RDX: physikalische und chemische Eigenschaften, Herstellungs- und Verwendungsverfahren

RDX oder Cyclotrimethylnitrinitramin (C3H6N6O6) ist ein starker Sprengstoff mit hoher Blasenbildung und akzeptabler Empfindlichkeit. Hexogen ist ein sekundärer Sprengstoff (Sprengstoff) (IV). Es ist derzeit eine der am häufigsten verwendeten Sprengstoffarten. Bezieht sich auf eine Gruppe hochenergetischer Strahlmittel.

Am häufigsten wird Hexogen für verschiedene militärische Zwecke eingesetzt: Ausrüstung, Bomben, Minen, Torpedos und andere Munition. Darüber hinaus wird dieser Sprengstoff bei Sprengarbeiten in der Industrie, im Bergbau, im Tunnelbau und bei anderen Ingenieurarbeiten eingesetzt. Hexogen wird auch als einer der Bestandteile von festem Raketentreibstoff verwendet.

Zum ersten Mal wurde Hexogen Ende des 19. Jahrhunderts in Deutschland synthetisiert. Die industrielle Produktion dieses Sprengstoffs wurde jedoch erst im Zweiten Weltkrieg in großem Umfang hergestellt. In diesem Konflikt wurden allein in Deutschland mehr als 100.000 Tonnen RDX produziert.

Dieser Sprengstoff hat ausgezeichnete Spreng- und Sprengwirkung, ausreichende chemische Beständigkeit und akzeptable Empfindlichkeit. Daher überrascht es nicht, dass Hexogen nach TNT der zweitbeliebteste Sprengstoff ist. Darüber hinaus ist die Produktionstechnologie dieses Sprengstoffs relativ einfach und relativ günstig. Das Ausgangsmaterial für Hexogen ist Salpetersäure und Hexamin, die aus Kohle, Wasser und Luft gewonnen werden. Daher kann die Herstellung dieses Sprengstoffs fast jeden Zustand leicht feststellen. Basierend auf dem Vorstehenden wird deutlich, dass es nicht so leicht ist, ein Analogon von Hexogen zu finden.

Mitte der neunziger Jahre kostete ein Pfund RDX acht bis zwölf US-Dollar.

In Russland wurde der Name dieses Sprengstoffs nach den tragischen Ereignissen im Jahr 1999 weithin bekannt, als mit genau Hexogen Wohngebäude in Moskau und Wolgodonsk gesprengt wurden.

Heute gibt es mehr als fünf Möglichkeiten, um RDX zu erhalten, alle sind für die Produktion dieses Sprengstoffs in großem Maßstab geeignet.

Chemische und physikalische Eigenschaften

RDX ist eine feste Substanz, im normalen Aggregatzustand ein weißes kristallines Pulver. Es hat weder Geschmack noch Geruch. Starkes Gift: Diese Substanz beeinflusst das menschliche Nervensystem, hauptsächlich das Gehirn, und kann Anämie und verschiedene Durchblutungsstörungen verursachen.

Das spezifische Gewicht dieses Sprengstoffs beträgt 1,816 g / cm³ und die Molmasse beträgt 222,12 g / Mol.

Die Dichte von RDX beträgt 1,8 g / cu. cm beträgt der Flammpunkt 220-230 ° C, die Detonationsgeschwindigkeit erreicht 8380 m / s und die explosive Umwandlungsenergie beträgt 1290 kcal / kg. Das Volumen der gasförmigen Produkte für RDX beträgt 908 l / kg und der Druck vor der Druckwelle beträgt 34,7 GPa. Brisance dieser Art von Sprengstoff - 24 mm, hohe Sprengkraft - 470 ml.

Das TNT-Äquivalent von RDX ist 1,6, woraus deutlich wird, dass dieser Sprengstoff viel stärker ist als TNT.

Hexogen ist nicht hygroskopisch, praktisch unlöslich in Wasser, wenig chemisch aktiv. Es reagiert nicht mit Metallen, es ist schwer löslich in Ether, Alkohol, Toluol, Benzol und Chloroform, etwas besser in DMF, Aceton und konzentrierten Säuren, Essigsäure und Salpetersäure.

Schwefelsäure, Alkalihexogen zersetzt sich, das gleiche passiert bei ihm und beim Erhitzen. Der Schmelzpunkt dieses Sprengstoffs beträgt 204,1 ° C. Während dieses Prozesses wird die Empfindlichkeit von Sprengstoffen stark erhöht, daher wird das Hexogen nicht geschmolzen, sondern gepresst. Obwohl dieser Sprengstoff gepresst wird, ist er auch schlecht, also wird er in Aceton phlegmatisiert, bevor er verarbeitet wird.

Hexogen brennt gut, brennt rückstandslos am offenen Feuer, explodiert bei schneller Erwärmung. Es hat eine hohe Empfindlichkeit gegen mechanische Beanspruchung, insbesondere gegen Stöße. Um die Empfindlichkeit dieses Explosivstoffs zu verringern, wird er in der Regel phlegmatisiert.

Dieser Sprengstoff ist besonders detonationsempfindlich. Hexogen besitzt eine erhebliche chemische Beständigkeit, die Garantiezeit für die Lagerung in Lagerbedingungen beträgt 20 Jahre.

Geschichte der Schöpfung

Der erste Sprengstoff, mit dem die Menschheit bekannt wurde, war schwarzes Rauchpulver. Das genaue Datum seiner Erfindung ist nicht bekannt, aber es wird vermutet, dass er bereits im 7. Jahrhundert nach Christus in China auftrat. Wenn wir von diesem Datum ausgehen, sollte erkannt werden, dass die Menschheit etwas mehr als tausend Jahre gebraucht hat, um die zweite Art von Sprengstoff zu erfinden.

Die rasante Entwicklung der Chemie und anderer exakter Wissenschaften am Ende des 18. Jahrhunderts ermöglichte die Gewinnung von Pikrinsäure und flüchtigem Quecksilber. Das erfolgreichste für Chemiker, die an der Schaffung neuer Sprengstoffarten arbeiteten, war das 19. Jahrhundert. 1847 wurde Nitroglycerin erstmals synthetisiert, woraufhin Alfred Nobel wenig später Dynamit erzeugte. Im Jahr 1863 wurden die zu unserer Zeit häufigsten Sprengstoffe erhalten - TNT.

Hexogen wurde Ende des 19. Jahrhunderts entdeckt - 1899 von dem deutschen Chemiker Hans Genning. Darüber hinaus wurde diese Entdeckung völlig zufällig gemacht. Ein Wissenschaftler suchte nach einem Medikament, das Menschen mit Harnwegsentzündungen helfen sollte, einem zu dieser Zeit bereits bekannten Urotropin-Analogon. Genning hoffte, dass seine Substanz die Menschen noch wirksamer behandeln würde. Es stellte sich jedoch etwas anders heraus.

Die von der deutschen Chemikerin synthetisierte Substanz war nicht für die Behandlung geeignet, da sie schwere Nebenwirkungen hatte und die Ärzte sie sehr schnell aufgaben. Zwanzig Jahre später (1920) stellte sich jedoch heraus, dass Hexogen der stärkste Sprengstoff ist, der sich für militärische Zwecke gut eignet. Es war TNT überlegen, und seine Detonationsrate übertraf alle damals bekannten Sprengstoffarten. Anfangs konnten sie nicht einmal die Sprengung dieses Sprengstoffs feststellen, weil er einfach die Standard-Leitsäule aufgerissen hatte, mit der diese Eigenschaft bestimmt wird. Die Explosion von Hexogen mit einer Masse von einem Kilogramm führt zu derselben Zerstörung wie die Detonation von 1,25 kg TNT.

Danach war das Militär sofort an mehreren Ländern interessiert: Großbritannien, Deutschland, den USA und der UdSSR. In diesen Ländern gab es bereits Anfang der 1930er Jahre kontinuierliche Anlagen zur Herstellung von RDX. Im Zweiten Weltkrieg wurden hunderte Tonnen pro Tag erreicht, und es wurden mehrere neue Wege zur Synthese dieses Sprengstoffs erfunden.

Es wird darauf hingewiesen, dass die handwerkliche Herstellung von RDX ziemlich schwierig ist. Daher verwenden Terroristen oder kriminelle Strukturen diesen Sprengstoff nicht oft für ihre eigenen Zwecke. Die Tatsache, dass Hexogen in den späten 1990er Jahren für Bombenanschläge auf Wohngebäude in Moskau und Wolgodonsk sowie für andere Terroranschläge in russischen Städten verwendet wurde, deutet entweder auf die Beteiligung von Spezialdiensten an diesen Ereignissen oder die vollständige Zerstörung des Sprengstoffkontrollsystems hin Substanzen.

Wege zu bekommen

Derzeit gibt es mehrere Möglichkeiten, RDX zu erhalten, alle sind für die industrielle Herstellung dieses Sprengstoffs geeignet.

Der Hauptrohstoff für die Herstellung von RDX ist Hexamin, ein Medikament und eine Substanz, die viele Menschen fälschlicherweise als trockenen Alkohol bezeichnen.

