RDX: fysische en chemische eigenschappen, bereidings- en gebruiksmethoden

RDX of cyclotrimethylenitrinitramine (ca.3H6N6O6) is een krachtig explosief met een hoog niveau van blaarvorming en een acceptabel niveau van gevoeligheid. Hexogen is een secundair (explosief) type explosieven (IV). Het is momenteel een van de meest gebruikte soorten explosieven. Verwijst naar een groep hoogenergetische straalmiddelen.

Meestal wordt hexogen gebruikt voor verschillende militaire behoeften: uitrustingen, bommen, mijnen, torpedo's en andere munitie. Bovendien wordt dit explosief gebruikt tijdens straalwerkzaamheden in de industrie, mijnbouw, tunnels en andere technische werken. Hexogen wordt ook gebruikt als een van de componenten van vaste raketbrandstof.

Voor het eerst werd hexogen gesynthetiseerd aan het eind van de negentiende eeuw in Duitsland, maar de grootschalige industriële productie van dit explosief werd pas tijdens de Tweede Wereldoorlog tot stand gebracht. Tijdens dit conflict werden alleen al in Duitsland meer dan 100 duizend ton RDX geproduceerd.

Dit explosief heeft uitstekende explosieve en explosie-eigenschappen, voldoende chemische weerstand en een acceptabele gevoeligheid. Daarom is het niet verrassend dat hexogen het op een na populairste explosief is na TNT. Bovendien is de technologie van de productie van deze explosieven relatief eenvoudig en vrij goedkoop. Het uitgangsmateriaal voor hexogeen is salpeterzuur en hexamine, die worden verkregen uit kolen, water en lucht. Daarom kan de productie van dit explosief vrij gemakkelijk bijna elke staat vestigen. Op basis van het voorgaande wordt duidelijk dat het niet zo eenvoudig is om een ​​analoog van hexogen te vinden.

Halverwege de jaren negentig kostte een pond RDX acht tot twaalf Amerikaanse dollars.

In Rusland werd de naam van dit explosief algemeen bekend na de tragische gebeurtenissen van 1999, toen exact hexogen werd gebruikt voor het opblazen van woongebouwen in Moskou en Volgodonsk.

Tegenwoordig zijn er meer dan vijf manieren om RDX te krijgen, allemaal zijn ze geschikt voor grootschalige productie van dit explosief.

Chemische en fysische eigenschappen

RDX is een vaste stof, in de normale aggregatietoestand, een wit kristallijn poeder. Het heeft geen smaak of geur. Sterk gif: deze stof beïnvloedt het menselijke zenuwstelsel, voornamelijk de hersenen en kan bloedarmoede en verschillende stoornissen in de bloedsomloop veroorzaken.

Het specifieke gewicht van dit explosief is 1,816 g / cm ³, en de molaire massa is 222,12 g / mol.

De dichtheid van RDX is gelijk aan 1,8 g / cu. cm, het vlampunt is 220-230 ° C, de detonatiesnelheid bereikt 8380 m / s en de explosieve transformatie-energie is 1290 kcal / kg. Het volume aan gasvormige producten voor RDX is 908 l / kg, en de druk aan de voorzijde van de schokgolf is 34,7 GPa. Brisance van dit type explosieven - 24 mm, hoge explosiviteit - 470 ml.

Het TNT-equivalent van RDX is 1,6, waaruit blijkt dat dit explosief veel krachtiger is dan TNT.

Hexogen is niet-hygroscopisch, vrijwel onoplosbaar in water, weinig chemisch actief. Het reageert niet met metalen, het is slecht oplosbaar in ether, alcohol, tolueen, benzeen en chloroform, iets beter in DMF, aceton en geconcentreerde zuren, azijnzuur en salpeterzuur.

Zwavelzuur, alkalische hexogeen ontbindt, hetzelfde gebeurt met hem en bij verhitting. Het smeltpunt van dit explosief is 204,1 ° C. Tijdens dit proces neemt de gevoeligheid van explosieven aanzienlijk toe, daarom wordt het hexogeen niet gesmolten maar geperst. Hoewel dit explosief wordt geperst, is het ook slecht, dus wordt het geflegmatiseerd in aceton voordat het wordt verwerkt.

Hexogen brandt goed, brandt zonder residu op een open vuur, explodeert met snelle opwarming. Het heeft een hoge gevoeligheid voor mechanische stress, vooral voor shock. Om de gevoeligheid van dit explosief te verminderen, wordt meestal geflegmatiseerd.

Dit explosief is vooral gevoelig voor detonatie. Hexogen heeft een aanzienlijke chemische resistentie, de garantieperiode voor opslag in magazijncondities is 20 jaar.

Geschiedenis van de schepping

De eerste explosieve stof waarmee de mensheid bekend werd, was zwarte rookpoeder. De precieze datum van zijn uitvinding is onbekend, maar men gelooft dat hij al in de VIIe eeuw na Christus in China verscheen. Als we vanaf deze datum verder gaan, moet worden erkend dat het de mensheid iets meer dan duizend jaar kostte om het tweede type explosief uit te vinden.

De snelle ontwikkeling van de chemie en andere exacte wetenschappen aan het einde van de achttiende eeuw liet picrinezuur en vluchtig kwik verkrijgen. Het meest succesvol voor chemici die aan de creatie van nieuwe soorten explosieven werkten, was de XIX eeuw. In 1847 werd nitroglycerine voor het eerst gesynthetiseerd, op basis waarvan iets later Alfred Nobel dynamiet creëerde. In 1863 werden de meest voorkomende explosieven in onze tijd verkregen - TNT.

Hexogen werd ontdekt aan het einde van de 19e eeuw - in 1899 door de Duitse chemicus Hans Genning. Bovendien is deze ontdekking volledig per ongeluk gedaan. Een wetenschapper was op zoek naar een medicijn dat mensen met een ontsteking van de urinewegen zou kunnen helpen, een analogon van urotropine dat op dat moment al bekend was. Genning hoopte dat zijn middel mensen nog beter zou behandelen. Het bleek echter een beetje anders.

De stof gesynthetiseerd door de Duitse chemicus was niet geschikt voor behandeling, omdat het ernstige bijwerkingen had en de artsen zeer snel in de steek lieten. Twintig jaar later (in 1920) bleek echter dat hexogen het krachtigste explosief is dat goed geschikt is voor militaire doeleinden. Het was superieur in kracht aan TNT, en de detonatiesnelheid overtrof alle soorten explosieven die op dat moment bekend waren. In het begin konden ze het explosieven niet eens bepalen, omdat het gewoon de standaard loodkolom verscheurde, die wordt gebruikt om dit kenmerk te bepalen. De explosie van hexogen met een massa van één kilogram leidt tot dezelfde vernietiging als de ontploffing van 1,25 kg TNT.

Daarna was het leger onmiddellijk geïnteresseerd in verschillende landen: Groot-Brittannië, Duitsland, de VS en de USSR. Aan het begin van de jaren dertig bestonden er al continu fabrieken voor de productie van RDX in deze landen. Tijdens de Tweede Wereldoorlog bereikte het honderden tonnen per dag, verschillende nieuwe manieren om dit explosief te synthetiseren werden uitgevonden.

Opgemerkt moet worden dat de ambachtelijke productie van RDX nogal moeilijk is, daarom gebruiken terroristen of criminele structuren dit explosief niet vaak voor hun eigen doeleinden. Het feit dat hexogen werd gebruikt voor de bomaanslagen op woongebouwen in Moskou en op Volgodonsk, evenals voor andere terroristische acties in Russische steden aan het einde van de jaren negentig, wijst op de betrokkenheid van speciale diensten bij deze evenementen of de volledige vernietiging van het explosievencontrolesysteem. stoffen.

Manieren om te krijgen

Momenteel zijn er verschillende manieren om RDX te verkrijgen, ze zijn allemaal geschikt voor de industriële productie van dit explosief.

De belangrijkste grondstof voor de productie van RDX is hexamine, een medicijn en een stof die veel mensen ten onrechte droge alcohol noemen.

Volgens de Hertz-methode werd urotropine eenvoudig behandeld (genitreerd) met geconcentreerd salpeterzuur. Deze methode had enkele nadelen, waarvan de belangrijkste een relatief kleine opbrengst van explosief (ongeveer 40%) en een aanzienlijk verbruik van salpeterzuur is. Hoewel, moet worden gezegd dat de Hertz-methode vandaag wordt gebruikt. Hij staat toe om RDX van zeer hoge kwaliteit te ontvangen.

Later werden andere methoden voor het verkrijgen van RDX ontwikkeld:

  • Methode "K". Deze methode werd voor het eerst gebruikt in Duitsland. Hiermee kunt u de hoeveelheid explosieven aanzienlijk vergroten. Het verschilt van de Hertz-methode door ammoniumnitraat toe te voegen aan salpeterzuur, dat het bijproduct van de reactie, formaldehyde, neutraliseert;
  • Methode "KA". In dit geval wordt het hexogeen verkregen in aanwezigheid van azijnzuuranhydride. Een oplossing van ammoniumnitraat in salpeterzuur en hexaminedinitraat wordt eraan toegevoegd;
  • Methode "E". Deze methode wordt ook geassocieerd met azijnzuuranhydride. Hexogen wordt verkregen door de interactie van ammoniumnitraat met formaldehyde in azijnzuuranhydride;
  • Methode "W". Deze methode werd ontwikkeld door Wolfram in 1934. Als gevolg van de reactie van formaldehyde met het kaliumzout van sulfaminezuur wordt een "wit zout" verkregen, dat vervolgens wordt verwerkt met een mengsel van zwavelzuur en salpeterzuur. Deze methode geeft een zeer hoge opbrengst aan explosieven - ongeveer 80%;
  • Bachmann-Ross-methode. Deze methode wordt voorgesteld door Amerikaanse chemici. Het is vergelijkbaar met de "KA", maar handiger en technologischer.

Gebruik van

Opgemerkt moet worden dat in pure vorm dit soort explosieven praktisch niet wordt gebruikt, omdat het gevaarlijk kan zijn voor de sappers zelf. Uitzonderingen zijn slechts enkele soorten ontstekers. Voor apparatuurmunitie, evenals gebruik tijdens het stralen met een mengsel op basis van hexogen. Meestal wordt het geïnterfereerd samen met TNT, maar er kunnen andere opties zijn.

TG-50 is bijvoorbeeld een legering die 50% RDX en 50% TNT bevat, TG-40 40% TNT en 60% RDX en TGA-16 60% TNT, 24% RDX, 13% aluminium en 3% aluminiumpoeder. Door hun eigenschappen (hoge explosiviteit en hoge explosiviteit) bevinden deze mengsels zich tussen hexogeen en trotyl, ondergedompeld tot zuiver hexogeen. Als we het hebben over de hitte van de explosie, dan bevindt het mengsel van TGA-16 zich het dichtst bij het hexogeen en volgens het explosieve effect - het mengsel van TG-50.

Een van de meest succesvolle mengsels op basis van hexogen is hexal A-1X-2. Deze BB bevat 73% hexogen, aluminiumpoeder en was, die wordt gebruikt als een flegmatiserend middel. Vreemd genoeg was het een eenvoudige Sovjetzeeman, Yevgeny Ledin, die het uitvond in een van de explosievenfabrieken voordat de oorlog dit explosief uitvond. Hexal is superieur aan zuiver hexogen in zijn explosieve eigenschappen. Bovendien ontploft dit explosief niet eens van een krachtige slag, waardoor het kan worden gebruikt voor het uitrusten van pantserdoordringende projectielen van scheepsartillerie. Het met hexal gevulde projectiel explodeerde niet toen het de harnas van het schip trof, de detonatie vond plaats nadat het doorboord was.

Hexogen is ook een van de componenten van plastic explosieven of, zoals het ook wordt genoemd, plastiet. Dit explosief is een mengsel van RDX en een weekmaker, waardoor het zacht, buigzaam en soms zelfs kleverig is. Plastites zijn een hele groep explosieven, waaronder mengsels die verschillen in de inhoud van de weekmaker en het type ervan. Er is bijvoorbeeld een plastiet dat bestaat uit 88 delen RDX en 12 delen smeerolie, een andere gebruikelijke plastiet bevat 78% RDX en 12% harsachtige bindende weekmaker. Plastite is een vrij duur explosief, het wordt niet gebruikt om munitie uit te rusten, het wordt meestal gebruikt om verschillende objecten te ondermijnen: bruggen, bunkers, spoorlijnen, metalen constructies. Plastites omvatten het Amerikaanse C-4 explosief, dat onze burgers goed kent dankzij talloze Hollywood-actiefilms.

In de afgelopen jaren is in verschillende landen van de wereld grootschalige productie van IRDX geïntroduceerd - de zogeheten low-sensitivity RDX, waarvan de gevoeligheid voor schokgolfwerking veel lager is dan die van een standaard explosief.

Bekijk de video: RDX - Kotch (Mei 2024).