Hexojeni ni nini: muundo wa mata, uzalishaji, matumizi, nguvu

Orodha ya maudhui:

Hexojeni ni nini: muundo wa mata, uzalishaji, matumizi, nguvu
Hexojeni ni nini: muundo wa mata, uzalishaji, matumizi, nguvu
Anonim

RDX ni nini? Kwa sababu ya ukweli kwamba majina tofauti hutumiwa kwa dutu hii katika nchi tofauti, kujibu swali hili sio rahisi kama inavyoonekana mwanzoni. TNT RDX ni kilipuzi kwenye mfuko wa plastiki wa C-4 unaolipuka. RDX ni thabiti katika hifadhi na inachukuliwa kuwa mojawapo ya vilipuzi vya kijeshi vilivyo na nguvu na nguvu zaidi.

RDX poda
RDX poda

Majina na historia nyingine

RDX pia inajulikana, lakini mara chache sana, kama cyclonite, RDX (haswa katika Kiingereza, Kifaransa, Kijerumani), T4, na kemikali kama cyclotrimethylenetrinitramine. Katika miaka ya 1930, Royal Arsenal, Woolwich ilianza utafiti wa cyclonite kwa ajili ya matumizi dhidi ya manowari za Ujerumani, ambazo zilikuwa zikijengwa kwa vijiti vizito. Lengo lilikuwa kutengeneza vilipuzi vyenye nguvu zaidi kuliko TNT. Kwa sababu za usalama, Uingereza iliita taasisi ya utafiti ya cyclonite Idara ya Utafiti wa Vilipuko (R. D. X.). Neno RDX lilionekananchini Marekani mwaka 1946. Hawajui hexogen ni nini, kwa sababu neno hili la RDX linatumiwa karibu tu katika Kirusi. Rejeleo la kwanza la umma nchini Uingereza kwa jina RDX au R. D. X. kutumia jina rasmi ilionekana katika 1948; wafadhili wake walikuwa mwanakemia mkuu, ROF Bridgewater, Utafiti na Maendeleo ya Kemikali, Woolwich na Mkurugenzi wa Royal Munitions, Vilipuzi; tena, dutu hii iliitwa kwa urahisi RDX.

Maombi

Washambuliaji wa ndani waliotumika katika shambulio la Daidusters walikuwa na pauni 6,600 (kilo 3,000) za Torpex. Mabomu ya Tallboy na Grand Slam yaliyoundwa na Wallis pia yalitumia Torpex.

RDX inaaminika kutumika kwenye mabomu mengi, yakiwemo ya kigaidi.

RDX ilitumiwa na pande zote mbili katika Vita vya Pili vya Dunia. Marekani ilizalisha takriban tani 15,000 kwa mwezi wakati wa Vita Kuu ya Pili ya Dunia na Ujerumani kuhusu tani 7,000 kwa mwezi. RDX ilikuwa na faida kubwa ya kuwa na nguvu nyingi za kulipuka kuliko TNT iliyotumiwa katika Vita vya Kwanza vya Dunia, na haikuhitaji malighafi yoyote ya ziada kuifanya.

Vipu vya RDX
Vipu vya RDX

Inafunguliwa

Hexogen iliundwa mwaka wa 1898 na Georg Friedrich Henning, ambaye alipokea hataza ya Kijerumani (Patent No. 104280) kwa ajili ya utengenezaji wake kwa nitrolisisi ya hexamine (hexamethylenetetramine) yenye asidi ya nitriki iliyokolea. Patent hii ilitaja sifa za dawa za dutu hii; hata hivyo, hataza tatu zaidi za Kijerumani zilizopokelewa na Henning mwaka wa 1916 zilielezea hexogen kamadutu inayofaa kwa matumizi ya propela zisizo na moshi. Jeshi la Ujerumani lilianza utafiti juu ya matumizi yake mnamo 1920, likirejelea kama RDX. Matokeo ya utafiti na maendeleo hayakuchapishwa hadi Edmund von Hertz, aliyefafanuliwa kama raia wa Austria na baadaye Ujerumani, alipopokea hataza ya Uingereza mnamo 1921 na hataza ya Merika mnamo 1922. Maombi yote mawili ya hataza yalichunguzwa nchini Austria. Utumizi wa hataza wa Uingereza ulijumuisha utengenezaji wa kilipuzi cha RDX kwa nitration, matumizi yake na au bila vilipuzi vingine, kama malipo ya mlipuko, na kama kilipuzi. Ombi la hataza la Marekani lilikuwa la matumizi ya kifaa cha kulipuka kisichokuwa na mashimo kilicho na RDX na kofia ya kibubu kilicho na RDX. Katika miaka ya 1930, Ujerumani ilitengeneza mbinu bora za utengenezaji wa RDX.

Reich ya Tatu

Wakati wa Vita vya Pili vya Dunia, Ujerumani ilitumia majina W Chumvi, SH Chumvi, Mbinu ya K, Mbinu ya E na mbinu ya KA kwa aina tofauti za RDX. Majina haya yaliwakilisha vitambulisho vya wasanidi wa njia mbalimbali za kemikali za RDX. Njia ya W ilitengenezwa na Wolfram mnamo 1934 na kuipa RDX jina la msimbo "W-Salz". Alitumia asidi ya sulfamic, formaldehyde na asidi ya nitriki. SH-Salz (chumvi ya SH) ilipatikana kutoka kwa Schnurr, ambaye alianzisha mchakato wa kundi kwa usanisi wa hexojeni mnamo 1937-1938. kulingana na nitrolysis ya hexamine. Mbinu ya K kutoka Keffler ilihusisha kuongeza nitrati ya ammoniamu kwa mchakato wa kuunda vilipuzi. Njia ya E-iliyotengenezwa na Ebel iligeuka kuwa sawa na ile iliyoelezwa hapo juu.mbinu.

Milipuko iliyorushwa na mizinga ya MK-108 na roketi ya roketi ya R4M, iliyotumiwa katika mpiganaji wa Luftwaffe kama silaha za kukera, ilitumia RDX kama kituo chao cha vilipuzi. Msomaji anaweza kuona fomula ya RDX kwenye picha hapa chini.

Molekuli za RDX
Molekuli za RDX

UK

Nchini Uingereza (Uingereza), RDX ilitengenezwa kutoka 1933 na idara ya utafiti katika kiwanda cha majaribio katika Royal Arsenal huko Woolwich, London, na katika kiwanda kikubwa zaidi cha majaribio kilichojengwa katika RGPF W altham Abbey karibu na London. mwaka 1939. Mnamo 1939, kiwanda cha sehemu mbili kiliundwa ili kusakinishwa kwenye tovuti mpya ya ekari 700 (280 ha), ROF Bridgwater, mbali na London, na uzalishaji wa RDX ulianza katika jiji la Bridgwater kwenye tovuti moja mnamo Agosti 1941.

Mmea wa ROF Bridgwater ulitumia amonia na methanoli kama malisho: methanoli ilibadilishwa kuwa formaldehyde na baadhi ya amonia ilibadilishwa kuwa asidi ya nitriki, ambayo ilijilimbikizia katika uzalishaji wa RDX. Amonia iliyobaki iliguswa na formaldehyde kutoa hexamine. Kiwanda cha hexamine kilijengwa na Imperial Chemical Industries. Ilijumuisha baadhi ya vipengele kulingana na data ya Marekani (USA). RDX ilitengenezwa kwa kuongeza mara kwa mara hexamine na asidi ya nitriki iliyokolea kwenye mchanganyiko uliopozwa wa hexamine na asidi ya nitriki kwenye nitrata. Muundo wa RDX haukubadilika. RDX ilisafishwa na kusindika kama ilivyokusudiwa; pia ilirejeshwa nakutumia tena methanoli na asidi ya nitriki. Mitambo ya hexamine nitration na RDX imenakiliwa ili kutoa bima fulani dhidi ya upotevu wa bidhaa kutokana na moto, mlipuko au mashambulizi ya anga.

Uingereza na Milki ya Uingereza zilipigana bila washirika dhidi ya Ujerumani ya Nazi hadi katikati ya 1941 na ilibidi zijitegemee. Wakati huo (1941) Uingereza ilikuwa na uwezo wa kuzalisha tani 70 (71 t - 160,000 pounds) za RDX kwa wiki; Kanada na Marekani zilizingatiwa kama wateja wa usambazaji wa risasi na vilipuzi, ikijumuisha RDX. Kufikia 1942, mahitaji ya kila mwaka ya RAF yanakadiriwa kuwa tani 52,000 (tani 53,000) za RDX, nyingi zikiwa zimetoka Amerika Kaskazini (Kanada na Marekani). Muundo wa fomula ya RDX iko kwenye picha hapa chini.

Mfano wa molekuli za hexogen
Mfano wa molekuli za hexogen

Canada

Nchini Kanada, wamejua kwa muda mrefu hexojeni ni nini. Katika nchi hii, mbinu nyingine ya kutengeneza kilipuzi hiki ilipatikana na kutumika, ikiwezekana katika idara ya kemia katika Chuo Kikuu cha McGill. Njia hii ilitokana na mmenyuko wa paraformaldehyde na nitrati ya ammoniamu katika anhidridi ya asetiki. Ombi la hataza la Uingereza lilifanywa na Robert W alter Schiessler (Chuo Kikuu cha Jimbo la Pennsylvania) na James Hamilton Ross (McGill, Kanada) mnamo Mei 1942; Hati miliki ya Uingereza ilitolewa mnamo Desemba 1947. Gilman anadai kwamba njia hiyo hiyo ya uzalishaji iligunduliwa kwa kujitegemea na Ebel nchini Ujerumani kabla ya Schiessler na Ross, lakini hii haikujulikana kwa Washirika. Urbansky inatoa maelezo kuhusumbinu tano za uzalishaji, na anarejelea njia hii kama (Kijerumani) E-njia. Sasa hakuna tu mbinu bora zaidi za uzalishaji wake, lakini, kwa kweli, vitu vina nguvu zaidi kuliko hexojeni.

USA

Mapema miaka ya 1940, watengenezaji wakubwa zaidi wa vilipuzi nchini Marekani, E. I. Pont de Nemours & Company na Hercules, walikuwa na uzoefu wa miaka mingi katika utengenezaji wa trinitrotoluene (TNT) na walisita kufanya majaribio ya vilipuzi vipya. Jeshi la Marekani lilichukua mtazamo huo na kutaka kuendelea kutumia TNT. RDX ilijaribiwa na Picatinny Arsenal mnamo 1929 na ilionekana kuwa ghali sana na nyeti sana. Jeshi la Wanamaji lilipendekeza kuendelea kutumia maharamia wa amonia. Kinyume chake, Kamati ya Kitaifa ya Utafiti wa Ulinzi (NDRC), ambayo ilitembelea Royal Arsenal, Woolwich, iliamini kwamba vilipuzi vipya vilihitajika. James B. Conant, Mwenyekiti wa Idara B, alitaka kuendelea na utafiti katika eneo hili. Hivyo, Conant alianzisha Maabara ya Majaribio ya Vilipuzi katika Ofisi ya Madini, Brussels, Pennsylvania, kwa kutumia vifaa vya Ofisi ya Utafiti na Maendeleo (OSRD). Matumizi ya RDX yalikuwa ya kijeshi hasa.

mlipuko wa RDX
mlipuko wa RDX

Mnamo 1941, misheni ya British Tizard ilitembelea Idara ya Jeshi la Marekani na Jeshi la Wanamaji, na baadhi ya maelezo yaliyotolewa yalijumuisha maelezo ya mbinu ya Woolwich ya kutengeneza RDX (RDX) na kuiimarisha kwa kuichanganya na nta. Uingereza iliomba Marekani na Kanada zitoe tani 220 (440,000).pauni) RDX kwa siku. Uamuzi huo ulifanywa na William P. P. Blandy, Mkuu wa Ofisi ya Majeshi, na iliamuliwa kupitisha RDX kwa matumizi ya migodi na torpedoes. Kwa kuzingatia hitaji la haraka la RDX, kitengo cha mapigano cha Marekani, kwa ombi la Blandy, kilijenga mtambo ambao ulinakili mara moja vifaa na mchakato uliotumika huko Woolwich. Matokeo ya hili yalikuwa Walinzi wa Ordnance wa Wabash chini ya E. I. du Pont de Nemours & Company. Wakati huo, mmea mkubwa zaidi wa asidi ya nitriki ulimwenguni ulihusika katika kazi hizi. Mchakato wa Woolwich ulikuwa wa gharama kubwa; kwa kila pauni ya RDX ilichukua pauni 11 (kilo 5.0) za asidi kali ya nitriki.

Njia ya tatizo

Kufikia mapema 1941, NCRR ilikuwa inasoma michakato mipya. Mchakato wa Woolwich, au mchakato wa nitration wa moja kwa moja, una angalau vikwazo viwili vikubwa: ilitumia kiasi kikubwa cha asidi ya nitriki na kufuta angalau nusu ya formaldehyde. Mole moja ya hexamethylenetetramine inaweza kutoa si zaidi ya mole moja ya RDX. Angalau maabara tatu zisizo na tajriba ya awali ya kulipuka zimepewa jukumu la kuunda mbinu bora za utengenezaji wa RDX; walikuwa katika vyuo vikuu vya umma vya Cornell, Michigan, na Pennsylvania. Werner Emmanuel Bachmann wa Michigan alifanikiwa kuendeleza "mchakato wa pamoja" kwa kuchanganya mchakato wa Kanada na nitration moja kwa moja. Mchakato wa mchanganyiko ulihitaji kiasi kikubwa cha anhidridi ya asetiki badala ya asidi ya nitriki katika mchakato wa zamani wa Uingereza wa "vulvist". Kwa kweli, mchakato wa mchanganyiko unaweza kutoa moles mbili za RDX kutoka kwa kila mojamole hexamethylenetetramine.

Moto baada ya mlipuko wa RDX
Moto baada ya mlipuko wa RDX

Uzalishaji mkubwa wa RDX hauwezi kuendelea kutegemea matumizi ya nta asilia kwa ajili ya kuondoa usikivu. Maabara ya utafiti ya Bruceton Explosives imeunda kibadala cha kiimarishaji chenye msingi wa petroli.

Uzalishaji zaidi

NERC iliagiza kampuni tatu kuunda mitambo ya majaribio. Hizi zilikuwa: Kampuni ya Western Cartridge, E. I. du Pont de Nemours & Company, na Kampuni ya Tennessee Eastman, sehemu ya Eastman Kodak. Katika Kampuni ya Eastman Chemical (TEC), mtengenezaji anayeongoza wa anhidridi ya asetiki, Werner Emmanuel Bachmann alianzisha mchakato endelevu wa kuunda RDX. RDX ilikuwa muhimu kwa shughuli za kijeshi na mchakato wake wa uzalishaji ulikuwa wa polepole sana wakati huo. Mnamo Februari 1942, TEC ilianza kutengeneza kiasi kidogo cha RDX katika kiwanda chake cha majaribio, Wexler Bend, ambayo ilisababisha serikali ya Marekani kuruhusu TEC kubuni na kujenga Works of Holston Ordnance Works (JINSI) mnamo Juni 1942. Kufikia Aprili 1943, RDX ilikuwa ikitolewa huko. Mwishoni mwa 1944, mmea wa Holston na Wabash Ordnance Plant, ambao ulitumia mchakato wa Woolwich, walikuwa wakizalisha tani fupi 25,000 (tani 23,000 - pauni milioni 50) za utunzi "B" kwa mwezi.

Mchakato mbadala

Mchakato wa Bachmann wa usanisi wa RDX ulipatikana kuwa na ufanisi zaidi katika suala la upitishaji kuliko mbinu inayotumiwa nchini Uingereza. Hii baadaye ilisababisha utengenezaji wa RDX kwa kutumia mchakato wa Bachmann.

Mashambulizi na hexogen
Mashambulizi na hexogen

matokeo

Lengo la Uingereza katika Vita vya Pili vya Dunia lilikuwa kutumia RDX ya "desensitized". Katika mchakato wa awali wa Woolwich RDX, RDX ilitolewa kwa nta, lakini baadaye nta ya parafini ilitumiwa kulingana na kazi iliyofanywa Bruceton. Katika tukio ambalo Uingereza haikuweza kupata RDX ya kutosha kukidhi mahitaji yake, baadhi ya mapungufu katika mbinu za uzalishaji yalisahihishwa kwa kuchukua nafasi ya amatol, mchanganyiko wa nitrati ya ammoniamu na TNT. Taarifa hii itakuwa muhimu kwa kila mtu ambaye bado hajui hexojeni ni nini.

Ilipendekeza: