Co to jest RDX? Ze względu na to, że w różnych krajach tej substancji używa się różnych nazw, odpowiedź na to pytanie nie jest tak prosta, jak się wydaje na pierwszy rzut oka. TNT RDX to materiał wybuchowy w plastikowej torbie wybuchowej C-4. RDX jest stabilny w przechowywaniu i jest uważany za jeden z najbardziej energetycznych i potężnych wojskowych materiałów wybuchowych.
Inne nazwy i historia
RDX jest również znany, ale rzadziej, jako cyklonit, RDX (zwłaszcza w języku angielskim, francuskim, niemieckim), T4 i chemicznie jako cyklotrimetylenotrinitramina. W latach 30. XX wieku Royal Arsenal w Woolwich rozpoczął badania nad cyklonitem do użycia przeciwko niemieckim okrętom podwodnym, które budowano z grubszymi kadłubami. Celem było opracowanie materiałów wybuchowych bardziej energetycznych niż TNT. Ze względów bezpieczeństwa Wielka Brytania nazwała instytut badawczy cyklonitów Departamentem Badań Wybuchowych (R. D. X.). Pojawił się termin RDXw Stanach Zjednoczonych w 1946 roku. Nie wiedzą, czym jest heksogen, ponieważ to słowo RDX jest używane prawie wyłącznie w języku rosyjskim. Pierwsze publiczne odniesienie w Wielkiej Brytanii do nazwy RDX lub R. D. X. używanie oficjalnej nazwy pojawiło się w 1948 r.; jej sponsorami byli zarządzający chemik, ROF Bridgewater, Chemical Research and Development, Woolwich i dyrektor Royal Munitions, Explosives; znowu substancja ta została nazwana po prostu RDX.
Aplikacja
Wewnętrzne elementy bombowca użyte w rajdzie Daidusters zawierały 6600 funtów (3000 kg) Torpexu. Bomby Tallboy i Grand Slam zaprojektowane przez Wallisa również wykorzystywały Torpex.
Uważa się, że RDX został użyty do wielu bomb, w tym bomb terrorystycznych.
RDX był używany przez obie strony podczas II wojny światowej. Stany Zjednoczone produkowały około 15 000 ton miesięcznie podczas II wojny światowej, a Niemcy około 7000 ton miesięcznie. RDX miał tę wielką zaletę, że miał większą moc wybuchową niż TNT używany podczas I wojny światowej i nie wymagał żadnych dodatkowych surowców, aby go wytworzyć.
Otwarcie
Hexogen został stworzony w 1898 roku przez Georga Friedricha Henninga, który otrzymał niemiecki patent (patent nr 104280) na jego produkcję przez nitrolizę heksaminy (heksametylenotetraaminy) stężonym kwasem azotowym. W patencie tym wspomniano o właściwościach leczniczych substancji; jednak w trzech kolejnych niemieckich patentach otrzymanych przez Henninga w 1916 r. opisano heksogen jakosubstancja odpowiednia do stosowania w bezdymnych propelentach. Niemieckie wojsko rozpoczęło badania nad jego użyciem w 1920 roku, nazywając go RDX. Wyniki badań i rozwoju zostały opublikowane dopiero, gdy Edmund von Hertz, opisany jako obywatel Austrii, a później Niemiec, otrzymał patent brytyjski w 1921 r. i patent amerykański w 1922 r. Oba wnioski patentowe zostały rozpatrzone w Austrii. Brytyjskie zgłoszenia patentowe obejmowały produkcję materiału wybuchowego RDX przez nitrowanie, jego użycie z innymi materiałami wybuchowymi lub bez, jako ładunku wybuchowego i jako detonatora. Amerykańskie zgłoszenie patentowe dotyczyło użycia pustego w środku urządzenia wybuchowego zawierającego RDX i detonatora zawierającego RDX. W latach 30. XX wieku Niemcy opracowały ulepszone metody produkcji RDX.
Trzecia Rzesza
Podczas II wojny światowej Niemcy używały nazw W S alt, SH S alt, K-method, E-method i KA-method dla różnych typów RDX. Nazwy te reprezentowały identyfikatory dla twórców różnych szlaków chemicznych dla RDX. Metoda W została opracowana przez Wolframa w 1934 roku i nadała RDX nazwę kodową „W-Salz”. Używał kwasu amidosulfonowego, formaldehydu i kwasu azotowego. SH-Salz (sól SH) otrzymano od Schnurra, który w latach 1937-1938 opracował proces wsadowy syntezy heksogenu. na bazie nitrolizy heksaminy. Metoda K firmy Keffler polegała na dodaniu azotanu amonu do procesu tworzenia materiałów wybuchowych. Opracowana przez Ebla metoda E okazała się identyczna z opisanymi powyżej.metody.
Wybuchowe pociski wystrzeliwane przez działo MK-108 i głowicę rakietową R4M, używane w myśliwcu Luftwaffe jako broń ofensywna, wykorzystywały RDX jako bazę wybuchową. Czytelnik może zobaczyć formułę RDX na poniższym obrazku.
Wielka Brytania
W Wielkiej Brytanii (Wielka Brytania) RDX był produkowany od 1933 przez dział badawczy w zakładzie pilotażowym w Royal Arsenal w Woolwich w Londynie oraz w większej fabryce pilotażowej zbudowanej w RGPF W altham Abbey pod Londynem w 1939 roku. W 1939 r. zaprojektowano dwukomponentowy zakład przemysłowy, który miał zostać zainstalowany na nowej działce o powierzchni 700 akrów (280 ha), ROF Bridgwater, z dala od Londynu, a produkcja RDX rozpoczęła się w mieście Bridgwater w jednym miejscu w sierpniu 1941 r.
Zakład ROF Bridgwater wykorzystywał zarówno amoniak, jak i metanol jako surowiec: metanol został przekształcony w formaldehyd, a część amoniaku została przekształcona w kwas azotowy, który został skoncentrowany w produkcji RDX. Resztę amoniaku poddano reakcji z formaldehydem, otrzymując heksaminę. Fabryka heksaminy została zbudowana przez Imperial Chemical Industries. Zawierał pewne funkcje oparte na danych z USA (USA). RDX został wykonany przez ciągłe dodawanie heksaminy i stężonego kwasu azotowego do schłodzonej mieszaniny heksaminy i kwasu azotowego w nitratorze. Skład RDX nie uległ zmianie. RDX został oczyszczony i przetworzony zgodnie z przeznaczeniem; został również odrestaurowany iponowne użycie metanolu i kwasu azotowego. Oczyszczalnie nitrowania heksaminy i RDX zostały zduplikowane, aby zapewnić pewne ubezpieczenie od utraty produktu w wyniku pożaru, eksplozji lub ataku lotniczego.
Wielka Brytania i Imperium Brytyjskie walczyły bez sojuszników z nazistowskimi Niemcami do połowy 1941 r. i musiały być samowystarczalne. W tym czasie (1941) Wielka Brytania była w stanie wyprodukować 70 ton (71 t – 160 000 funtów) RDX tygodniowo; zarówno Kanada, jak i USA były uważane za odbiorców dostaw amunicji i materiałów wybuchowych, w tym RDX. Szacuje się, że do 1942 r. roczne zapotrzebowanie RAF wyniosło 52 000 ton (53 000 ton) RDX, z których większość pochodziła z Ameryki Północnej (Kanady i Stanów Zjednoczonych). Model formuły RDX znajduje się na poniższym obrazku.
Kanada
W Kanadzie od dawna wiedzą, czym jest heksogen. W tym kraju odkryto i zastosowano inną metodę wytwarzania tego materiału wybuchowego, prawdopodobnie na wydziale chemii Uniwersytetu McGill. Metoda ta opierała się na reakcji paraformaldehydu i azotanu amonu w bezwodniku octowym. Brytyjskie zgłoszenie patentowe złożyli Robert W alter Schiessler (Pennsylvania State University) i James Hamilton Ross (McGill, Kanada) w maju 1942 r.; Patent brytyjski został wydany w grudniu 1947 roku. Gilman twierdzi, że ta sama metoda produkcji została niezależnie odkryta przez Ebel w Niemczech przed Schiesslerem i Rossem, ale alianci nie znali tego. Urbansky podaje szczegóły na tematpięć metod produkcji i nazywa tę metodę (niemiecką) metodą E. Obecnie istnieją nie tylko wydajniejsze metody jego produkcji, ale w rzeczywistości substancje są znacznie silniejsze niż heksogen.
USA
We wczesnych latach czterdziestych najwięksi amerykańscy producenci materiałów wybuchowych, EI Pont de Nemours & Company i Hercules, mieli wieloletnie doświadczenie w produkcji trinitrotoluenu (TNT) i niechętnie eksperymentowali z nowymi materiałami wybuchowymi. Armia amerykańska przyjęła ten sam pogląd i chciała dalej używać TNT. RDX został przetestowany przez Picatinny Arsenal w 1929 roku i został uznany za zbyt drogi i zbyt wrażliwy. Marynarka zasugerowała dalsze stosowanie pikrynianu amonu. W przeciwieństwie do tego Komitet Badań Obrony Narodowej (NDRC), który odwiedził Królewski Arsenał w Woolwich, uważał, że potrzebne są nowe materiały wybuchowe. James B. Conant, przewodniczący Departamentu B, chciał kontynuować badania w tej dziedzinie. W ten sposób Conant utworzył Laboratorium Eksperymentalne ds. Materiałów Wybuchowych w Biurze Kopalń w Brukseli w Pensylwanii, korzystając z obiektów Biura Badań i Rozwoju (OSRD). Użycie RDX było głównie wojskowe.
W 1941 r. brytyjska misja Tizard odwiedziła departamenty armii i marynarki wojennej USA, a niektóre z dostarczonych informacji zawierały szczegóły dotyczące metody Woolwich wytwarzania RDX (RDX) i stabilizacji go przez zmieszanie go z woskiem pszczelim. Wielka Brytania zażądała, aby Stany Zjednoczone i Kanada wspólnie dostarczyły 220 ton (440 000funtów) RDX dziennie. Decyzję podjął William P. P. Blandy, szef Biura Amunicji, i zdecydowano o przyjęciu RDX do użycia w minach i torpedach. Biorąc pod uwagę natychmiastową potrzebę RDX, amerykańska jednostka bojowa, na prośbę Blandy'ego, zbudowała fabrykę, która natychmiast skopiowała sprzęt i proces używany w Woolwich. Rezultatem tego był Wabash Ordnance Guard pod EI du Pont de Nemours & Company. W prace te zaangażowana była wówczas największa na świecie wytwórnia kwasu azotowego. Proces Woolwich był kosztowny; na każdy funt RDX potrzeba 11 funtów (5,0 kg) mocnego kwasu azotowego.
Metoda rozwiązywania problemów
Na początku 1941 r. NCRR badało nowe procesy. Proces Woolwich, czyli bezpośredni proces nitrowania, ma co najmniej dwie poważne wady: używał dużych ilości kwasu azotowego i rozpuszczał co najmniej połowę formaldehydu. Jeden mol heksametylenotetraaminy może dać nie więcej niż jeden mol RDX. Co najmniej trzy laboratoria bez wcześniejszego doświadczenia w zakresie materiałów wybuchowych otrzymały zadanie opracowania lepszych metod produkcji RDX; były one oparte na publicznych uniwersytetach Cornell, Michigan i Pensylwanii. Werner Emmanuel Bachmann z Michigan z powodzeniem opracował „proces łączony”, łącząc proces kanadyjski z bezpośrednim nitrowaniem. Proces łączenia wymagał dużych ilości bezwodnika octowego zamiast kwasu azotowego w starym brytyjskim procesie „wulwisty”. Idealnie, proces łączony może wytworzyć dwa mole RDX z każdegomol heksametylenotetraaminy.
Ogromna produkcja RDX nie może nadal polegać na stosowaniu naturalnego wosku pszczelego do odczulania. Laboratorium badawcze Bruceton Explosives opracowało substytut stabilizatora na bazie ropy naftowej.
Dalsza produkcja
NERC zlecił trzem firmom opracowanie instalacji pilotażowych. Były to: Western Cartridge Company, EI du Pont de Nemours & Company oraz Tennessee Eastman Company, część Eastman Kodak. W Eastman Chemical Company (TEC), wiodącym producencie bezwodnika octowego, Werner Emmanuel Bachmann opracował ciągły proces tworzenia RDX. RDX miał kluczowe znaczenie dla operacji wojskowych, a jego proces produkcyjny był wówczas zbyt powolny. W lutym 1942 r. TEC rozpoczęła produkcję niewielkich ilości RDX w swoim zakładzie pilotażowym Wexler Bend, co doprowadziło do tego, że rząd USA pozwolił TEC zaprojektować i zbudować Works of Holston Ordnance Works (HOW) w czerwcu 1942 roku. Do kwietnia 1943 r. produkowano tam RDX. Pod koniec 1944 roku zakłady Holston i Wabash Ordnance Plant, które stosowały proces Woolwich, produkowały miesięcznie 25 000 ton amerykańskich (23 000 ton - 50 milionów funtów) kompozycji „B”.
Proces alternatywny
Stwierdzono, że proces Bachmanna syntezy RDX jest bardziej wydajny pod względem przepustowości niż metoda stosowana w Wielkiej Brytanii. Doprowadziło to później do produkcji RDX przy użyciu procesu Bachmanna.
Wynik
Celem Wielkiej Brytanii podczas II wojny światowej było użycie „odczulonej” RDX. W oryginalnym procesie Woolwich RDX, RDX został flegmatyzowany woskiem pszczelim, ale później zastosowano wosk parafinowy w oparciu o pracę wykonaną w Bruceton. W przypadku, gdy Wielka Brytania nie była w stanie uzyskać wystarczającej ilości RDX, aby zaspokoić swoje potrzeby, niektóre niedociągnięcia w metodach produkcji zostały skorygowane poprzez zastąpienie amatolu, mieszaniny azotanu amonu i TNT. Ta informacja przyda się każdemu, kto nadal nie wie, czym jest heksogen.
