RDX چیست؟ با توجه به اینکه در کشورهای مختلف از نام های مختلفی برای این ماده استفاده می شود، پاسخ به این سوال به آن سادگی که در نگاه اول به نظر می رسد نیست. TNT RDX یک ماده منفجره در یک کیسه پلاستیکی انفجاری C-4 است. RDX در ذخیره سازی پایدار است و یکی از پرانرژی ترین و قوی ترین مواد منفجره نظامی محسوب می شود.
اسامی و سابقه دیگر
RDX نیز شناخته می شود، اما کمتر به عنوان سیکلونیت، RDX (به ویژه در انگلیسی، فرانسوی، آلمانی)، T4 و از نظر شیمیایی به عنوان سیکلوتری متیلن تری نیترامین شناخته می شود. در دهه 1930، زرادخانه سلطنتی وولویچ شروع به تحقیق در مورد سیکلونیت برای استفاده در برابر زیردریایی های آلمانی کرد، زیردریایی هایی که با بدنه ضخیم تر ساخته می شدند. هدف این بود که مواد منفجره پرانرژی تر از TNT تولید شود. به دلایل امنیتی، بریتانیا موسسه تحقیقاتی سیکلونیت را دپارتمان تحقیقات انفجاری (R. D. X.) نامید. اصطلاح RDX ظاهر شددر ایالات متحده در سال 1946. آنها نمی دانند هگزوژن چیست، زیرا این کلمه برای RDX تقریباً منحصراً در روسی استفاده می شود. اولین مرجع عمومی در بریتانیا به نام RDX یا R. D. X. برای استفاده از نام رسمی در سال 1948 ظاهر شد. حامیان مالی آن شیمیدان مدیریت، ROF Bridgewater، تحقیق و توسعه شیمیایی، Woolwich و مدیر رویال مهمات، مواد منفجره بودند. دوباره این ماده به سادگی RDX نامیده شد.
برنامه
مواد داخلی بمب افکن مورد استفاده در Daidusters Raid حاوی 6600 پوند (3000 کیلوگرم) Torpex بود. بمب های Tallboy و Grand Slam طراحی شده توسط Wallis نیز از Torpex استفاده می کردند.
اعتقاد بر این است که RDX در بسیاری از بمب‌ها از جمله بمب‌های تروریستی استفاده شده است.
RDX توسط هر دو طرف در جنگ جهانی دوم استفاده شد. ایالات متحده در طول جنگ جهانی دوم حدود 15000 تن در ماه و آلمان حدود 7000 تن در ماه تولید می کردند. RDX این مزیت بزرگ را داشت که قدرت انفجاری بیشتری نسبت به TNT مورد استفاده در جنگ جهانی اول داشت و برای ساخت آن نیازی به مواد خام اضافی نداشت.
افتتاحیه
هگزوژن در سال 1898 توسط گئورگ فردریش هنینگ، که یک حق اختراع آلمانی (اختراع اختراع شماره 104280) را برای ساخت آن با نیترولیز هگزامین (هگزامتیلن تترامین) با اسید نیتریک غلیظ دریافت کرد، ایجاد شد. در این پتنت به خواص دارویی این ماده اشاره شده است. با این حال، سه ثبت اختراع آلمانی دیگر که توسط هنینگ در سال 1916 دریافت شد، هگزوژن را به عنوانماده مناسب برای استفاده در پیشرانه های بدون دود. ارتش آلمان تحقیق در مورد استفاده از آن را در سال 1920 آغاز کرد و از آن به عنوان RDX یاد کرد. نتایج تحقیق و توسعه منتشر نشد تا اینکه ادموند فون هرتز که شهروند اتریشی و بعداً آلمانی توصیف شد، در سال 1921 یک حق اختراع بریتانیا و در سال 1922 یک حق اختراع ایالات متحده را دریافت کرد. هر دو درخواست ثبت اختراع در اتریش مورد بررسی قرار گرفتند. درخواست های ثبت اختراع بریتانیا شامل تولید ماده منفجره RDX با نیتراسیون، استفاده از آن با یا بدون مواد منفجره دیگر، به عنوان بار انفجاری و به عنوان چاشنی بود. درخواست ثبت اختراع ایالات متحده برای استفاده از یک وسیله انفجاری توخالی حاوی RDX و درپوش چاشنی حاوی RDX بود. در دهه 1930، آلمان روش های بهبود یافته ای را برای تولید RDX توسعه داد.
رایش سوم
در طول جنگ جهانی دوم، آلمان از نام‌های W S alt، SH S alt، K-method، E-method و KA-method برای انواع مختلف RDX استفاده کرد. این نام ها نشان دهنده شناسه های توسعه دهندگان مسیرهای شیمیایی مختلف برای RDX بود. W-method توسط Wolfram در سال 1934 توسعه یافت و نام رمز "W-Salz" را به RDX داد. او از اسید سولفامیک، فرمالدئید و اسید نیتریک استفاده کرد. SH-Salz (نمک SH) از Schnurr به دست آمد که در سال های 1937-1938 یک فرآیند دسته ای برای سنتز هگزوژن ایجاد کرد. بر اساس نیترولیز هگزامین روش K از Keffler شامل افزودن نیترات آمونیوم به فرآیند ایجاد مواد منفجره بود. روش E-که توسط Ebel توسعه داده شد با روش هایی که در بالا توضیح داده شد یکسان بود.روش‌ها.
پرتابه های انفجاری شلیک شده توسط توپ MK-108 و کلاهک موشک R4M که در جنگنده لوفت وافه به عنوان سلاح تهاجمی استفاده می شود، از RDX به عنوان پایگاه انفجاری خود استفاده می کند. خواننده می تواند فرمول RDX را در تصویر زیر ببیند.
UK
در بریتانیا (بریتانیا کبیر)، RDX از سال 1933 توسط بخش تحقیقات در کارخانه آزمایشی در رویال آرسنال در وولویچ، لندن، و در کارخانه آزمایشی بزرگتر ساخته شده در RGPF W altham Abbey در نزدیکی لندن ساخته شد. در سال 1939 در سال 1939، یک کارخانه صنعتی دو جزئی برای نصب در یک سایت جدید به مساحت 700 هکتار (280 هکتار) به نام ROF Bridgwater، دور از لندن طراحی شد و تولید RDX در شهر بریگواتر در یک سایت در اوت 1941 آغاز شد.
کارخانه ROF Bridgwater هم از آمونیاک و هم متانول به عنوان خوراک استفاده می کرد: متانول به فرمالدئید و مقداری از آمونیاک به اسید نیتریک تبدیل شد که در تولید RDX متمرکز شد. بقیه آمونیاک با فرمالدئید واکنش داده شد تا هگزامین تولید شود. کارخانه هگزامین توسط Imperial Chemical Industries ساخته شده است. این شامل برخی از ویژگی های مبتنی بر داده های ایالات متحده (ایالات متحده آمریکا) بود. RDX با افزودن مداوم هگزامین و اسید نیتریک غلیظ به مخلوط سرد شده هگزامین و اسید نیتریک در یک نیتراتور ساخته شد. ترکیب RDX تغییری نکرد. RDX همانطور که در نظر گرفته شده بود خالص و پردازش شد. نیز بازسازی شد واستفاده مجدد از متانول و اسید نیتریک تصفیه خانه های نیتراسیون هگزامین و RDX تکرار شده اند تا بیمه ای در برابر از بین رفتن محصول در اثر آتش سوزی، انفجار یا حمله هوایی ارائه دهند.
بریتانیا و امپراتوری بریتانیا تا اواسط سال 1941 بدون متحدین علیه آلمان نازی جنگیدند و باید خودکفا می شدند. در آن زمان (1941) بریتانیا ظرفیت تولید 70 تن (71 تن - 160000 پوند) RDX در هفته را داشت. هم کانادا و هم ایالات متحده به عنوان مشتری برای تامین مهمات و مواد منفجره از جمله RDX در نظر گرفته می شدند. تا سال 1942، تخمین زده می شود که نیاز سالانه RAF 52000 تن (53000 تن) RDX باشد که بیشتر آن از آمریکای شمالی (کانادا و ایالات متحده) تامین می شود. مدل فرمول RDX در تصویر زیر است.
کانادا
در کانادا مدتهاست که می دانند هگزوژن چیست. در این کشور روش دیگری برای تولید این ماده منفجره پیدا شد و مورد استفاده قرار گرفت، احتمالاً در گروه شیمی دانشگاه مک گیل. این روش بر اساس واکنش پارافورمالدئید و نیترات آمونیوم در انیدرید استیک بود. یک درخواست ثبت اختراع بریتانیا توسط رابرت والتر شیسلر (دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا) و جیمز همیلتون راس (مک گیل، کانادا) در می 1942 انجام شد. ثبت اختراع انگلستان در دسامبر 1947 صادر شد. گیلمن ادعا می کند که همان روش تولید به طور مستقل توسط Ebel در آلمان قبل از Schiessler و Ross کشف شد، اما این برای متفقین شناخته شده نبود. Urbansky جزئیات در موردپنج روش تولید، و او از این روش به عنوان E-روش (آلمانی) یاد می کند. اکنون نه تنها روشهای کارآمدتری برای تولید آن وجود دارد، بلکه در واقع، مواد بسیار قوی‌تر از هگزوژن هستند.
ایالات متحده
در اوایل دهه 1940، بزرگترین تولیدکنندگان مواد منفجره ایالات متحده، E. I. Pont de Nemours & Company و Hercules، سالها تجربه در تولید تری نیتروتولوئن (TNT) داشتند و تمایلی به آزمایش با مواد منفجره جدید نداشتند. ارتش ایالات متحده نیز همین دیدگاه را داشت و می خواست به استفاده از TNT ادامه دهد. RDX توسط Picatinny Arsenal در سال 1929 آزمایش شد و بسیار گران و بسیار حساس در نظر گرفته شد. نیروی دریایی پیشنهاد کرد که استفاده از آمونیوم پیکرات ادامه یابد. در مقابل، کمیته تحقیقات دفاع ملی (NDRC) که از زرادخانه سلطنتی وولویچ بازدید کرد، معتقد بود که به مواد منفجره جدید نیاز است. جیمز بی. کونانت، رئیس بخش B، مایل به ادامه تحقیقات در این زمینه بود. بنابراین، Conant با استفاده از امکانات دفتر تحقیق و توسعه (OSRD) یک آزمایشگاه آزمایشی مواد منفجره در دفتر معادن، بروکسل، پنسیلوانیا راه اندازی کرد. استفاده از RDX عمدتاً نظامی بود.
در سال 1941، یک مأموریت بریتانیایی Tizard از دپارتمان های ارتش و نیروی دریایی ایالات متحده بازدید کرد و برخی از اطلاعات ارائه شده شامل جزئیات روش Woolwich برای تولید RDX (RDX) و تثبیت آن با مخلوط کردن آن با موم زنبور عسل بود. بریتانیا درخواست کرد که ایالات متحده و کانادا با هم 220 تن (440000) عرضه کنند.پوند) RDX در روز. این تصمیم توسط ویلیام پی بلندی، رئیس دفتر مهمات گرفته شد و تصمیم گرفته شد که RDX برای استفاده در مین ها و اژدرها به کار گرفته شود. با توجه به نیاز فوری به RDX، واحد رزمی ایالات متحده به درخواست بلندی، کارخانه ای ساخت که بلافاصله تجهیزات و فرآیند مورد استفاده در Woolwich را کپی کرد. نتیجه این گارد مهمات واباش تحت فرماندهی E. I. du Pont de Nemours & Company بود. در آن زمان بزرگترین کارخانه اسید نیتریک دنیا در این کارها نقش داشت. فرآیند Woolwich گران بود. برای هر پوند RDX 11 پوند (5.0 کیلوگرم) اسید نیتریک قوی مصرف شد.
روش مشکل
در اوایل سال 1941، NCRR در حال مطالعه فرآیندهای جدید بود. فرآیند وولویچ یا فرآیند نیتراسیون مستقیم، حداقل دو اشکال جدی دارد: در آن از مقادیر زیادی اسید نیتریک استفاده شد و حداقل نیمی از فرمالدئید را حل کرد. یک مول هگزامتیلن تترامین نمی تواند بیش از یک مول RDX بدهد. حداقل سه آزمایشگاه بدون تجربه قبلی در زمینه مواد منفجره وظیفه توسعه روشهای تولید بهتر برای RDX را بر عهده گرفته‌اند. آنها در دانشگاه های دولتی کرنل، میشیگان و پنسیلوانیا مستقر بودند. ورنر امانوئل باخمن از میشیگان با ترکیب فرآیند کانادایی با نیتراسیون مستقیم، "فرایند ترکیبی" را با موفقیت توسعه داد. فرآیند ترکیبی به مقادیر زیادی انیدرید استیک به جای اسید نیتریک در فرآیند قدیمی "ولویست" بریتانیایی نیاز داشت. در حالت ایده آل، فرآیند ترکیبی می تواند دو مول RDX از هر کدام تولید کندمول هگزامتیلن تترامین.
تولید عظیم RDX نمی تواند به استفاده از موم طبیعی زنبور عسل برای حساسیت زدایی ادامه دهد. آزمایشگاه تحقیقاتی Bruceton Explosives یک جایگزین پایدارکننده مبتنی بر نفت ایجاد کرده است.
تولید بیشتر
NERC سه شرکت را مأمور توسعه کارخانه های آزمایشی کرد. اینها عبارتند از: شرکت کارتریج وسترن، E. I. du Pont de Nemours & Company، و شرکت تنسی ایستمن، بخشی از Eastman Kodak. Werner Emmanuel Bachmann در شرکت Eastman Chemical (TEC)، تولید کننده پیشرو انیدرید استیک، یک فرآیند پیوسته را برای ایجاد RDX توسعه داد. RDX برای عملیات نظامی حیاتی بود و روند تولید آن در آن زمان بسیار کند بود. در فوریه 1942، TEC شروع به تولید حجم های کوچک RDX در کارخانه آزمایشی خود، Wexler Bend کرد، که منجر به دولت ایالات متحده شد که به TEC اجازه داد تا Works of Holston Ordnance Works (HOW) را در ژوئن 1942 طراحی و بسازد. تا آوریل 1943، RDX در آنجا تولید می شد. در پایان سال 1944، کارخانه هولستون و کارخانه مهمات واباش که از فرآیند وولویچ استفاده می کردند، ماهیانه 25000 تن کوتاه (23000 تن - 50 میلیون پوند) ترکیب "B" تولید می کردند.
فرآیند جایگزین
فرآیند باخمن برای سنتز RDX از نظر توان عملیاتی کارآمدتر از روش مورد استفاده در بریتانیا بود. این بعدها منجر به تولید RDX با استفاده از فرآیند باخمن شد.
نتیجه
هدف بریتانیا در جنگ جهانی دوم استفاده از RDX "حساسیت زدایی" بود. در فرآیند اولیه Woolwich RDX، RDX با موم زنبور عسل بلغم شد، اما بعداً بر اساس کار انجام شده در Bruceton از موم پارافین استفاده شد. در صورتی که انگلستان قادر به تهیه RDX کافی برای رفع نیازهای خود نبود، برخی از کاستی‌ها در روشهای تولید با جایگزینی آماتول، مخلوطی از نیترات آمونیوم و TNT اصلاح شد. این اطلاعات برای همه کسانی که هنوز نمی دانند هگزوژن چیست مفید خواهد بود.
