Wat is heksogeen: samestelling van materie, produksie, toepassing, krag

INHOUDSOPGAWE:

Wat is heksogeen: samestelling van materie, produksie, toepassing, krag
Wat is heksogeen: samestelling van materie, produksie, toepassing, krag
Anonim

Wat is RDX? As gevolg van die feit dat verskillende name vir hierdie stof in verskillende lande gebruik word, is die beantwoording van hierdie vraag nie so eenvoudig soos dit met die eerste oogopslag lyk nie. TNT RDX is 'n plofstof in 'n C-4 plastiek plofstof sak. RDX is stabiel in berging en word beskou as een van die mees energieke en kragtigste militêre plofstof.

RDX poeier
RDX poeier

Ander name en geskiedenis

RDX is ook bekend, maar minder algemeen, as sikloniet, RDX (veral in Engels, Frans, Duits), T4, en chemies as siklotrimetieleentrinitramien. In die 1930's het die Royal Arsenal, Woolwich navorsing begin oor sikloniet vir gebruik teen Duitse duikbote, wat met dikker rompe gebou is. Die doel was om plofstof meer energiek as TNT te ontwikkel. Om veiligheidsredes het die VK die sikloniet-navorsingsinstituut die Explosive Research Department (R. D. X.) genoem. Die term RDX het verskynin die Verenigde State in 1946. Hulle weet nie wat heksogeen is nie, want hierdie woord vir RDX word amper uitsluitlik in Russies gebruik. Eerste openbare verwysing in die Verenigde Koninkryk na die naam RDX of R. D. X. om die amptelike naam te gebruik het in 1948 verskyn; sy borge was die besturende chemikus, ROF Bridgewater, Chemiese Navorsing en Ontwikkeling, Woolwich en Direkteur van Royal Munitions, Explosives; weer, hierdie stof is bloot RDX genoem.

Aansoek

Die interne bomwerper wat in die Daidusters-aanval gebruik is, het 6 600 pond (3 000 kg) Torpex bevat. Die Tallboy- en Grand Slam-bomme wat deur Wallis ontwerp is, het ook Torpex gebruik.

RDX is glo op baie bomme gebruik, insluitend terreurbomme.

RDX is deur beide kante in die Tweede Wêreldoorlog gebruik. Die VSA het gedurende die Tweede Wêreldoorlog sowat 15 000 ton per maand geproduseer en Duitsland sowat 7 000 ton per maand. RDX het die groot voordeel gehad om meer plofbare krag te hê as die TNT wat in die Eerste Wêreldoorlog gebruik is, en dit het geen bykomende grondstowwe benodig om dit te maak nie.

Klontjies RDX
Klontjies RDX

Opening

Hexogen is in 1898 geskep deur Georg Friedrich Henning, wat 'n Duitse patent (Patent No. 104280) ontvang het vir die vervaardiging daarvan deur nitrolise van heksamien (heksametileentetramien) met gekonsentreerde salpetersuur. Hierdie patent het die medisinale eienskappe van die stof genoem; nog drie Duitse patente wat in 1916 deur Henning ontvang is, beskryf heksogeen asstof wat geskik is vir gebruik in rooklose dryfmiddels. Die Duitse weermag het in 1920 navorsing oor die gebruik daarvan begin en daarna verwys as RDX. Die resultate van navorsing en ontwikkeling is nie gepubliseer nie totdat Edmund von Hertz, beskryf as 'n Oostenrykse en later Duitse burger, 'n Britse patent in 1921 en 'n Amerikaanse patent in 1922 ontvang het. Beide patentaansoeke is in Oostenryk ondersoek. Britse patentaansoeke het die vervaardiging van RDX-plofstof deur nitrasie, die gebruik daarvan met of sonder ander plofstof, as 'n plofstoflading en as 'n ontsteker ingesluit. Die Amerikaanse patentaansoek was vir die gebruik van 'n hol ploftoestel wat RDX bevat en 'n detonatordop wat RDX bevat. In die 1930's het Duitsland verbeterde metodes ontwikkel vir die vervaardiging van RDX.

Derde Ryk

Gedurende die Tweede Wêreldoorlog het Duitsland die name W S alt, SH S alt, K-metode, E-metode en KA-metode vir verskillende tipes RDX gebruik. Hierdie name verteenwoordig die identifiseerders vir die ontwikkelaars van die verskillende chemiese roetes vir RDX. Die W-metode is in 1934 deur Wolfram ontwikkel en het aan RDX die kodenaam "W-Salz" gegee. Hy het sulfamiensuur, formaldehied en salpetersuur gebruik. SH-Salz (SH-sout) is verkry van Schnurr, wat 'n bondelproses vir die sintese van heksogeen in 1937-1938 ontwikkel het. gebaseer op heksamien nitrolise. Die K-metode van Keffler het behels die byvoeging van ammoniumnitraat tot die proses om plofstof te skep. Die E-metode wat deur Ebel ontwikkel is, blyk identies te wees aan dié wat hierbo beskryf is.metodes.

Plofprojektiele afgevuur deur die MK-108-kanon en R4M-vuurpylkop, wat in die Luftwaffe-vegvliegtuig as aanstootlike wapens gebruik is, het RDX as hul plofstofbasis gebruik. Die leser kan die RDX-formule in die prent hieronder sien.

RDX molekules
RDX molekules

VK

In die Verenigde Koninkryk (Groot-Brittanje) is die RDX vanaf 1933 vervaardig deur die navorsingsafdeling by die loodsaanleg by die Royal Arsenal in Woolwich, Londen, en by die groter loodsaanleg wat by RGPF W altham Abbey naby Londen gebou is in 1939. In 1939 is 'n tweekomponent-nywerheidsaanleg ontwerp om geïnstalleer te word op 'n nuwe 700-akker (280 ha) terrein, ROF Bridgwater, weg van Londen, en RDX-produksie het in die stad Bridgwater op een perseel in Augustus 1941 begin.

Die ROF Bridgwater-aanleg het beide ammoniak en metanol as grondstof gebruik: die metanol is omgeskakel na formaldehied en van die ammoniak is omgeskakel na salpetersuur, wat in RDX-produksie gekonsentreer is. Die res van die ammoniak is met formaldehied gereageer om heksamien te gee. Die heksamienaanleg is deur Imperial Chemical Industries gebou. Dit het 'n paar kenmerke ingesluit gebaseer op VSA (VSA) data. RDX is gemaak deur voortdurend heksamien en gekonsentreerde salpetersuur by 'n verkoelde mengsel van heksamien en salpetersuur in 'n nitrator te voeg. Die samestelling van RDX het nie verander nie. RDX is gesuiwer en verwerk soos bedoel; is ook gerestoureer enhergebruik van metanol en salpetersuur. Die heksamiennitrasie- en RDX-behandelingsaanlegte is gedupliseer om 'n mate van versekering teen produkverlies as gevolg van brand, ontploffing of lugaanval te bied.

Die Verenigde Koninkryk en die Britse Ryk het tot middel 1941 sonder bondgenote teen Nazi-Duitsland geveg en moes selfonderhoudend wees. In daardie tyd (1941) het Brittanje die kapasiteit gehad om 70 ton (71 t – 160 000 pond) RDX per week te produseer; beide Kanada en die VSA is beskou as kliënte vir voorrade van ammunisie en plofstof, insluitend RDX. Teen 1942 was die RAF se jaarlikse behoefte na raming 52 000 ton (53 000 ton) RDX, waarvan die meeste uit Noord-Amerika (Kanada en die Verenigde State) gekom het. Die model van RDX-formule is in die prentjie hieronder.

Model van heksogeen molekules
Model van heksogeen molekules

Kanada

In Kanada weet hulle lankal wat heksogeen is. In hierdie land is 'n ander metode om hierdie plofstof te vervaardig gevind en gebruik, moontlik in die departement chemie aan die McGill Universiteit. Hierdie metode was gebaseer op die reaksie van paraformaldehied en ammoniumnitraat in asynanhidried.’n Britse patentaansoek is in Mei 1942 deur Robert W alter Schiessler (Pennsylvania State University) en James Hamilton Ross (McGill, Kanada) gedoen; Die Britse patent is in Desember 1947 uitgereik. Gilman beweer dat dieselfde produksiemetode onafhanklik deur Ebel in Duitsland voor Schiessler en Ross ontdek is, maar dit was nie aan die Geallieerdes bekend nie. Urbansky gee besonderhede oorvyf produksiemetodes, en hy verwys na hierdie metode as die (Duitse) E-metode. Nou is daar nie net meer doeltreffende metodes vir die vervaardiging daarvan nie, maar stowwe is in werklikheid baie kragtiger as heksogeen.

VSA

In die vroeë 1940's het die grootste Amerikaanse plofstofvervaardigers, E. I. Pont de Nemours & Company en Hercules, jare se ondervinding in die vervaardiging van trinitrotolueen (TNT) gehad en was huiwerig om met nuwe plofstof te eksperimenteer. Die Amerikaanse weermag het dieselfde standpunt ingeneem en wou voortgaan om TNT te gebruik. RDX is in 1929 deur die Picatinny Arsenal getoets en is as te duur en te sensitief beskou. Die vloot het voorgestel om voort te gaan met die gebruik van ammonium piraat. Daarteenoor het die Nasionale Verdedigingsnavorsingskomitee (NDRC), wat die Royal Arsenal, Woolwich besoek het, geglo dat nuwe plofstof nodig is. James B. Conant, Voorsitter van Departement B, wou voortgaan met navorsing op hierdie gebied. So het Conant 'n Eksperimentele Laboratorium vir Plofstof by die Buro vir Mynwese, Brussel, Pennsilvanië, opgerig, met behulp van die fasiliteite van die Kantoor vir Navorsing en Ontwikkeling (OSRD). Die gebruik van RDX was hoofsaaklik militêr.

RDX-ontploffing
RDX-ontploffing

In 1941 het 'n Britse Tizard-sending die Amerikaanse weermag- en vlootdepartemente besoek, en van die inligting wat verskaf is, sluit besonderhede in van die Woolwich-metode om RDX (RDX) te vervaardig en dit te stabiliseer deur dit met byewas te meng. Die VK het versoek dat die VSA en Kanada saam 220 ton (440 000) verskafpond) RDX per dag. Die besluit is geneem deur William P. P. Blandy, hoof van die Buro vir Munisie, en daar is besluit om die RDX aan te neem vir gebruik in myne en torpedo's. Gegewe die onmiddellike behoefte aan RDX, het die Amerikaanse gevegseenheid, op Blandy se versoek, 'n aanleg gebou wat onmiddellik die toerusting en proses wat by Woolwich gebruik is, gekopieer het. Die resultaat hiervan was die Wabash Ordnance Guard onder E. I. du Pont de Nemours & Company. Destyds was die grootste salpetersuuraanleg ter wêreld by hierdie werke betrokke. Die Woolwich-proses was duur; vir elke pond RDX het dit 11 pond (5,0 kg) sterk salpetersuur geneem.

Probleemmetode

Teen vroeg in 1941 het die NCRR nuwe prosesse bestudeer. Die Woolwich-proses, of direkte nitrasieproses, het ten minste twee ernstige nadele: dit het groot hoeveelhede salpetersuur gebruik en ten minste die helfte van die formaldehied opgelos. Een mol heksametileentetramien kon nie meer as een mol RDX gee nie. Ten minste drie laboratoriums met geen vorige plofbare ondervinding is getaak om beter vervaardigingsmetodes vir RDX te ontwikkel; hulle was gebaseer by die openbare universiteite van Cornell, Michigan en Pennsylvania. Werner Emmanuel Bachmann van Michigan het die "gekombineerde proses" suksesvol ontwikkel deur die Kanadese proses met direkte nitrasie te kombineer. Die kombinasieproses het groot hoeveelhede asynsuuranhidried in plaas van salpetersuur in die ou Britse "vulviste" proses vereis. Ideaal gesproke kan die kombinasieproses twee mol RDX van elk produseermol heksametieleentetramien.

Brand ná RDX-ontploffing
Brand ná RDX-ontploffing

Die groot produksie van RDX kan nie op die gebruik van natuurlike byewas vir desensibilisering staatmaak nie. Bruceton Explosives se navorsingslaboratorium het 'n petroleum-gebaseerde stabilisator plaasvervanger ontwikkel.

Verdere produksie

NERC het drie maatskappye opdrag gegee om loodsaanlegte te ontwikkel. Dit was: die Western Cartridge Company, E. I. du Pont de Nemours & Company, en die Tennessee Eastman Company, deel van Eastman Kodak. By Eastman Chemical Company (TEC), 'n toonaangewende vervaardiger van asynanhidried, het Werner Emmanuel Bachmann 'n deurlopende proses ontwikkel om RDX te skep. Die RDX was van kritieke belang vir militêre operasies en sy produksieproses was destyds te stadig. In Februarie 1942 het TEC begin om klein volumes RDX by sy loodsaanleg, Wexler Bend, te maak, wat daartoe gelei het dat die Amerikaanse regering TEC toegelaat het om die Works of Holston Ordnance Works (HOW) in Junie 1942 te ontwerp en te bou. Teen April 1943 is die RDX daar vervaardig. Aan die einde van 1944 het die Holston-aanleg en die Wabash Ordnance Plant, wat die Woolwich-proses gebruik het, 25 000 kort ton (23 000 ton - 50 miljoen pond) se samestelling "B" per maand geproduseer.

Alternatiewe proses

Die Bachmann-proses vir RDX-sintese is meer doeltreffend in terme van deurset gevind as die metode wat in die Verenigde Koninkryk gebruik word. Dit het later gelei tot die vervaardiging van RDX deur die Bachmann-proses te gebruik.

Aanval met heksogeen
Aanval met heksogeen

Resultaat

Die Verenigde Koninkryk se doel in die Tweede Wêreldoorlog was om 'n "ongevoelige" RDX te gebruik. In die oorspronklike Woolwich RDX-proses is RDX met byewas geflegmatiseer, maar later is paraffienwas gebruik op grond van werk wat by Bruceton gedoen is. In die geval dat die VK nie genoeg RDX kon bekom om in sy behoeftes te voorsien nie, is sommige van die tekortkominge in produksiemetodes reggestel deur amatol, 'n mengsel van ammoniumnitraat en TNT, te vervang. Hierdie inligting sal nuttig wees vir almal wat steeds nie weet wat heksogeen is nie.

Aanbeveel: