Гексоген дегеніміз не: заттың құрамы, алынуы, қолданылуы, қуаты

Мазмұны:

Гексоген дегеніміз не: заттың құрамы, алынуы, қолданылуы, қуаты
Гексоген дегеніміз не: заттың құрамы, алынуы, қолданылуы, қуаты
Anonim

RDX дегеніміз не? Әртүрлі елдерде бұл зат үшін әртүрлі атаулар қолданылғандықтан, бұл сұраққа жауап беру бірінші көзқараста көрінетіндей оңай емес. TNT RDX - C-4 пластикалық жарылғыш қаптағы жарылғыш зат. RDX сақтауда тұрақты және ең қуатты және күшті әскери жарылғыш заттардың бірі болып саналады.

RDX ұнтағы
RDX ұнтағы

Басқа атаулар мен тарих

RDX сондай-ақ белгілі, бірақ сирек, циклонит, RDX (әсіресе ағылшын, француз, неміс тілдерінде), T4 және химиялық тұрғыдан циклотриметилентринитрамин ретінде. 1930 жылдары Корольдік Арсенал Вулвич қалың корпустарымен салынған неміс сүңгуір қайықтарына қарсы пайдалану үшін циклонитті зерттеуді бастады. Мақсат тротилден гөрі қуатты жарылғыш заттарды жасау болды. Қауіпсіздік мақсатында Ұлыбритания циклонит зерттеу институтын жарылғыш заттарды зерттеу департаменті (R. D. X.) деп атады. RDX термині пайда болдыАмерика Құрама Штаттарында 1946 ж. Олар гексогеннің не екенін білмейді, өйткені RDX үшін бұл сөз тек орыс тілінде дерлік қолданылады. Біріккен Корольдікте бірінші рет RDX немесе R. D. X атауына жасалған сілтеме. 1948 жылы пайда болған ресми атауды пайдалану; оның демеушілері ROF Bridgewater, Chemical Research and Development, Woolwich және Royal Munitions, Explosives директорының басқарушы химигі болды; бұл зат жай ғана RDX деп аталды.

Қолданба

Daidusters рейдінде пайдаланылған бомбардировщиктердің ішінде 6600 фунт (3000 кг) Torpex болды. Уоллис жасаған Tallboy және Grand Slam бомбалары да Torpex-ті пайдаланды.

RDX көптеген бомбаларда, соның ішінде террористік бомбаларда қолданылған деп есептеледі.

RDX Екінші дүниежүзілік соғыста екі тарапта да қолданылған. Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде АҚШ айына шамамен 15 000 тонна, ал Германия айына шамамен 7 000 тонна өндірді. RDX бірінші дүниежүзілік соғыста қолданылған тротилге қарағанда жарылғыш қуатының үлкен артықшылығына ие болды және оны жасау үшін ешқандай қосымша шикізат қажет емес еді.

RDX кесектері
RDX кесектері

Ашу

Гексогенді 1898 жылы Георг Фридрих Хеннинг жасады, ол концентрлі азот қышқылымен гексаминді (гексаметилентетрамин) нитролиздеу арқылы өндіру үшін неміс патентін (патент № 104280) алды. Бұл патентте заттың емдік қасиеттері айтылған; дегенмен, 1916 жылы Хеннинг алған тағы үш неміс патенті гексогенді сипаттадытүтінсіз отындарда қолдануға жарамды зат. Неміс әскері оны RDX деп атай отырып, оны 1920 жылы қолдануды зерттеуді бастады. Зерттеулер мен әзірлемелердің нәтижелері Австриялық және кейінірек неміс азаматы ретінде сипатталған Эдмунд фон Герц 1921 жылы британдық патентті және 1922 жылы Америка Құрама Штаттарының патентін алғанға дейін жарияланбады. Екі патенттік өтінім де Австрияда тексерілді. Британдық патенттік өтінімдер RDX жарылғыш затын нитрлеу арқылы өндіруді, оны басқа жарылғыш заттармен немесе онсыз, жарылғыш заряд ретінде және детонатор ретінде пайдалануды қамтыды. АҚШ патентіне өтінім RDX бар қуыс жарылғыш құрылғыны және RDX бар детонатор қақпағын пайдалануға арналған. 1930 жылдары Германия RDX өндірудің жетілдірілген әдістерін әзірледі.

Үшінші Рейх

Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде Германия RDX-тің әртүрлі түрлері үшін W S alt, SH S alt, K-method, E-method және KA-method атауларын қолданды. Бұл атаулар RDX үшін әртүрлі химиялық жолдарды әзірлеушілерге арналған идентификаторларды көрсетті. W-әдісі 1934 жылы Вольфраммен әзірленді және RDX-ке «W-Salz» кодтық атау берді. Ол сульфамин қышқылын, формальдегидті және азот қышқылын пайдаланды. SH-Salz (SH тұзы) 1937-1938 жж. гексоген синтезінің сериялық процесін жасаған Шнурдан алынды. гексамин нитролизіне негізделген. Кеффлердің K-әдісі жарылғыш заттарды жасау процесіне аммоний селитрасын қосуды қамтыды. Эбель жасаған E-әдісі жоғарыда сипатталғандармен бірдей болып шықты.әдістер.

Люфтваффе истребительінде шабуылдаушы қару ретінде пайдаланылған MK-108 зеңбірегі мен R4M зымыран оқпанымен атылған жарылғыш снарядтар жарылғыш база ретінде RDX-ті пайдаланды. Оқырман RDX формуласын төмендегі суреттен көре алады.

RDX молекулалары
RDX молекулалары

Ұлыбритания

Біріккен Корольдікте (Ұлыбритания) RDX 1933 жылдан бастап Вулвичтегі Корольдік Арсеналдағы тәжірибелік зауыттың ғылыми-зерттеу бөлімімен, Лондонның жанындағы RGPF Уолтхэм аббаттығында салынған ірі тәжірибелік зауытта шығарылды. 1939 жылы. 1939 жылы Лондоннан алыс орналасқан ROF Bridgwater, 700 акр (280 га) жаңа алаңға екі компонентті өнеркәсіптік зауыт орнату үшін жобаланды және RDX өндірісі Бриджуотер қаласында 1941 жылдың тамызында бір учаскеде басталды.

ROF Bridgwater зауыты шикізат ретінде аммиакты да, метанолды да пайдаланды: метанол формальдегидке және аммиактың бір бөлігі RDX өндірісінде шоғырланған азот қышқылына айналдырылды. Аммиактың қалған бөлігі формальдегидпен әрекеттескенде гексамин алынды. Гексамин зауытын Imperial Chemical Industries салған. Ол АҚШ (АҚШ) деректеріне негізделген кейбір мүмкіндіктерді қамтиды. RDX нитратордағы гексамин мен азот қышқылының салқындатылған қоспасына гексамин мен концентрлі азот қышқылын үздіксіз қосу арқылы жасалды. RDX құрамы өзгерген жоқ. RDX мақсатына сай тазартылды және өңделді; да қалпына келтірілді жәнеметанол мен азот қышқылын қайта пайдалану. Өрт, жарылыс немесе әуе шабуылы салдарынан өнімнің жоғалуынан сақтандыруды қамтамасыз ету үшін гексаминді нитрлеу және RDX тазарту қондырғылары қайталанды.

Біріккен Корольдік пен Британ империясы 1941 жылдың ортасына дейін нацистік Германияға қарсы одақтассыз соғысты және өзін-өзі қамтамасыз етуге мәжбүр болды. Сол кезде (1941 ж.) Ұлыбритания аптасына 70 тонна (71 т – 160 000 фунт) RDX өндіру мүмкіндігіне ие болды; Канада да, АҚШ та оқ-дәрілер мен жарылғыш заттарды, соның ішінде RDX жеткізушілері ретінде қарастырылды. 1942 жылға қарай RAF-тың жылдық қажеттілігі 52 000 тонна (53 000 тонна) RDX болды, оның көпшілігі Солтүстік Америкадан (Канада және Америка Құрама Штаттары) келді. RDX формуласының үлгісі төмендегі суретте берілген.

Гексоген молекулаларының моделі
Гексоген молекулаларының моделі

Канада

Канадада олар гексогеннің не екенін бұрыннан біледі. Бұл елде бұл жарылғыш затты өндірудің тағы бір әдісі табылды және қолданылды, мүмкін МакГилл университетінің химия кафедрасында. Бұл әдіс параформальдегид пен аммоний нитратының сірке ангидридіндегі реакциясына негізделген. Британдық патентке өтінімді Роберт Уолтер Шисслер (Пенсильвания мемлекеттік университеті) және Джеймс Гамильтон Росс (МакГилл, Канада) 1942 жылы мамырда жасады; Ұлыбритания патенті 1947 жылы желтоқсанда берілді. Гилман дәл осындай өндіріс әдісін Эбель Германияда Шиесслер мен Россқа дейін өз бетімен ашқан деп мәлімдейді, бірақ бұл одақтастарға белгісіз болды. Урбанский туралы толық мәлімет бередібес өндіріс әдісі, және ол бұл әдісті (неміс) E-әдісі деп атайды. Қазір оны өндірудің тиімді әдістері ғана емес, сонымен қатар, заттар гексогеннен әлдеқайда күшті.

АҚШ

1940 жылдардың басында АҚШ-тың ең ірі жарылғыш заттарын өндірушілері E. I. Pont de Nemours & Company және Hercules тринитротолуолды (TNT) өндіруде көп жылдық тәжірибесі бар және жаңа жарылғыш заттармен тәжірибе жасаудан бас тартты. АҚШ армиясы да осындай көзқарасты ұстанды және TNT пайдалануды жалғастырғысы келді. RDX 1929 жылы Пикатинни Арсеналында сыналған және тым қымбат және тым сезімтал деп саналған. Әскери-теңіз күштері аммоний пикратын пайдалануды жалғастыруды ұсынды. Керісінше, Вулвичтегі Корольдік Арсеналға барған Ұлттық қорғанысты зерттеу комитеті (NDRC) жаңа жарылғыш заттар қажет деп есептеді. «В» бөлімінің төрағасы Джеймс Б. Конант осы бағыттағы зерттеулерді жалғастыруды тіледі. Осылайша, Конант Ғылыми-зерттеу және әзірлеу кеңсесінің (OSRD) мүмкіндіктерін пайдалана отырып, Брюссель, Пенсильвания штатындағы Кен бюросында жарылғыш заттардың эксперименталды зертханасын құрды. RDX пайдалану негізінен әскери болды.

RDX жарылысы
RDX жарылысы

1941 жылы Британдық Тизард миссиясы АҚШ армиясы мен Әскери-теңіз күштерінің департаменттеріне барды және берілген ақпараттың кейбірі RDX (RDX) өндіруге және оны балауызбен араластыру арқылы тұрақтандыруға арналған Вулвич әдісі туралы мәліметтерді қамтиды. Ұлыбритания АҚШ пен Канададан бірге 220 тонна (440 000) жеткізуді сұрадыфунт) тәулігіне RDX. Шешімді оқ-дәрілер бюросының бастығы Уильям П. П. Бланди қабылдады және миналар мен торпедаларда пайдалану үшін RDX қабылдау туралы шешім қабылданды. RDX-тің шұғыл қажеттілігін ескере отырып, АҚШ-тың жауынгерлік бөлімі Блэндидің өтініші бойынша Вулвичте қолданылатын жабдық пен процесті дереу көшіретін зауыт салды. Мұның нәтижесі E. I. du Pont de Nemours & Company жанындағы Wabash Ordnance Guard болды. Ол кезде бұл жұмыстарға әлемдегі ең ірі азот қышқылы зауыты жұмылдырылды. Вулвич процесі қымбат болды; RDX әрбір фунтына 11 фунт (5,0 кг) күшті азот қышқылы қажет.

Мәселе әдісі

1941 жылдың басында NCRR жаңа процестерді зерттеді. Вулвич процесі немесе тікелей нитрлеу процесінің кем дегенде екі елеулі кемшілігі бар: ол азот қышқылының көп мөлшерін пайдаланды және формальдегидтің кем дегенде жартысын ерітеді. Бір моль гексаметилентетрамин бір мольден артық RDX бере алмайды. Алдын ала жарылыс тәжірибесі жоқ кем дегенде үш зертханаға RDX үшін жақсырақ өндіріс әдістерін әзірлеу тапсырылды; олар Корнелл, Мичиган және Пенсильвания мемлекеттік университеттерінде орналасқан. Мичигандық Вернер Эммануэль Бахман канадалық процесті тікелей нитрлеумен біріктіру арқылы «біріктірілген процесті» сәтті дамытты. Біріктіру процесі ескі британдық «вульвисттік» процесте азот қышқылының орнына көп мөлшерде сірке ангидридін қажет етті. Ең дұрысы, біріктіру процесі әрқайсысынан екі моль RDX шығара аладымоль гексаметилентетрамин.

RDX жарылысынан кейінгі өрт
RDX жарылысынан кейінгі өрт

RDX-тің үлкен өндірісі десенсибилизация үшін табиғи балауызды пайдалануды жалғастыра алмайды. Bruceton Explosives зерттеу зертханасы мұнай негізіндегі тұрақтандырғышты алмастырғыш жасап шығарды.

Ары қарай өндіріс

NERC үш компанияға тәжірибелік зауыттарды әзірлеуге тапсырма берді. Олар: Western Cartridge Company, E. I. du Pont de Nemours & Company және Eastman Kodak құрамына кіретін Tennessee Eastman Company болды. Сірке ангидридінің жетекші өндірушісі Eastman Chemical Company (TEC) компаниясында Вернер Эммануэль Бахман RDX жасау үшін үздіксіз процесті әзірледі. RDX әскери операциялар үшін маңызды болды және оның өндіріс процесі сол уақытта тым баяу болды. 1942 жылдың ақпанында TEC өзінің Векслер Бенд пилоттық зауытында RDX-тің шағын көлемін шығара бастады, бұл АҚШ үкіметіне 1942 жылы маусымда Холстон Орднакс зауытының (HOW) жұмыстарын жобалауға және салуға TEC-ке рұқсат берді. 1943 жылдың сәуірінде RDX сол жерде шығарыла бастады. 1944 жылдың аяғында Вулвич процесін пайдаланған Холстон зауыты мен Вабаш қару-жарақ зауыты айына 25 000 қысқа тонна (23 000 тонна - 50 миллион фунт) «В» композициясын өндірді.

Балама процесс

RDX синтезіне арналған Бахман процесі Біріккен Корольдікте қолданылатын әдіске қарағанда өткізу қабілеті бойынша тиімдірек екені анықталды. Бұл кейінірек Бахман процесі арқылы RDX өндірісіне әкелді.

Гексогенмен шабуыл
Гексогенмен шабуыл

Нәтиже

Біріккен Корольдіктің Екінші дүниежүзілік соғыстағы мақсаты «сенсибилизацияланған» RDX пайдалану болды. Бастапқы Woolwich RDX процесінде RDX ара балауызымен флегматизацияланған, бірақ кейінірек парафинді балауыз Бруцетонда жасалған жұмыс негізінде қолданылған. Ұлыбритания өз қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін жеткілікті RDX ала алмаған жағдайда, өндіріс әдістеріндегі кейбір кемшіліктер аммиак селитрасы мен тротил қоспасы аматолды ауыстыру арқылы түзетілді. Бұл ақпарат гексогеннің не екенін әлі білмейтіндердің барлығына пайдалы болады.

Ұсынылған: