RDX: fysikaliska och kemiska egenskaper, metoder för beredning och användning

RDX eller cyklotrimetylenitrinitramin (C3H6N6O6) är ett kraftfullt sprängämne med hög blåsning och en acceptabel nivå av känslighet. Hexogen är en sekundär (sprängning) typer av sprängämnen (IV). Det är för närvarande en av de mest använda sprängämnena. Avser en grupp högeffektiva sprängmedel.

Oftast används hexogen för olika militära behov: utrustningskalvar, bomber, gruvor, torpeder och annan ammunition. Dessutom används detta sprängämne vid sprängningsoperationer inom industrin, vid gruvdrift, för tunnelbearbetning och andra tekniska arbeten. Hexogen används också som en av komponenterna i fast raketbränsle.

För första gången syntetiserades hexogen i slutet av 1800-talet i Tyskland, men storskalig industriproduktion av detta explosiv var etablerad endast under andra världskriget. Under denna konflikt producerades mer än 100 tusen ton RDX i Tyskland ensam.

Detta sprängämne har utmärkta högsprängande och sprängningsegenskaper, tillräcklig kemisk resistans och acceptabel känslighet. Därför är det inte förvånande att hexogen är det näst mest populära sprängämnet efter TNT. Dessutom är tekniken för produktion av dessa sprängämnen relativt enkel och ganska billig. Utgångsmaterialet för hexogen är salpetersyra och hexamin, vilka erhålles från kol, vatten och luft. Därför kan tillverkningen av detta explosiv lätt upprätta nästan vilken som helst stat. Baserat på det ovanstående blir det klart att det inte är så lätt att hitta en analog av hexogen.

I mitten av 1990-talet kostade ett pund RDX från åtta till tolv amerikanska dollar.

I Ryssland blev namnet på detta explosiva allmänt känt efter de tragiska händelserna 1999 när exakt hexogen användes för att spränga bostadshus i Moskva och Volgodonsk.

Idag finns det fler än fem sätt att få RDX, alla är lämpade för storskalig produktion av detta explosiva material.

Kemiska och fysikaliska egenskaper

RDX är en fast substans, i det normala tillståndet av aggregering, ett vitt kristallint pulver. Det har ingen smak eller lukt. Starkt gift: Detta ämne påverkar det mänskliga nervsystemet, huvudsakligen hjärnan och kan orsaka anemi och olika cirkulationsstörningar.

Explosivets gravitet är 1,816 g / cm³, och molmassan är 222,12 g / mol.

Tätheten av RDX är 1,8 g / cu. cm, blixten är 220-230 ° C, detonationshastigheten når 8380 m / s och den explosiva transformationsenergin är 1290 kcal / kg. Volymen av gasformiga produkter för RDX är 908 l / kg och trycket i chockvågans framsida är 34,7 GPa. Brisance av denna typ av sprängämnen - 24 mm, hög explosivitet - 470 ml.

TNT-ekvivalenten för RDX är 1,6, varigenom det blir klart att detta explosiv är mycket kraftfullare än TNT.

Hexogen är icke-hygroskopisk, praktiskt taget olöslig i vatten, liten kemiskt aktiv. Det reagerar inte med metaller, det är dåligt lösligt i eter, alkohol, toluen, bensen och kloroform, något bättre i DMF, aceton och koncentrerade syror, ättiksyra och salpetersyra.

Svavelsyra, alkalihexogen sönderdelas, detsamma händer med honom och när det upphettas. Smältpunkten för detta sprängämne är 204,1 ° C. Under denna process förstärks sprängämnesens känslighet kraftigt, därför är hexogenet inte smält, men pressas. Även om detta sprängämne pressas är det också dåligt, så det är phlegmatiserat i aceton innan det bearbetas.

Hexogen brinner väl, brinner utan rester i öppen eld, exploderar med snabb uppvärmning. Den har hög känslighet för mekanisk stress, speciellt för att chocka. För att minska känsligheten hos detta sprängämne är vanligtvis phlegmatized.

Detta explosiv är speciellt känsligt för detonation. Hexogen har betydande kemikalieresistens. Garantiperioden för lagring i lagerförhållanden är 20 år.

Skapelsens historia

Det första explosiva ämnet med vilket mänskligheten blev bekant var svart rökpulver. Det exakta datumet för hans uppfinning är okänt, men man tror att han uppträdde i Kina redan i VII-talet e.Kr. Om vi ​​fortsätter från det här datumet bör det inses att det tog mänskligheten lite mer än tusen år att uppfinna den andra typen av sprängämne.

Den snabba utvecklingen av kemi och andra exakta vetenskaper i slutet av XVIII-talet fick lov att erhålla pikrinsyra och flyktigt kvicksilver. Den mest framgångsrika för kemister som arbetade med att skapa nya typer av sprängämnen var XIX-talet. 1847 syntetiserades nitroglycerin först, på grundval av vilket lite senare skapade Alfred Nobel dynamit. År 1863 erhölls de vanligaste sprängämnena i våra dagar - TNT.

Hexogen upptäcktes i slutet av 1800-talet - år 1899 av den tyska kemisten Hans Genning. Dessutom upptäcktes denna upptäckt helt av misstag. En forskare letade efter ett läkemedel som skulle hjälpa människor med inflammation i urinvägarna, en analog urotropin som redan var känd vid den tiden. Genning hoppades att hans substans skulle behandla människor ännu mer effektivt. Det blev dock lite annorlunda.

Ämnet syntetiserat av den tyska kemisten var inte lämplig för behandling, eftersom det hade allvarliga biverkningar, och läkarna lämnade det mycket snabbt. Men tjugo år senare (1920) visade sig att hexogen är det starkaste sprängämnet som passar väl för militära ändamål. Det var överlägset i kraft för TNT, och dess detonationshastighet översteg alla typer av sprängämnen som kändes vid den tiden. Först kunde de inte ens bestämma sprängningen av det här sprängämnet, eftersom det helt enkelt slitnade på standardkolonnen, som används för att bestämma denna egenskap. Explosionen av hexogen med en massa på ett kilo leder till samma förstöring som detoneringen av 1,25 kg TNT.

Därefter var militären omedelbart intresserad av flera länder: Storbritannien, Tyskland, USA och Sovjetunionen. I början av 1930-talet fanns kontinuerliga anläggningar för produktion av RDX redan i dessa länder. Under andra världskriget nådde det hundratals ton per dag, och flera nya sätt att syntetisera detta explosiv uppfanns.

Det bör noteras att den hantverksmässiga produktionen av RDX är ganska svår, därför använder terrorister eller kriminella strukturer inte ofta detta sprängämne för sina egna ändamål. Det faktum att hexogen användes för bombningarna av bostadshus som inträffade i Moskva och Volgodonsk, liksom för andra terroristhandlingar i ryska städer i slutet av 1990-talet, indikerar antingen inblandning av specialtjänster i dessa händelser eller fullständig förstöring av sprängämnesstyrsystemet ämnen.

Sätt att få

För närvarande finns det flera sätt att få RDX, alla är lämpliga för industriproduktionen av denna explosiva.

Det huvudsakliga råmaterialet för framställning av RDX är hexamin, ett läkemedel och ämne som många människor felaktigt kallar torralkohol.

Enligt Hertz-metoden behandlades urotropin enkelt (nitrerad) med koncentrerad salpetersyra. Denna metod hade några nackdelar, vars huvudsakliga fördel är ett relativt litet utbyte av sprängämnen (ca 40%) och en signifikant konsumtion av salpetersyra. Även om det måste sägas att Hertz-metoden används idag. Han tillåter att få RDX mycket hög kvalitet.

