RDX vai ciklotrimetilēnitrinitramīns (C. T3H6N6O6) ir spēcīga sprāgstviela ar augstu blisteru līmeni un pieņemamu jutības līmeni. Heksogēns ir sekundārais (spridzināšanas) veids sprāgstvielām (IV). Pašlaik tas ir viens no visbiežāk izmantotajiem sprāgstvielu veidiem. Attiecas uz augstas enerģijas spridzināšanas līdzekļu grupu.
Visbiežāk heksogēnu izmanto dažādām militārām vajadzībām: aprīkojuma čaulas, bumbas, raktuves, torpēdas un citas munīcijas. Turklāt šo sprāgstvielu izmanto spridzināšanas darbos rūpniecībā, kalnrūpniecībā, tuneļos un citos inženiertehniskajos darbos. Heksogēnu izmanto arī kā vienu no cieto raķešu degvielas sastāvdaļām.
Pirmo reizi XIX gadsimta beigās Vācijā tika sintezēts heksogēns, bet šī sprāgstvielas liela apjoma rūpnieciskā ražošana tika izveidota tikai Otrā pasaules kara laikā. Šajā konfliktā tikai Vācijā ražoja vairāk nekā 100 tūkstošus tonnu RDX.
Šai sprāgstvielai piemīt lieliskas sprādzienbīstamības un spridzināšanas īpašības, pietiekama ķīmiskā izturība un pieņemama jutība. Tāpēc nav pārsteidzoši, ka heksogēns ir otrais populārākais sprāgstviela pēc TNT. Turklāt šo sprāgstvielu ražošanas tehnoloģija ir salīdzinoši vienkārša un samērā lēta. Heksogēna izejmateriāls ir slāpekļskābe un heksamīns, ko iegūst no oglēm, ūdeni un gaisu. Tāpēc šīs sprāgstvielas ražošana var diezgan viegli izveidot gandrīz jebkuru valsti. Pamatojoties uz iepriekš minēto, kļūst skaidrs, ka nav tik viegli atrast heksogēna analogu.
Deviņdesmito gadu vidū viena mārciņa RDX izmaksāja no astoņiem līdz divpadsmit ASV dolāriem.
Krievijā šī sprāgstvielas nosaukums kļuva plaši pazīstams pēc traģiskajiem 1999. gada notikumiem, kad tieši heksogēnu izmantoja, lai uzspridzinātu dzīvojamās ēkas Maskavā un Volgodonskā.
Šodien ir vairāk nekā pieci veidi, kā iegūt RDX, visi no tiem ir piemēroti šīs sprāgstvielas liela apjoma ražošanai.
Ķīmiskās un fizikālās īpašības
RDX ir cieta viela normālā agregācijas stāvoklī - balts kristālisks pulveris. Tam nav ne garšas, ne smaržas. Spēcīgs inde: šī viela ietekmē cilvēka nervu sistēmu, galvenokārt smadzenes un var izraisīt anēmiju un dažādus asinsrites traucējumus.
Šīs sprāgstvielas īpatnējais svars ir 1,816 g / cm3, un molārā masa ir 222,12 g / mol.
RDX blīvums ir 1,8 g / cu. cm, uzliesmošanas temperatūra ir 220-230 ° C, detonācijas ātrums sasniedz 8380 m / s, un sprāgstvielu transformācijas enerģija ir 1290 kcal / kg. Gāzveida produktu tilpums RDX ir 908 l / kg, un spiediens trieciena viļņa priekšpusē ir 34,7 GPa. Šāda veida sprāgstvielas - 24 mm, augsta sprādzienbīstamība - 470 ml.
RDX ekvivalents RDX ir 1,6, no kura kļūst skaidrs, ka šī sprāgstviela ir daudz spēcīgāka par TNT.
Heksogēns nav higroskopisks, praktiski nešķīst ūdenī, maz ķīmiski aktīvs. Tas nereaģē ar metāliem, tas slikti šķīst ēterī, alkoholā, toluolā, benzolā un hloroformā, nedaudz labāk DMF, acetonā un koncentrētās skābēs, etiķskābē un slāpeklī.
Sērskābe, sārmu heksogēns, sadalās, tas pats notiek arī ar viņu un apsildot. Šīs sprāgstvielas kušanas temperatūra ir 204,1 ° C. Šī procesa laikā ievērojami palielinās sprāgstvielu jutība, tāpēc heksogēns nav izkusis, bet nospiests. Lai gan šī sprāgstviela tiek nospiesta, tā ir arī slikta, tāpēc to pirms to apstrādes tiek flegmatizēts acetonā.
Heksogēns labi sadeg, deg bez atlikumiem uz atklāta uguns, eksplodē ar strauju apkuri. Tam ir augsta jutība pret mehānisko stresu, īpaši triecieniem. Lai samazinātu šīs sprāgstvielas jutību, tas parasti tiek flegmatizēts.
Šī sprāgstviela ir īpaši jutīga pret detonāciju. Hexogen ir ievērojama ķīmiskā izturība, garantijas periods uzglabāšanai noliktavā ir 20 gadi.
Radīšanas vēsture
Pirmā sprāgstviela, ar kuru cilvēce iepazinās, bija melns dūmu pulveris. Precīzs viņa izgudrojuma datums nav zināms, bet tiek uzskatīts, ka viņš parādījās Ķīnā jau VII gadsimtā. Ja mēs turpinām no šī datuma, ir jāatzīst, ka cilvēcei vajadzēja nedaudz vairāk nekā tūkstoš gadu, lai izgudrotu otro veidu sprāgstvielu.
Ķīmijas un citu precīzu zinātņu strauja attīstība XVIII gadsimta beigās ļāva iegūt pikricskābi un gaistošo dzīvsudrabu. Visveiksmīgākie ķīmiķiem, kas strādāja pie jaunu veidu sprāgstvielu veidošanas, bija XIX gadsimtā. 1847. gadā pirmo reizi tika sintezēts nitroglicerīns, uz kura pamata mazliet vēlāk Alfreds Nobels izveidoja dinamītu. 1863. gadā visbiežāk mūsu dienās tika iegūtas sprāgstvielas - TNT.
Heksogēnu atklāja pašā 19. gadsimta beigās - 1899. gadā vācu ķīmiķis Hanss Gennings. Turklāt šis atklājums tika izdarīts pilnīgi nejauši. Zinātnieks meklēja zāles, kas palīdzētu cilvēkiem ar urīnceļu iekaisumu, urotropīna analogu, kas tajā laikā jau bija zināms. Genning cerēja, ka viņa viela izturētos pret cilvēkiem vēl efektīvāk. Tomēr tas izrādījās nedaudz savādāk.
Vācu ķīmiķa sintezētā viela nebija piemērota ārstēšanai, jo tai bija nopietnas blakusparādības, un ārsti to ļoti ātri pameta. Tomēr divdesmit gadus vēlāk (1920. gadā) izrādījās, ka heksogēns ir spēcīgākais sprāgstviela, kas ir piemērota militāriem mērķiem. Tā bija pārāka par TNT, un tās detonācijas līmenis pārsniedza visu tajā laikā zināmo sprāgstvielu veidu. Sākumā viņi pat nevarēja noteikt šīs sprāgstvielas spridzināšanu, jo tas vienkārši uzvilka standarta svina kolonnu, ko izmanto, lai noteiktu šo raksturlielumu. Heksogēna eksplozija, kuras masa ir viena kilograma, izraisa tādu pašu iznīcināšanu kā 1,25 kg TNT detonācija.
Pēc tam militāristi nekavējoties interesējās par vairākām valstīm: Lielbritāniju, Vāciju, ASV un PSRS. 1930. gadu sākumā šajās valstīs pastāvēja nepārtrauktas RDX ražotnes. Otrā pasaules kara laikā tas sasniedza simtiem tonnu dienā, tika izgudroti vairāki jauni šīs sprāgstvielas sintezēšanas veidi.
Jāatzīmē, ka RDX amatnieciskā ražošana ir diezgan sarežģīta, tāpēc teroristi vai kriminālās struktūras bieži neizmanto šo sprāgstvielu savām vajadzībām. Fakts, ka heksogēns tika izmantots Maskavā un Volgodonskā notikušo dzīvojamo ēku sprādzieniem, kā arī citiem terora aktiem Krievijas pilsētās 1990. gadu beigās, norāda, ka šajos pasākumos ir iesaistīti īpaši pakalpojumi vai pilnīga sprāgstvielu kontroles sistēmas iznīcināšana. vielas.
Veidi, kā iegūt
Pašlaik ir vairāki veidi, kā iegūt RDX, visi no tiem ir piemēroti šīs sprāgstvielas rūpnieciskai ražošanai.
Galvenais izejmateriāls RDX ražošanai ir heksamīns, zāles un vielas, ko daudzi cilvēki kļūdaini sauc par sausu alkoholu.
Saskaņā ar Hertz metodi urotropīnu vienkārši apstrādāja (nitrē) ar koncentrētu slāpekļskābi. Šai metodei bija daži trūkumi, no kuriem galvenais ir relatīvi neliels sprāgstvielas (aptuveni 40%) un ievērojams slāpekļskābes patēriņš. Lai gan ir jāsaka, ka Hertz metode tiek izmantota šodien. Viņš ļauj saņemt RDX ļoti augstu kvalitāti.
Vēlāk tika izstrādātas citas RDX iegūšanas metodes:
- Metode "K". Šī metode pirmo reizi tika izmantota Vācijā. Tas ļauj ievērojami palielināt sprāgstvielu daudzumu. Tas atšķiras no Hertz metodes, pievienojot amonija nitrātu slāpekļskābei, kas neitralizē reakcijas blakusproduktu, formaldehīdu;
- Metode "KA". Šajā gadījumā heksogēns tiek iegūts ar etiķskābes anhidrīda klātbūtni. Tam pievieno amonija nitrāta šķīdumu slāpekļskābē un heksamīna dinitrātā;
- "E" metode. Šī metode ir saistīta arī ar etiķskābes anhidrīdu. Heksogēnu iegūst, mijiedarbojoties ar amonija nitrātu ar formaldehīdu etiķskābes anhidrīdā;
- Metode "W". Šo metodi Wolfram izstrādāja 1934. gadā. Formaldehīda un sulfamīnskābes kālija sāls reakcijas rezultātā iegūst “balto sāli”, ko pēc tam apstrādā ar sērskābes un slāpekļskābes maisījumu. Šī metode dod ļoti lielu sprāgstvielu ražu - apmēram 80%;
- Bachmann-Ross metode. Šo metodi piedāvā amerikāņu ķīmiķi. Tas ir līdzīgs "KA", bet ērtāk un tehnoloģiskāk.
Lietošana
Jāatzīmē, ka tīrā veidā šāda veida sprāgstvielas praktiski netiek izmantotas, jo tas var būt bīstams pašiem safīriem. Izņēmumi ir tikai daži detonatoru veidi. Iekārtu munīcijai, kā arī izmantošanai spridzināšanas procesā, izmantojot maisījumu, kas balstīts uz heksogēnu. Visbiežāk tā tiek traucēta kopā ar TNT, bet var būt arī citas iespējas.
Piemēram, TG-50 ir sakausējums, kas satur 50% RDX un 50% TNT, TG-40 satur 40% TNT un 60% RDX, un TGA-16 satur 60% TNT, 24% RDX, 13% alumīnija un 13% alumīnija. 3% alumīnija pulveris. Pēc to īpašībām (augsts sprādzienbīstamība un augsta sprādzienbīstamība) šie maisījumi atrodas starp heksogēnu un trotilu, un tie veido tīru heksogēnu. Ja mēs runājam par sprādziena siltumu, tad TGA-16 maisījums ir vistuvāk heksogēnam un saskaņā ar augsto sprādzienbīstamību - TG-50 maisījums.
Viens no veiksmīgākajiem maisījumiem, kuru pamatā ir heksogēns, ir heksāls A-1X-2. Šis BB satur 73% heksogēnu, alumīnija pulveri un vasku, ko izmanto kā flegmatizētāju. Interesanti, ka tas bija vienkāršs padomdevējs Jevgeņijs Ledins, kurš pirms kara izgudroja šo sprāgstvielu vienā no sprāgstvielu rūpnīcām. Hexal ir augstāks par tīru heksogēnu, jo tas ir ļoti sprādzienbīstams. Turklāt šī sprāgstviela nav detonējama pat no spēcīga trieciena, kas ļauj to izmantot bruņojuma caurdurošo kuģu artilērijas šāvienu aprīkošanai. Ievietojums, kas piepildīts ar sešstūri, neizplūda, kad tas skāra kuģa bruņas, detonācija notika pēc tam, kad tā tika sadalīta.
Heksogēns ir arī viens no plastmasas sprāgstvielu komponentiem vai, kā to sauc arī par plastītu. Šī sprāgstviela ir RDX un plastifikatora maisījums, kas padara to mīkstu, elastīgu un dažreiz pat lipīgu. Plastīti ir visa sprāgstvielu grupa, kas ietver maisījumus, kas atšķiras no plastifikatora satura un tā veida. Piemēram, ir plastīts, kas sastāv no 88 daļām RDX un 12 daļām smēreļļas, citā kopējā plastīta sastāvā ir 78% RDX un 12% sveķu saistoša plastifikatora. Plastīts ir diezgan dārga sprāgstviela, to neizmanto munīcijas aprīkošanai, parasti to lieto, lai mazinātu dažādus objektus: tiltus, palodzes, dzelzceļa sliedes, metāla konstrukcijas. Plastites ietver amerikāņu C-4 sprāgstvielu, kas mūsu pilsoņiem ir plaši pazīstama, pateicoties daudzām Holivudas darbības filmām.
Pēdējos gados vairākās pasaules valstīs ir uzsākta liela apjoma IRDX ražošana - tā sauktā zema jutīguma RDX, kuras jutība pret triecienviļņu darbību ir daudz zemāka nekā standarta sprāgstvielai.