RDX
| RDX | |||||||
  Struktura RDX |
|||||||
| Identyfikacja | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nazwa IUPAC |
1,3,5-trinitroperhydro-1,3,5-triazyna; 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazacykloheksan |
||||||
| N O CAS | |||||||
| N O ECHA | 100,004,092 | ||||||
| N O WE | 204-500-1 | ||||||
| UŚMIECHY |
N1 (CN (CN (C1) [N +] (= O) [O -]) [N +] (= O) [O -]) [N +] (= O) [O-] , |
||||||
| InChI |
InChI: InChI = 1 / C3H6N6O6 / c10-7 (11) 4-1-5 (8 (12) 13) 3-6 (2-4) 9 (14) 15 / h1-3H2 |
||||||
| Wygląd | Stałe, białe kryształy | ||||||
| Właściwości chemiczne | |||||||
| Brute formula |
C 3 H 6 N 6 O 6 [Izomery] |
||||||
| Masa cząsteczkowa | 222,1163 ± 0,0058 g / mol C 16,22%, H 2,72%, N 37,84%, O 43,22%, |
||||||
| Właściwości fizyczne | |||||||
| T ° fuzja | 205,5 ° C (478 K ) | ||||||
| * Temperatura wrzenia | 234 ° C (507 K) | ||||||
| Masa objętościowa | 1,6 g · cm -3 (ciało stałe) | ||||||
| Środki ostrożności | |||||||
| WHMIS | |||||||
  D1B, D2B , F, D1B : Materiał toksyczny powodujący natychmiastowe poważne skutki D2B : Materiał toksyczny powodujący inne skutki toksyczne F : Materiał niebezpiecznie reaktywny Ujawnienie przy 1,0 % zgodnie z kryteriami klasyfikacyjnymi |
|||||||
| Transport | |||||||
- Numer UN : 0072 : NAWILŻONY CYKLONIT zawierający co najmniej 15% (masowych) wody; CYKLOTRIMETYLENETRINITRAMINA NAWILŻONA z co najmniej 15 procentami (masowymi) wody; NAWILŻONY HEKSOGEN zawierający co najmniej 15% (masowych) wody; lub RDX NAWILŻANY z co najmniej 15 procentami (masowymi) wody. Klasa: 1 Kod klasyfikacyjny: 1.1D : Substancje i przedmioty stwarzające zagrożenie wybuchem masowym (wybuch masowy to eksplozja, która dotyka prawie natychmiast całego ładunku). Wtórna detonująca substancja wybuchowa lub czarny proszek lub artykuł zawierający wtórną detonującą substancję wybuchową, w każdym przypadku bez środków inicjujących lub ładunku miotającego, lub przedmiot zawierający pierwotną substancję wybuchową i posiadający co najmniej dwa skuteczne urządzenia zabezpieczające. Etykieta: 1 : Substancje i artykuły wybuchowe 
- Numer UN : 0391 : CYKLONIT MIESZANY Z ODCZULOWANĄ CYKLOTETRAMETYLENETETRANITRAMINĄ z co najmniej 10% (masowymi) flegmatyzatorem; CYKLONIT MIESZANY Z CYKLOTETRAMETRAMETYLENETTRANI - TRAMINA NAWET ZAWIERAJĄCA CO NAJMNIEJ 15% (masowych) wody CYCLONITIS MIESZANY Z ODCZULOWANYM OCTOGENEM z co najmniej 10% (masowym) flegmatyzatorem; CYKLONIT ZMIESZANY Z MOKRYM OKTOGENEM Z NAJMNIEJ 15% (MASOWYCH) WODY; CYKLONIT MIESZANY Z HMX ODCZULOWANYM z co najmniej 10-procentowym (masowym) flegmatyzatorem; CYKLONIT ZMIESZANY Z NAWILŻANYM HMX z co najmniej 15% (masowo) wody; CYKLOTRIMETYLENETRINITRAMINA W MIESZANINIE Z ODCZULOWANĄ CYKLOTETRAMETRAMETYLENETRANITRAMINĄ zawierającą co najmniej 10% (masowych) flegmatyzatora; CYKLOTRIMETYLENETRINITRAMINA MIESZANA Z WODĄ CYKLOTETRAMETYLENOETTRANITRAMINĄ Z NAJMNIEJ 15% (MASOWYCH) WODY; CYKLOTRIMETYLENETRINITRAMINA MIESZANA Z ODCZULOWANYM OCTOGENEM zawierającym co najmniej 10% (masowych) flegmatyzatora; CYKLOTRIMETYLENETRINITRAMINA MIESZANA Z MOKRYM OCTOGENEM Z NAJMNIEJ 15% (MASOWYCH) WODY; CYKLOTRIMETYLENETRINITRAMINA MIESZANA Z ODCZULOWANYM HMX z co najmniej 10% (wagowo) flegmatyzatora; CYKLOTRIMETYLENETRINITRAMINA MIESZANA Z NAWILŻONYM HMX z co najmniej 15% (masowych) wody; HEKSOGEN MIESZANY Z ODCZULOWANYM CYKLOTETRAMETYLENOETETRANITRAMINĄ z co najmniej 10% (wagowo) flegmatyzatora; MIESZANKA HEKSOGENOWA Z CYKLOTETRAMETRAMETYLENETTRANI - TRAMINA WODNA Z NAJMNIEJ 15% (MASOWYCH) WODY; HEKSOGEN MIESZANY Z ODCZULOWANYM OCTOGENEM zawierającym co najmniej 10% (masowych) flegmatyzatora; HEKSOGEN MIESZANY Z MOKRYM OKTOGENEM Z NAJMNIEJ 15% (MASOWYCH) WODY; MIESZANKA HEKSOGENOWA Z ODCZULOWANYM HMX z co najmniej 10% (masowym) flegmatyzatorem; HEKSOGEN ZMIESZANY Z NAWILŻANYM HMX z co najmniej 15 procentami (masowymi) wody; MIESZANKA RDX Z ODCZULOWANYM CYKLOTETRAMETRAMETYLENEM - TRAMINĄ z co najmniej 10% (wagowo) flegmatyzatorem; MIESZANKA RDX Z CYKLOTETRAMETRAMETYLENETTRANI - TRAMINA WILGOTNA Z NAJMNIEJ 15% (MASOWYCH) WODY; RDX MIESZANY Z ODCZULOWANYM OCTOGENEM z co najmniej 10-procentowym (masowym) flegmatyzatorem; RDX MIESZANY Z MOKRYM OCTOGENEM Z NAJMNIEJ 15% (MASOWYCH) WODY; RDX W MIESZANIU Z ODCZULOWANYM HMX z co najmniej 10-procentowym (masowym) flegmatyzatorem; lub RDX MIESZANY Z HMX NAWILŻANY z co najmniej 15 procentami (masowymi) wody Klasa: 1 Kod klasyfikacyjny: 1.1D : Substancje i przedmioty stwarzające zagrożenie wybuchem masowym (wybuch masowy to eksplozja, która prawie natychmiast wpływa na prawie cały ładunek) . Wtórna detonująca substancja wybuchowa lub czarny proszek lub artykuł zawierający wtórną detonującą substancję wybuchową, w każdym przypadku bez środków inicjujących lub ładunku miotającego, lub przedmiot zawierający pierwotną substancję wybuchową i posiadający co najmniej dwa skuteczne urządzenia zabezpieczające. Etykieta: 1 : Substancje i artykuły wybuchowe
- Numer UN : 0483 : ODCZULOWANY CYKLONIT; ODCZULOWANA CYKLOTRIMETYLENETRINITRAMINA; ODCZULOWANY HEKSOGEN; lub RDX DESENSITIZED Klasa: 1 Kod klasyfikacyjny: 1.1D : Substancje i przedmioty niosące ryzyko masowej eksplozji (masowa eksplozja to eksplozja, która prawie natychmiastowo wpływa na prawie cały ładunek). Wtórna detonująca substancja wybuchowa lub czarny proszek lub artykuł zawierający wtórną detonującą substancję wybuchową, w każdym przypadku bez środków inicjujących lub ładunku miotającego, lub przedmiot zawierający pierwotną substancję wybuchową i posiadający co najmniej dwa skuteczne urządzenia zabezpieczające. Etykieta: 1 : Substancje i artykuły wybuchowe |
|||||||
| Jednostki SI i STP, chyba że określono inaczej. | |||||||
RDX lub cyklotrimetylenotrinitroamina znany jest również pod nazwami Heksogeny lub heksogen .
