Heksojen nedir: maddenin bileşimi, üretim, uygulama, güç

İçindekiler:

Heksojen nedir: maddenin bileşimi, üretim, uygulama, güç
Heksojen nedir: maddenin bileşimi, üretim, uygulama, güç
Anonim

RDX nedir? Bu madde için farklı ülkelerde farklı isimler kullanıldığından, bu soruyu cevaplamak ilk bakışta göründüğü kadar basit değildir. TNT RDX, C-4 plastik patlayıcı torbasında bir patlayıcıdır. RDX, depolamada kararlıdır ve en enerjik ve güçlü askeri patlayıcılardan biri olarak kabul edilir.

RDX tozu
RDX tozu

Diğer isimler ve tarih

RDX ayrıca siklonit, RDX (özellikle İngilizce, Fransızca, Almanca), T4 ve kimyasal olarak siklotrimetilentrinitramin olarak bilinir, ancak daha az yaygın olarak. 1930'larda, Royal Arsenal, Woolwich, daha kalın gövdelerle inşa edilen Alman deniz altılarına karşı kullanılmak üzere siklonit araştırmalarına başladı. Amaç, TNT'den daha enerjik patlayıcılar geliştirmekti. Güvenlik nedeniyle, Birleşik Krallık siklonit araştırma enstitüsüne Patlayıcı Araştırma Departmanı (R. D. X.) adını verdi. RDX terimi ortaya çıktı1946'da Amerika Birleşik Devletleri'nde Heksojenin ne olduğunu bilmiyorlar çünkü RDX için kullanılan bu kelime neredeyse sadece Rusça'da kullanılıyor. Birleşik Krallık'ta RDX veya R. D. X adına yapılan ilk kamu referansı. 1948'de ortaya çıkan resmi adı kullanmak; sponsorları yönetici kimyager, ROF Bridgewater, Chemical Research and Development, Woolwich ve Royal Munitions, Explosives Direktörü; yine, bu madde basitçe RDX olarak adlandırıldı.

Uygulama

Daidusters Raid'de kullanılan bombacının iç parçaları, 6.600 pound (3.000 kg) Torpex içeriyordu. Wallis tarafından tasarlanan Tallboy ve Grand Slam bombaları da Torpex kullandı.

RDX'in terörist bombalar da dahil olmak üzere birçok bombada kullanıldığına inanılıyor.

RDX, 2. Dünya Savaşı'nda her iki taraf tarafından da kullanıldı. ABD, II. Dünya Savaşı sırasında ayda yaklaşık 15.000 ton ve Almanya ayda yaklaşık 7.000 ton üretti. RDX, Birinci Dünya Savaşı'nda kullanılan TNT'den daha fazla patlayıcı güce sahip olma avantajına sahipti ve bunu yapmak için herhangi bir ek hammadde gerektirmiyordu.

RDX topakları
RDX topakları

Açılış

Hexogen, 1898'de, konsantre nitrik asit ile hekzaminin (heksametilentetramin) nitrolizi ile üretimi için bir Alman patenti (Patent No. 104280) alan Georg Friedrich Henning tarafından yaratıldı. Bu patent, maddenin tıbbi özelliklerinden bahsetmiştir; bununla birlikte, 1916'da Henning tarafından alınan üç Alman patenti daha heksojeni şu şekilde tanımlamıştır:Dumansız iticilerde kullanıma uygun madde. Alman ordusu, 1920'de RDX olarak atıfta bulunarak kullanımını araştırmaya başladı. Avusturya ve daha sonra Alman vatandaşı olarak tanımlanan Edmund von Hertz, 1921'de bir İngiliz patenti ve 1922'de bir Amerika Birleşik Devletleri patenti alana kadar araştırma ve geliştirme sonuçları yayınlanmadı. Her iki patent başvurusu da Avusturya'da incelenmiştir. İngiliz patent başvuruları, nitrasyon yoluyla RDX patlayıcının üretimini, diğer patlayıcılarla birlikte veya bunlarsız, patlayıcı şarj olarak ve bir fünye olarak kullanımını içeriyordu. ABD patent başvurusu, RDX içeren içi boş bir patlayıcı cihaz ve RDX içeren bir kapsül kapağı kullanımına yönelikti. 1930'larda Almanya, RDX üretimi için gelişmiş yöntemler geliştirdi.

Üçüncü Reich

İkinci Dünya Savaşı sırasında Almanya, farklı RDX türleri için W S alt, SH S alt, K-method, E-method ve KA-method adlarını kullandı. Bu isimler, RDX için çeşitli kimyasal yolların geliştiricileri için tanımlayıcıları temsil ediyordu. W-yöntemi Wolfram tarafından 1934'te geliştirildi ve RDX'e "W-Salz" kod adını verdi. Sülfamik asit, formaldehit ve nitrik asit kullandı. SH-Salz (SH tuzu), 1937-1938'de heksojen sentezi için bir kesikli işlem geliştiren Schnurr'dan elde edildi. hekzamin nitrolizine dayalıdır. Keffler'in K-yöntemi, patlayıcı oluşturma sürecine amonyum nitrat eklenmesini içeriyordu. Ebel tarafından geliştirilen E-yöntemi, yukarıda açıklananlarla aynı çıktı.yöntemler.

Luftwaffe avcı uçağında saldırı silahı olarak kullanılan MK-108 top ve R4M roket savaş başlığı tarafından ateşlenen patlayıcı mermiler, patlayıcı üssü olarak RDX'i kullandı. Okuyucu aşağıdaki resimde RDX formülünü görebilir.

RDX molekülleri
RDX molekülleri

İngiltere

Birleşik Krallık'ta (Büyük Britanya), RDX 1933'ten itibaren Londra, Woolwich'teki Royal Arsenal'deki pilot tesiste ve Londra yakınlarındaki RGPF W altham Abbey'de inşa edilen daha büyük pilot tesisteki araştırma departmanı tarafından üretildi. 1939'da. 1939'da, Londra'dan uzakta yeni bir 700 dönümlük (280 ha) alana, ROF Bridgwater'a kurulmak üzere iki bileşenli bir endüstriyel tesis tasarlandı ve Ağustos 1941'de Bridgwater şehrinde bir tesiste RDX üretimi başladı.

ROF Bridgwater tesisi hammadde olarak hem amonyak hem de metanol kullandı: metanol formaldehite dönüştürüldü ve amonyağın bir kısmı RDX üretiminde konsantre olan nitrik aside dönüştürüldü. Amonyağın geri kalanı, heksamin vermek üzere formaldehit ile reaksiyona sokuldu. Heksamin tesisi Imperial Chemical Industries tarafından inşa edildi. ABD (ABD) verilerine dayanan bazı özellikler içeriyordu. RDX, bir nitratör içinde soğutulmuş bir heksamin ve nitrik asit karışımına sürekli olarak heksamin ve konsantre nitrik asit eklenerek yapılmıştır. RDX'in bileşimi değişmedi. RDX, amaçlandığı gibi saflaştırıldı ve işlendi; ayrıca restore edilmiş vemetanol ve nitrik asidin yeniden kullanımı. Heksamin nitrasyonu ve RDX arıtma tesisleri, yangın, patlama veya hava saldırısı nedeniyle ürün kaybına karşı bir miktar sigorta sağlamak için çoğ altılmıştır.

Birleşik Krallık ve Britanya İmparatorluğu, 1941'in ortalarına kadar Nazi Almanyası'na karşı müttefiksiz savaştı ve kendi kendine yeterli olmak zorunda kaldı. O zaman (1941) İngiltere, haftada 70 ton (71 ton – 160.000 pound) RDX üretme kapasitesine sahipti; hem Kanada hem de ABD, RDX de dahil olmak üzere mühimmat ve patlayıcı tedariki için müşteri olarak kabul edildi. 1942 itibariyle, RAF'ın yıllık ihtiyacının, çoğu Kuzey Amerika'dan (Kanada ve Amerika Birleşik Devletleri) gelen 52.000 ton (53.000 ton) RDX olduğu tahmin edilmektedir. RDX formülünün modeli aşağıdaki resimdedir.

Heksojen moleküllerin modeli
Heksojen moleküllerin modeli

Kanada

Kanada'da uzun zamandır heksojenin ne olduğunu biliyorlar. Bu ülkede, bu patlayıcıyı üretmenin başka bir yöntemi bulundu ve muhtemelen McGill Üniversitesi kimya bölümünde kullanıldı. Bu yöntem, paraformaldehit ve amonyum nitratın asetik anhidrit içindeki reaksiyonuna dayanıyordu. Mayıs 1942'de Robert W alter Schiessler (Pennsylvania Eyalet Üniversitesi) ve James Hamilton Ross (McGill, Kanada) tarafından bir İngiliz patent başvurusu yapıldı; Birleşik Krallık patenti Aralık 1947'de yayınlandı. Gilman, aynı üretim yönteminin Schiessler ve Ross'tan önce Almanya'da Ebel tarafından bağımsız olarak keşfedildiğini iddia ediyor, ancak bu Müttefikler tarafından bilinmiyordu. Urbansky hakkında ayrıntılar verirbeş üretim yöntemi ve bu yöntemi (Alman) E-yöntemi olarak adlandırıyor. Artık sadece üretimi için daha etkili yöntemler değil, aslında maddeler heksojenden çok daha güçlü.

ABD

1940'ların başında, ABD'nin en büyük patlayıcı üreticileri E. I. Pont de Nemours & Company ve Hercules, trinitrotoluen (TNT) üretiminde uzun yıllara dayanan deneyime sahipti ve yeni patlayıcılar denemeye isteksizdi. ABD Ordusu da aynı görüşü benimsedi ve TNT'yi kullanmaya devam etmek istedi. RDX, 1929'da Picatinny Arsenal tarafından test edildi ve çok pahalı ve çok hassas olarak kabul edildi. Donanma, amonyum pikrat kullanımına devam edilmesini önerdi. Buna karşılık, Woolwich Kraliyet Arsenalini ziyaret eden Ulusal Savunma Araştırma Komitesi (NDRC), yeni patlayıcılara ihtiyaç olduğuna inanıyordu. Bölüm B'nin Başkanı James B. Conant, bu alanda araştırma yapmaya devam etmek istedi. Böylece Conant, Araştırma ve Geliştirme Ofisi'nin (OSRD) olanaklarını kullanarak Brüksel, Pensilvanya'daki Maden Bürosunda bir Patlayıcı Deneysel Laboratuvarı kurdu. RDX'in kullanımı çoğunlukla askeriydi.

RDX patlaması
RDX patlaması

1941'de, bir İngiliz Tizard heyeti ABD Ordusu ve Donanma departmanlarını ziyaret etti ve sağlanan bilgilerden bazıları, RDX (RDX) üretmek ve balmumu ile karıştırarak onu stabilize etmek için Woolwich yönteminin ayrıntılarını içeriyordu. İngiltere, ABD ve Kanada'nın birlikte 220 ton (440.000 ton) tedarik etmesini istedi.pound) günlük RDX. Karar, Mühimmat Bürosu Şefi William P. P. Blandy tarafından verildi ve RDX'in madenlerde ve torpidolarda kullanılmasına karar verildi. RDX'e olan acil ihtiyaç göz önüne alındığında, ABD muharebe birimi, Blandy'nin talebi üzerine, Woolwich'te kullanılan ekipmanı ve süreci hemen kopyalayan bir tesis inşa etti. Bunun sonucu, E. I. du Pont de Nemours & Company yönetimindeki Wabash Mühimmat Muhafızlarıydı. O zamanlar dünyanın en büyük nitrik asit tesisi bu çalışmalarda yer alıyordu. Woolwich süreci pahalıydı; her pound RDX için 11 pound (5,0 kg) güçlü nitrik asit aldı.

Sorun yöntemi

1941'in başlarında, NCRR yeni süreçler üzerinde çalışıyordu. Woolwich işleminin veya doğrudan nitrasyon işleminin en az iki ciddi dezavantajı vardır: büyük miktarlarda nitrik asit kullandı ve formaldehitin en az yarısını çözdü. Bir mol heksametilentetramin, birden fazla mol RDX veremez. Önceden patlayıcı deneyimi olmayan en az üç laboratuvar, RDX için daha iyi üretim yöntemleri geliştirmekle görevlendirilmiştir; Cornell, Michigan ve Pennsylvania'daki devlet üniversitelerinde bulunuyorlardı. Michigan'dan Werner Emmanuel Bachmann, Kanada sürecini doğrudan nitratlama ile birleştirerek "kombine süreci" başarıyla geliştirdi. Kombinasyon işlemi, eski İngiliz "vulvist" işleminde nitrik asit yerine büyük miktarlarda asetik anhidrit gerektiriyordu. İdeal olarak, kombinasyon işlemi her birinden iki mol RDX üretebilir.mol heksametilentetramin.

RDX patlamasından sonra yangın
RDX patlamasından sonra yangın

Büyük RDX üretimi, duyarsızlaştırma için doğal balmumu kullanımına güvenmeye devam edemez. Bruceton Explosives'in araştırma laboratuvarı, petrol bazlı bir stabilizatör ikamesi geliştirdi.

İleri üretim

NERC, pilot tesisler geliştirmek için üç şirket görevlendirdi. Bunlar: Western Cartridge Company, E. I. du Pont de Nemours & Company ve Eastman Kodak'ın bir parçası olan Tennessee Eastman Company idi. Lider bir asetik anhidrit üreticisi olan Eastman Chemical Company'de (TEC) Werner Emmanuel Bachmann, RDX oluşturmak için sürekli bir süreç geliştirdi. RDX, askeri operasyonlar için kritik öneme sahipti ve o zamanlar üretim süreci çok yavaştı. Şubat 1942'de TEC, pilot fabrikası Wexler Bend'de küçük hacimli RDX üretmeye başladı ve bu, ABD hükümetinin TEC'nin Haziran 1942'de Holston Ordnance Works (HOW) İşleri'ni tasarlamasına ve inşa etmesine izin vermesine yol açtı. Nisan 1943'te RDX orada üretiliyordu. 1944'ün sonunda, Woolwich sürecini kullanan Holston fabrikası ve Wabash Mühimmat Fabrikası ayda 25.000 kısa ton (23.000 ton - 50 milyon pound) "B" bileşimi üretiyordu.

Alternatif süreç

RDX sentezi için Bachmann işleminin, çıktı açısından Birleşik Krallık'ta kullanılan yöntemden daha verimli olduğu bulundu. Bu daha sonra Bachmann sürecini kullanarak RDX üretimine yol açtı.

heksojen ile saldırı
heksojen ile saldırı

Sonuç

Birleşik Krallık'ın İkinci Dünya Savaşı'ndaki hedefi "duyarsızlaştırılmış" bir RDX kullanmaktı. Orijinal Woolwich RDX işleminde, RDX balmumu ile balgamlaştırıldı, ancak daha sonra Bruceton'da yapılan çalışmaya dayanarak parafin mumu kullanıldı. İngiltere'nin ihtiyaçlarını karşılamak için yeterli RDX elde edememesi durumunda, üretim yöntemlerindeki bazı eksiklikler, amonyum nitrat ve TNT karışımı olan amatol ile değiştirilerek giderildi. Bu bilgi hexogen'in ne olduğunu hala bilmeyen herkes için faydalı olacaktır.

Önerilen: