Mi az RDX? Tekintettel arra, hogy a különböző országokban különböző neveket használnak erre az anyagra, a kérdés megválaszolása nem olyan egyszerű, mint amilyennek első pillantásra tűnik. A TNT RDX egy robbanóanyag C-4 műanyag robbanózsákban. Az RDX stabilan tárolható, és az egyik legenergiásabb és legerősebb katonai robbanóanyagnak számít.
Más nevek és előzmények
RDX is ismert, de ritkábban ciklonitként, RDX-ként (főleg angolul, franciául, németül), T4ként és kémiailag ciklotrimetilén-trinitraminként. Az 1930-as években a woolwichi királyi fegyvertárban elkezdték kutatni a ciklonitot a vastagabb hajótesttel épített német tengeralattjárók ellen. A cél a TNT-nél energikusabb robbanóanyagok kifejlesztése volt. Biztonsági okokból az Egyesült Királyság a ciklonitkutató intézetet Explosive Research Department-nek (R. D. X.) nevezte el. Megjelent az RDX kifejezésaz Egyesült Államokban 1946-ban. Nem tudják, mi az a hexogén, mert ezt a szót az RDX-re szinte kizárólag oroszul használják. Az első nyilvános hivatkozás az Egyesült Királyságban az RDX vagy R. D. X névre. a hivatalos név 1948-ban jelent meg; szponzorai a vezető vegyész, a ROF Bridgewater, Chemical Research and Development, Woolwich és a Royal Munitions, Explosives igazgatója voltak; ismét ezt az anyagot egyszerűen RDX-nek hívták.
Alkalmazás
A Daidusters Raid-ben használt bombázó belső részei 6600 font (3000 kg) Torpexet tartalmaztak. A Wallis által tervezett Tallboy és Grand Slam bombák is Torpexet használtak.
Az RDX-et feltehetően sok bombánál használták, beleértve a terroristabombákat is.
A RDX-et mindkét fél használta a második világháborúban. Az Egyesült Államokban a második világháború idején körülbelül 15 000 tonnát, Németországban pedig körülbelül 7 000 tonnát termeltek havonta. Az RDX nagy előnye, hogy nagyobb robbanóereje volt, mint az első világháborúban használt TNT-nek, és nem volt szükség további nyersanyagokra az elkészítéséhez.
Nyitás
A Hexogent 1898-ban Georg Friedrich Henning hozta létre, aki német szabadalmat kapott (104280 számú szabadalom) hexamin (hexametilén-tetramin) koncentrált salétromsavval történő nitrolízisével történő előállítására. Ez a szabadalom megemlítette az anyag gyógyászati tulajdonságait; azonban még három német szabadalom, amelyet Henning kapott 1916-ban, a hexogént mintfüstmentes hajtóanyagokban való felhasználásra alkalmas anyag. A német hadsereg 1920-ban kezdett kutatásokat a használatáról, és RDX-ként emlegette. A kutatás-fejlesztés eredményeit csak az osztrák, majd német állampolgárként leírt Edmund von Hertz 1921-ben brit, 1922-ben pedig amerikai szabadalmat kapott. Mindkét szabadalmi bejelentést Ausztriában vizsgálták meg. A brit szabadalmi kérelmek között szerepelt az RDX robbanóanyag nitrálással történő előállítása, más robbanóanyaggal vagy anélkül történő felhasználása, robbanótöltetként és detonátorként. Az Egyesült Államok szabadalmi bejelentése egy RDX-et tartalmazó üreges robbanószerkezet és egy RDX-et tartalmazó detonátorsapka használatára vonatkozott. Az 1930-as években Németország továbbfejlesztett módszereket fejlesztett ki az RDX előállítására.
Harmadik Birodalom
A második világháború alatt Németország a W S alt, SH S alt, K-method, E-method és KA-method elnevezéseket használta a különböző típusú RDX-ekre. Ezek a nevek az RDX különféle kémiai útvonalainak fejlesztői számára jelentették az azonosítókat. A W-módszert a Wolfram fejlesztette ki 1934-ben, és az RDX-nek a "W-Salz" kódnevet adta. Szulfaminsavat, formaldehidet és salétromsavat használt. Az SH-Salz-ot (SH-só) Schnurr-tól szerezték be, aki 1937-1938-ban szakaszos eljárást fejlesztett ki hexogén szintézisére. hexamin-nitrolízisen alapul. A Keffler K-módszere ammónium-nitrát hozzáadásával járt a robbanóanyagok előállításának folyamatában. Az Ebel által kifejlesztett E-módszer megegyezett a fent leírtakkal.módszerek.
Az MK-108 ágyúval és az R4M rakéta robbanófejével kilőtt robbanólövedékek, amelyeket a Luftwaffe vadászgépben használtak támadófegyverként, RDX-et használtak robbanóbázisként. Az olvasó az alábbi képen láthatja az RDX képletet.
UK
Az Egyesült Királyságban (Nagy-Britannia) az RDX-et 1933-tól a londoni Woolwich-i Royal Arsenal kísérleti üzemének kutatórészlege, valamint a London melletti RGPF W altham Abbeyben épített nagyobb kísérleti üzemben gyártották. 1939-ben. 1939-ben egy kétkomponensű ipari üzemet terveztek egy új, 700 hektáros (280 hektáros) telephelyre, a ROF Bridgwater-re, Londontól távol, és 1941 augusztusában egy telephelyen megkezdődött az RDX gyártása Bridgwater városában.
A ROF Bridgwater üzem ammóniát és metanolt is használt nyersanyagként: a metanolt formaldehiddé, az ammónia egy részét pedig salétromsavvá alakították, amelyet az RDX gyártás során koncentráltak. Az ammónia többi részét formaldehiddel reagáltatva hexamint kaptunk. A hexamingyárat az Imperial Chemical Industries építette. Tartalmazott néhány szolgáltatást az Egyesült Államok (USA) adatai alapján. Az RDX-et hexamin és tömény salétromsav folyamatos hozzáadásával állítottuk elő hexamin és salétromsav hűtött keverékéhez nitrátorban. Az RDX összetétele nem változott. Az RDX-et megtisztítottuk és a szándék szerint dolgoztuk fel; is helyreállították ésa metanol és a salétromsav újrafelhasználása. A hexamin-nitráló és az RDX tisztítóberendezéseket megkettőzték, hogy biztosítsák a tűz, robbanás vagy légi támadás miatti termékvesztést.
Az Egyesült Királyság és a Brit Birodalom szövetségesek nélkül harcolt a náci Németország ellen 1941 közepéig, és önellátónak kellett lennie. Abban az időben (1941) Nagy-Britanniának volt kapacitása 70 tonna (71 t – 160 000 font) RDX előállítására hetente; Kanadát és az Egyesült Államokat is vevőnek tekintették a lőszer- és robbanóanyag-szállítások, köztük az RDX tekintetében. A becslések szerint 1942-re a RAF éves szükséglete 52 000 tonna (53 000 tonna) RDX volt, amelynek nagy része Észak-Amerikából (Kanada és az Egyesült Államok) származott. Az RDX képlet modellje az alábbi képen látható.
Kanada
Kanadában régóta tudják, mi az a hexogén. Ebben az országban egy másik módszert találtak és alkalmaztak ennek a robbanóanyagnak az előállítására, valószínűleg a McGill Egyetem kémiai tanszékén. Ez a módszer paraformaldehid és ammónium-nitrát ecetsavanhidridben való reakcióján alapult. A brit szabadalmi bejelentést Robert W alter Schiessler (Pennsylvania Állami Egyetem) és James Hamilton Ross (McGill, Kanada) nyújtotta be 1942 májusában; Az Egyesült Királyság szabadalmát 1947 decemberében adták ki. Gilman azt állítja, hogy ugyanazt a gyártási módszert Ebel függetlenül fedezte fel Németországban Schiessler és Ross előtt, de ezt a szövetségesek nem tudták. Urbansky részleteket ad errőlöt gyártási módszert, és ezt a módszert (német) E-módszernek nevezi. Ma már nemcsak hatékonyabb módszerek léteznek az előállítására, hanem az anyagok is sokkal erősebbek, mint a hexogén.
USA
Az 1940-es évek elején a legnagyobb amerikai robbanóanyag-gyártók, az E. I. Pont de Nemours & Company és a Hercules több éves tapasztalattal rendelkeztek a trinitrotoluol (TNT) gyártásában, és nem szívesen kísérleteztek új robbanóanyagokkal. Az Egyesült Államok hadserege ugyanezt az álláspontot képviselte, és továbbra is használni akarta a TNT-t. Az RDX-et 1929-ben a Picatinny Arsenal tesztelte, és túl drágának és túl érzékenynek tartották. A haditengerészet az ammónium-pikrát használatának folytatását javasolta. Ezzel szemben a Woolwich-i Királyi Arzenálba látogató Nemzetvédelmi Kutatóbizottság (NDRC) úgy vélte, hogy új robbanóanyagokra van szükség. James B. Conant, a B osztály elnöke folytatni kívánta a kutatást ezen a területen. Így Conant a Kutatási és Fejlesztési Hivatal (OSRD) létesítményeinek felhasználásával robbanóanyagokkal foglalkozó kísérleti laboratóriumot hozott létre a bányászati hivatalnál, Brüsszelben, Pennsylvaniában. Az RDX-et főleg katonai célokra használták.
1941-ben egy brit Tizard-misszió meglátogatta az Egyesült Államok Hadseregét és Haditengerészetét, és a közölt információk egy része az RDX (RDX) előállítására és méhviasszal való keverésével történő stabilizálására vonatkozó Woolwich-módszer részleteit is magában fogl alta. Az Egyesült Királyság azt kérte, hogy az Egyesült Államok és Kanada együtt szállítson 220 tonnát (440 000font) RDX naponta. A döntést William P. P. Blandy, a Lőszerek Hivatalának vezetője hozta meg, és az RDX aknákban és torpedókban való használatra való átvétele mellett döntöttek. Tekintettel az RDX azonnali szükségességére, az amerikai harci egység Blandy kérésére olyan üzemet épített, amely azonnal lemásolta a woolwichi felszerelést és eljárást. Ennek eredménye az E. I. du Pont de Nemours & Company vezette Wabash Ordnance Guard lett. Akkoriban a világ legnagyobb salétromsav üzeme vett részt ezekben a munkákban. A woolwichi eljárás drága volt; minden font RDX-hez 11 font (5,0 kg) erős salétromsav kellett.
Problémamódszer
1941 elejére az NCRR új folyamatokat tanulmányozott. A Woolwich-eljárásnak vagy a közvetlen nitrálási eljárásnak legalább két komoly hátránya van: nagy mennyiségű salétromsavat használtak fel, és a formaldehid legalább felét feloldotta. Egy mól hexametilén-tetramin legfeljebb egy mól RDX-et adhat. Legalább három, előzetes robbantási tapasztalattal nem rendelkező laboratóriumot bíztak meg azzal, hogy jobb gyártási módszereket fejlesszenek ki az RDX számára; a Cornell, Michigan és Pennsylvania állami egyetemein működtek. A michigani Werner Emmanuel Bachmann sikeresen fejlesztette ki a "kombinált eljárást" a kanadai eljárás és a közvetlen nitrálás kombinálásával. A kombinált eljárás nagy mennyiségű ecetsavanhidridet igényelt salétromsav helyett a régi brit "vulvist" eljárásban. Ideális esetben a kombinációs eljárás mindegyikből két mól RDX-t tud előállítanimol hexametiléntetramin.
Az RDX hatalmas gyártása nem támaszkodhat továbbra is a természetes méhviasz deszenzibilizációs használatára. A Bruceton Explosives kutatólaboratóriuma kőolaj alapú stabilizátor-helyettesítőt fejlesztett ki.
További gyártás
A NERC három vállalatot bízott meg kísérleti üzemek fejlesztésével. Ezek a következők voltak: a Western Cartridge Company, az E. I. du Pont de Nemours & Company és a Tennessee Eastman Company, amely az Eastman Kodak része. Az Eastman Chemical Company (TEC), az ecetsavanhidrid vezető gyártója, Werner Emmanuel Bachmann folyamatos eljárást fejlesztett ki az RDX létrehozására. Az RDX kritikus fontosságú volt a katonai műveletekben, és gyártási folyamata akkoriban túl lassú volt. 1942 februárjában a TEC kísérleti üzemében, a Wexler Bendben kezdett kis mennyiségű RDX-et gyártani, ami ahhoz vezetett, hogy az Egyesült Államok kormánya 1942 júniusában engedélyezte a TEC számára a Holston Ordnance Works (HOW) üzem tervezését és megépítését. 1943 áprilisában az RDX-et ott gyártották. 1944 végén a holstoni üzem és a woolwichi eljárást alkalmazó Wabash Ordnance Plant 25 000 rövid tonna (23 000 tonna – 50 millió font) "B" összetételű készítményt állított elő havonta.
Alternatív eljárás
Az RDX-szintézis Bachmann-eljárását az átviteli teljesítmény szempontjából hatékonyabbnak találták, mint az Egyesült Királyságban használt módszert. Ez később az RDX Bachmann-eljárással történő előállításához vezetett.
Eredmény
Az Egyesült Királyság célja a második világháborúban egy „érzéketlenített” RDX használata volt. Az eredeti Woolwich RDX eljárásban az RDX-et méhviasszal flegmatizálták, de később paraffinviaszt használtak a Brucetonban végzett munka alapján. Abban az esetben, ha az Egyesült Királyság nem tudott elegendő RDX-et beszerezni az igényeinek kielégítésére, a gyártási módszerek egyes hiányosságait az amatol, ammónium-nitrát és TNT keverékének lecserélésével korrigálták. Ez az információ hasznos lesz mindenkinek, aki még mindig nem tudja, mi az a hexogén.
