko izmantoja Luftwaffe iznīcinātājā kā uzbrukuma ieročus, kā sprāgstvielu bāzi izmantoja RDX. Lasītājs var redzēt RDX formulu zemāk esošajā attēlā.
UK
Apvienotajā Karalistē (Lielbritānija) RDX ražoja no 1933. gada izpētes nodaļas izmēģinājuma rūpnīcā Karaliskajā arsenālā Vulvičā, Londonā, un lielākajā izmēģinājuma rūpnīcā, kas celta RGPF W altham Abbey netālu no Londonas. 1939. gadā. 1939. gadā tika izstrādāta divkomponentu rūpnieciskā iekārta, kas tika uzstādīta jaunā 700 akru (280 ha) vietā ROF Bridgwater prom no Londonas, un RDX ražošana sākās Bridžvoteras pilsētā vienā vietā 1941. gada augustā.
ROF Bridgwater rūpnīcā kā izejvielu tika izmantots gan amonjaks, gan metanols: metanols tika pārveidots par formaldehīdu, un daļa amonjaka tika pārveidota par slāpekļskābi, kas tika koncentrēta RDX ražošanā. Pārējais amonjaks tika reaģēts ar formaldehīdu, iegūstot heksamīnu. Heksamīna rūpnīcu uzcēla Imperial Chemical Industries. Tajā bija iekļautas dažas funkcijas, kuru pamatā ir ASV (ASV) dati. RDX tika izgatavots, nepārtraukti pievienojot heksamīnu un koncentrētu slāpekļskābi atdzesētam heksamīna un slāpekļskābes maisījumam nitratorā. RDX sastāvs nemainījās. RDX tika attīrīts un apstrādāts, kā paredzēts; tika arī atjaunots unmetanola un slāpekļskābes atkārtota izmantošana. Heksamīna nitrēšanas un RDX attīrīšanas iekārtas ir dublētas, lai nodrošinātu zināmu apdrošināšanu pret produktu zudumiem ugunsgrēka, sprādziena vai gaisa uzbrukuma dēļ.
Apvienotā Karaliste un Lielbritānijas impērija cīnījās bez sabiedrotajiem pret nacistisko Vāciju līdz 1941. gada vidum, un tām bija jābūt pašpietiekamām. Tajā laikā (1941. gadā) Lielbritānijai bija jauda saražot 70 tonnas (71 t – 160 000 mārciņas) RDX nedēļā; gan Kanāda, gan ASV tika uzskatītas par munīcijas un sprāgstvielu, tostarp RDX, piegāžu klientiem. Tiek lēsts, ka līdz 1942. gadam RAF gada nepieciešamība bija 52 000 tonnu (53 000 tonnu) RDX, no kuriem lielākā daļa bija no Ziemeļamerikas (Kanādas un ASV). RDX formulas modelis ir attēlā zemāk.
Kanāda
Kanādā viņi jau sen zina, kas ir heksogēns. Šajā valstī tika atrasta un izmantota cita šīs sprāgstvielas ražošanas metode, iespējams, Makgila universitātes ķīmijas nodaļā. Šīs metodes pamatā bija paraformaldehīda un amonija nitrāta reakcija etiķskābes anhidrīdā. Lielbritānijas patenta pieteikumu iesniedza Roberts V alters Šīslers (Pensilvānijas štata universitāte) un Džeimss Hamiltons Ross (McGill, Kanāda) 1942. gada maijā; Apvienotās Karalistes patents tika izdots 1947. gada decembrī. Gilmans apgalvo, ka šo pašu ražošanas metodi Ebel neatkarīgi atklāja Vācijā pirms Šieslera un Rosa, taču tas nebija zināms sabiedrotajiem. Urbanskis sniedz sīkāku informāciju parpiecas ražošanas metodes, un viņš šo metodi dēvē par (vācu) E-metodi. Tagad ir ne tikai efektīvākas metodes tā ražošanai, bet patiesībā vielas ir daudz spēcīgākas par heksogēnu.
ASV
1940. gadu sākumā lielākajiem ASV sprāgstvielu ražotājiem E. I. Pont de Nemours & Company un Hercules bija daudzu gadu pieredze trinitrotoluola (TNT) ražošanā, un viņi nevēlējās eksperimentēt ar jaunām sprāgstvielām. ASV armija pauda to pašu viedokli un vēlējās turpināt izmantot TNT. RDX tika pārbaudīts Picatinny Arsenal 1929. gadā un tika uzskatīts par pārāk dārgu un pārāk jutīgu. Jūras spēki ierosināja turpināt izmantot amonija pikrātu. Turpretim Nacionālā aizsardzības pētniecības komiteja (NDRC), kas apmeklēja Vulvičas Karalisko arsenālu, uzskatīja, ka ir vajadzīgas jaunas sprāgstvielas. Džeimss B. Konants, B nodaļas priekšsēdētājs, vēlējās turpināt pētījumus šajā jomā. Tādējādi Konants Raktuvju birojā Briselē, Pensilvānijas štatā, izveidoja sprāgstvielu eksperimentālo laboratoriju, izmantojot Pētniecības un attīstības biroja (OSRD) telpas. RDX tika izmantota galvenokārt militārajā jomā.
1941. gadā Lielbritānijas Tizard misija apmeklēja ASV armijas un flotes departamentus, un daļa sniegtās informācijas ietvēra informāciju par Vulvičas metodi RDX (RDX) ražošanai un tās stabilizēšanai, sajaucot to ar bišu vasku. Apvienotā Karaliste pieprasīja, lai ASV un Kanāda kopā piegādātu 220 tonnas (440 000mārciņas) RDX dienā. Lēmumu pieņēma Munīcijas biroja priekšnieks Viljams P. P. Blendijs, un tika nolemts pieņemt RDX izmantošanai mīnās un torpēdās. Ņemot vērā tūlītējo nepieciešamību pēc RDX, ASV kaujas vienība pēc Blandija pieprasījuma uzbūvēja rūpnīcu, kas nekavējoties nokopēja Vulvičā izmantoto aprīkojumu un procesu. Tā rezultātā tika izveidota Wabash Ordnance Guard E. I. du Pont de Nemours & Company vadībā. Šajos darbos tolaik bija iesaistīta lielākā slāpekļskābes ražotne pasaulē. Vulvičas process bija dārgs; uz katru mārciņu RDX bija vajadzīgas 11 mārciņas (5,0 kg) stipras slāpekļskābes.
Problēmas metode
Līdz 1941. gada sākumam NCRR pētīja jaunus procesus. Vulvičas procesam jeb tiešās nitrēšanas procesam ir vismaz divi nopietni trūkumi: tajā tika izmantots liels daudzums slāpekļskābes un izšķīdināta vismaz puse formaldehīda. Viens mols heksametilēntetramīna var dot ne vairāk kā vienu molu RDX. Vismaz trīs laboratorijām bez iepriekšējas sprādzienbīstamības pieredzes ir uzdots izstrādāt labākas ražošanas metodes RDX; tie atradās Kornelas, Mičiganas un Pensilvānijas valsts universitātēs. Verners Emanuels Bahmans no Mičiganas veiksmīgi attīstīja "kombinēto procesu", apvienojot Kanādas procesu ar tiešo nitrēšanu. Kombinācijas procesā bija nepieciešams liels daudzums etiķskābes anhidrīda slāpekļskābes vietā vecajā britu "vulvistiskajā" procesā. Ideālā gadījumā kombinācijas process var radīt divus molus RDX no katramols heksametilēntetramīna.
Milzīgā RDX produkcija nevar turpināt paļauties uz dabīgā bišu vaska izmantošanu desensibilizācijai. Uzņēmuma Bruceton Explosives pētniecības laboratorija ir izstrādājusi uz naftas bāzes izgatavotu stabilizatora aizstājēju.
Turpmākā ražošana
NERC uzdeva trim uzņēmumiem izstrādāt izmēģinājuma rūpnīcas. Tie bija: Western Cartridge Company, E. I. du Pont de Nemours & Company un Tennessee Eastman Company, kas ir daļa no Eastman Kodak. Eastman Chemical Company (TEC), vadošais etiķskābes anhidrīda ražotājs, Verners Emanuels Bahmans izstrādāja nepārtrauktu procesu, lai izveidotu RDX. RDX bija ļoti svarīgs militārajām operācijām, un tā ražošanas process tajā laikā bija pārāk lēns. 1942. gada februārī TEC sāka ražot nelielus RDX apjomus savā izmēģinājuma rūpnīcā Wexler Bend, kā rezultātā ASV valdība 1942. gada jūnijā atļāva TEC projektēt un būvēt Holstonas munīcijas rūpnīcu (HOW). Līdz 1943. gada aprīlim tur tika ražots RDX. 1944. gada beigās Holstonas rūpnīca un Wabash Ordnance Plant, kurā tika izmantots Vulvičas process, mēnesī saražoja 25 000 īsu tonnu (23 000 tonnu - 50 miljonus mārciņu) kompozīcijas "B".
Alternatīvs process
Tika konstatēts, ka Bahmaņa process RDX sintēzei ir efektīvāks caurlaidspējas ziņā nekā Apvienotajā Karalistē izmantotā metode. Tas vēlāk noveda pie RDX ražošanas, izmantojot Bahmaņa procesu.
Rezultāts
Apvienotās Karalistes mērķis Otrajā pasaules karā bija izmantot “desensibilizētu” RDX. Sākotnējā Woolwich RDX procesā RDX tika flegmatizēts ar bišu vasku, bet vēlāk tika izmantots parafīna vasks, pamatojoties uz darbu, kas veikts Bruceton. Gadījumā, ja Apvienotā Karaliste nevarēja iegūt pietiekami daudz RDX, lai apmierinātu savas vajadzības, daži ražošanas metožu trūkumi tika novērsti, aizstājot amatolu, amonija nitrāta un trotila maisījumu. Šī informācija būs noderīga ikvienam, kurš joprojām nezina, kas ir heksogēns.