RDX jest on związkiem wybuchowym krystalicznej białej substancji stałej, zwykle w mieszaninie z innymi materiałami wybuchowymi , w olejów lub wosków . Zmieszany z PETN wchodzi w skład Semtexu . Jest to również jeden z elementów zastosowanych w głowicy RPG-7 .
Ten bardzo stabilny związek chemiczny jest uważany za jeden z najpotężniejszych wojskowych materiałów wybuchowych . Kompozycje RDX są mieszaninami RDX z dodatkami.
W połączeniu z innymi materiałami wybuchowymi RDX stanowi podstawę dla:
- kompozycja A;
- kompozycja B ;
- kompozycja C (w tym słynna C-4 );
- kompozycja D;
- kompozycja H6 ;
- Heksolit .
Nieruchomości
Produkcja
RDX to nitrowany materiał wybuchowy powstający w wyniku reakcji kwasu azotowego z heksaminą . To dodatkowo daje RDX, dinitrometan , azotan amonu i wodę. Ponieważ reakcja nitrowania heksaminy jest egzotermiczna, mieszaninę należy chłodzić w sposób ciągły:
10HNO 3 + (CH 2 ) 6 N 4 → (CH 2 -N-NO 2 ) 3 + 3CH 2 (ONO 2 ) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O.Charakterystyka
RDX jest heterocykliczny , który zaczyna się rozkładać w temperaturze 170 ° C , topi się w temperaturze 205,5 ° C i wrze w temperaturze 234 ° C .
Jego wzór strukturalny to: heksahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazyna.
Jego maksymalna teoretyczna gęstość wynosi 1,82.
W stanie krystalicznym w temperaturze poniżej -4 ° C jest bardzo kruchy .
Eksplozja
RDX rozkłada się w temperaturze 217 ° C, ale nie ma wystarczającej ilości tlenu, aby w pełni utlenić się podczas eksplozji. Dopiero po kontakcie z atmosferą można zakończyć spalanie. Reakcja rozkładu RDX jest następująca:
C 3 H 6 N 6 O 6 → 3CO + 3H 2 O + 3N 2 .Kiedy eksploduje, jego prędkość detonacji sięga 8750 m. s −1 , dla gęstości 1,76.
Po zdetonowaniu RDX wytwarza 908 l gazu na 1 kg materiału wybuchowego. Jego ciepło wybuchu wynosi wtedy 1300 cal / kg .
Aby rozpocząć detonację, konieczne jest użycie detonatora, ponieważ w temperaturze pokojowej jest bardzo stabilny. Pali się raczej niż wybucha i wybucha tylko za pomocą detonatora.
RDX posiada wrażliwości na uderzenia 5.5 J i wrażliwość na tarcie 174 N .
Historia
Odkrycie
RDX zsyntetyzowano po raz pierwszy w roku 1899 przez Georg niemieckim Friedrich Henning (patentowym N ° 104280), i jest stosowany w medycynie. Dopiero w 1920 r. Herz rozpoznał RDX jako materiał wybuchowy, udało mu się zsyntetyzować go przez bezpośrednie nitrowanie heksaminy, ale wydajności były niskie, a proces był drogi i nieatrakcyjny w produkcji na dużą skalę. W 1925 roku w Picatinny Arsenal opracowano proces produkcji RDX, który miał wydajność 68%. W 1940 roku Rossowi i Schiesslerowi w Kanadzie udało się opracować proces, który nie wymagał użycia heksaminy jako surowca. W tym samym czasie Bachman opracował proces wytwarzania RDX z heksaminy, ale z lepszą wydajnością.
Produkty Bachmana były znane jako RDX typu B i zawierały 8-12% zanieczyszczeń. Następnie Brockman opracował proces bezpośredniej syntezy czystego RDX, który stał się RDX typu A.
Druga wojna Światowa
RDX był używany podczas II wojny światowej w wielu związkach.
| Nazwisko | Kompozycja |
|---|---|
| Kompozycja A | 88,3% RDX i 11,7% niewybuchowy plastyfikator |
| Kompozycja B. | RDX, TNT i wosk |
| KWI-6 | 45% RDX, 30% TNT, 20% aluminium i 5% wosku |
| PTX-1 | 30% RDX, 50% tetryl i 20% TNT |
| PTX-2 | 41-44% RDX, 26-28% PETN i 28-33% TNT |
| PVA-4 | 90% RDX, 8% polioctan winylu i 2% ftalan dibutylu |
| DOJRZAŁY | 85% RDX i 15% „Gulf Crown E Oil” |
| Torpex | 42% RDX, 40% TNT i 18% aluminium |
Produkcje angielskie i kanadyjskie
W Wielkiej Brytanii RDX był produkowany od 1933 roku w fabryce w Royal Dockyard w Woolwich , większej fabryce budowanej w RGPF Waltham Abbey w 1939 roku. W 1939 roku na miejscu zbudowano fabrykę na skalę przemysłową, ROF Bridgwater , daleko z Londynu ; Produkcja RDX rozpoczęła się w Bridgwater w 1941 roku. Wielka Brytania starała się być samowystarczalna na wczesnych etapach wojny, ponieważ w tamtym czasie Stany Zjednoczone były nadal krajem neutralnym; Kanada, członek Brytyjskiej Wspólnoty Narodów , została wyznaczona do dostarczania amunicji i materiałów wybuchowych, w tym RDX. W 1941 roku firma Shawinigan Chemicals powstała w Quebecu , w małej gminie Lac-à-la-Tortue na obrzeżach Shawinigan , pierwszego zakładu produkcyjnego RDX w Ameryce Północnej .
Nieco inną metodę znaleziono i zastosowano w Kanadzie, ale nadal z użyciem heksaminy, prawdopodobnie na Uniwersytecie McGill na Wydziale Chemii. Urbanski podaje szczegóły dotyczące pięciu metod produkcji.
Stany Zjednoczone i proces Bachmanna
Na początku II wojny światowej rząd Stanów Zjednoczonych zwrócił się do Tennessee Eastman Company (TEC), do Kingsport w Tennessee, aby opracować ciągły proces produkcji RDX. Stany Zjednoczone po cichu rozpoczęły poszukiwania produkcji dużych ilości RDX. Werner Emmanuel Bachmann z University of Michigan opracował proces, który wymagał dużych ilości bezwodnika octowego zamiast kwasu azotowego w „starym brytyjskim procesie Woolwich”. WLuty 1942, TEC zbudowała fabrykę Wexler Bend i rozpoczęła produkcję małych ilości RDX. Doprowadziło to do tego, że rząd USA upoważnił TEC do zaprojektowania i zbudowania Holston Ordnance Works (HOW) (od tej pory nazwanej Holston Army Amunition Plant ) , wCzerwiec 1942w Kingsport w stanie Tennessee. Stwierdzono, że proces Bachmanna syntezy RDX jest bogatszy w HMX niż proces w Wielkiej Brytanii. Doprowadziło to później do budowy zakładu wykorzystującego proces Bachmanna w ROF Bridgewater w 1955 roku, produkującego tyle samo RDX, co HMX.
Proces ten opiera się na nitrolysis z heksametylenotetraaminy . Można uzyskać RDX lub HMX (oktogen) .
Produkcja w 2018 roku
W 2018 roku fabryką amunicji Holston Army (en) kieruje BAE Systems . Jest to jedyny zakład produkcyjny RDX i HMX w kompleksie wojskowo-przemysłowym Stanów Zjednoczonych .
Główni europejscy producenci to francuska firma Eurenco, spółka zależna SNPE , która ma fabrykę w Sorgues , w Vaucluse , oraz norweski Chemring Nobel; Fabryka materiałów wybuchowych BAE Systems w Wielkiej Brytanii została zamknięta w 2007 roku.
Bibliografia
- obliczona masa cząsteczkowa od „ atomowych jednostek masy elementów 2007 ” na www.chem.qmul.ac.uk .
- „ RDX ” w bazie produktów chemicznych Reptox z CSST (Quebec organizacji odpowiedzialnej za bezpieczeństwo i higienę pracy), dostęp 23 kwietnia 2009
- (en) http://www.chm.bris.ac.uk/webprojects2001/moorcraft/RDX_test.htm
- (w) [PDF] Wprowadzenie do materiałów wybuchowych
- (en) RDX
- „ Niedobór i suwerenność ” , na https://www.ttu.fr ,22 stycznia 2018 r(dostęp 28 stycznia 2018 ) .
- „ Szalona historia fabryki materiałów wybuchowych Sorgues ” , na https://www.gicat.com/ ,21 kwietnia 2017(dostęp 28 stycznia 2018 ) .
Częściowe tłumaczenie angielskiego artykułu RDX .