Senare utvecklades andra metoder för att erhålla RDX:

  • Metod "K". Denna metod användes först i Tyskland. Det gör att du kan öka mängden explosiva ämnen avsevärt. Det skiljer sig från Hertz-metoden genom tillsats av ammoniumnitrat till salpetersyra, som neutraliserar reaktionsbiprodukten, formaldehyd;
  • Metod "KA". I detta fall erhålles hexogenet i närvaro av ättiksyraanhydrid. En lösning av ammoniumnitrat i salpetersyra och hexamindinitrat sättes till den;
  • Metod "E". Denna metod är också associerad med ättiksyraanhydrid. Hexogen erhålles genom samspelet mellan ammoniumnitrat och formaldehyd i ättiksyraanhydrid;
  • Metod "W". Denna metod utvecklades av Wolfram 1934. Som ett resultat av reaktionen av formaldehyd med kaliumsaltet av sulfaminsyra erhålles ett "vitt salt", vilket sedan behandlas med en blandning av svavelsyra och salpetersyra. Denna metod ger ett mycket högt utbyte av sprängämne - cirka 80%;
  • Bachmann-Ross-metoden. Denna metod föreslås av amerikanska kemister. Det liknar "KA", men mer bekvämt och tekniskt.

Användning av

Det bör noteras att denna typ av sprängämnen i ren form praktiskt taget inte används, eftersom det kan vara farligt för sapparna själva. Undantag är bara vissa typer av detonatorer. För utrustning ammunition, samt användning under sprängning med en blandning baserad på hexogen. Ofta störs det med TNT, men det kan finnas andra alternativ.

TG-50 är till exempel en legering som innehåller 50% av RDX och 50% av TNT, TG-40 innehåller 40% TNT och 60% RDX, och TGA-16 innehåller 60% TNT, 24% RDX, 13% aluminium och 3% aluminiumpulver. Genom deras egenskaper (hög explosion och hög explosivitet) ligger dessa blandningar mellan hexogen och trotyl, undernagging till ren hexogen. Om vi ​​talar om explosionsvärmen är blandningen av TGA-16 närmast hexogen och enligt den hög explosiva effekten - blandningen av TG-50.

En av de mest framgångsrika blandningarna baserade på hexogen är hexal A-1X-2. Denna BB innehåller 73% hexogen, aluminiumpulver och vax, som används som en phlegmatizer. Nyfiken var det en enkel sovjetisk sjöman, Yevgeny Ledin, som uppfann den till en av explosionsfabrikerna innan kriget uppfann denna explosiva. Hexal är överlägsen ren hexogen i sina höga explosiva egenskaper. Dessutom spränger det här sprängämnet inte ens från ett starkt slag, vilket gör det möjligt att använda den för utrustning av pansarprojektiler av marinartilleri. Projektilen fylld med hexal exploderade inte när den träffade skeppets rustning, detonation ägde rum efter att den brutits igenom.

Hexogen är också en av komponenterna i plastsexplosivt eller, som det också kallas, plastite. Detta sprängämne är en blandning av RDX och en mjukgörare, vilket gör den mjuk, smidig och ibland till och med klibbig. Plastiter är en hel grupp sprängämnen, som inkluderar blandningar som skiljer sig åt i mjukgörarens innehåll och dess typ. Till exempel finns en plastit bestående av 88 delar RDX och 12 delar smörjolja, en annan vanlig plastit innehåller 78% RDX och 12% av en hartsbindande mjukningsmedel. Plastit är ett ganska dyrt sprängämne, det är inte vanligt att utrusta ammunition, det brukar användas för att undergräva olika föremål: broar, pillboxar, järnvägsspår, metallkonstruktioner. Plastiter inkluderar det amerikanska C-4-sprängämnet, vilket är välkänt för våra medborgare tack vare många Hollywood-actionfilmer.

Under de senaste åren har storskalig produktion av IRDX lanserats i flera av världens länder - den så kallade lågkänsliga RDX, vars mottaglighet för chockvågsverkan är mycket lägre än för en standard explosiv.