Gemäß der Hertz-Methode wurde Urotropin einfach mit konzentrierter Salpetersäure behandelt (nitriert). Dieses Verfahren hatte einige Nachteile, von denen der Hauptgrund eine relativ geringe Sprengstoffausbeute (etwa 40%) und ein erheblicher Verbrauch an Salpetersäure ist. Es muss jedoch gesagt werden, dass heute die Hertz-Methode verwendet wird. Er erlaubt RDX in sehr hoher Qualität zu erhalten.

Später wurden andere Methoden entwickelt, um RDX zu erhalten:

  • Methode "K". Diese Methode wurde erstmals in Deutschland angewendet. Sie können die Sprengstoffmenge deutlich erhöhen. Es unterscheidet sich von der Hertz-Methode durch Zugabe von Ammoniumnitrat zu Salpetersäure, die das Nebenprodukt der Reaktion, Formaldehyd, neutralisiert.
  • Methode "KA". In diesem Fall wird das Hexogen in Gegenwart von Essigsäureanhydrid erhalten. Dazu wird eine Lösung von Ammoniumnitrat in Salpetersäure und Hexamindinitrat gegeben;
  • Methode "E". Dieses Verfahren ist auch mit Essigsäureanhydrid verbunden. Hexogen wird durch die Wechselwirkung von Ammoniumnitrat mit Formaldehyd in Essigsäureanhydrid erhalten;
  • Methode "W". Diese Methode wurde 1934 von Wolfram entwickelt. Durch die Umsetzung von Formaldehyd mit dem Kaliumsalz der Sulfaminsäure erhält man ein "weißes Salz", das dann mit einer Mischung aus Schwefelsäure und Salpetersäure verarbeitet wird. Dieses Verfahren ergibt eine sehr hohe Sprengstoffausbeute - etwa 80%;
  • Bachmann-Ross-Methode. Diese Methode wird von amerikanischen Chemikern vorgeschlagen. Es ist dem "KA" ähnlich, aber bequemer und technologischer.

Verwendung von

Es sei darauf hingewiesen, dass diese Art von Sprengstoff in reiner Form praktisch nicht verwendet wird, da dies für die Sappeure selbst gefährlich sein kann. Ausnahmen sind nur einige Arten von Detonatoren. Zur Ausrüstung von Munition sowie zur Verwendung beim Sprengen mit einem Gemisch auf Hexogenbasis. Meistens wird es zusammen mit TNT gestört, aber es gibt möglicherweise andere Optionen.

Beispielsweise ist TG-50 eine Legierung, die 50% RDX und 50% TNT enthält, TG-40 enthält 40% TNT und 60% RDX und TGA-16 enthält 60% TNT, 24% RDX, 13% Aluminium und 3% Aluminiumpulver. Aufgrund ihrer Eigenschaften (hochexplosiv und hochexplosiv) befinden sich diese Gemische zwischen Hexogen und Trotyl, was zu reinem Hexogen führt. Wenn wir über die Hitze der Explosion sprechen, ist die Mischung von TGA-16 dem Hexogen am nächsten und entsprechend der hochexplosiven Wirkung - der Mischung von TG-50.

Eine der erfolgreichsten Mischungen auf Hexogenbasis ist Hexal A-1X-2. Dieses BB enthält 73% Hexogen, Aluminiumpulver und Wachs, das als Phlegmatisierungsmittel verwendet wird. Seltsamerweise war es ein einfacher sowjetischer Matrose, Jewgenij Ledin, der ihn in einer der Sprengstofffabriken erfunden hatte, bevor der Krieg diesen Sprengstoff erfunden hatte. Hexal ist dem reinen Hexogen in seinen hochexplosiven Eigenschaften überlegen. Darüber hinaus detoniert dieser Sprengstoff nicht einmal durch einen starken Schlag, wodurch er zur Ausrüstung von panzerbrechenden Geschossen von Schiffsartillerie verwendet werden kann. Das mit Hexal gefüllte Geschoss explodierte nicht, als es die Rüstung des Schiffes traf, die Detonation fand statt, nachdem es durchbrochen wurde.

Hexogen ist auch einer der Bestandteile von Kunststoffsprengstoff oder auch Plastit. Dieser Sprengstoff ist eine Mischung aus RDX und einem Weichmacher, der ihn weich, geschmeidig und manchmal sogar klebrig macht. Plastite sind eine ganze Gruppe von Sprengstoffen, zu denen Gemische gehören, die sich im Gehalt des Weichmachers und seiner Art unterscheiden. Zum Beispiel gibt es ein Plastit, das aus 88 Teilen RDX und 12 Teilen Schmieröl besteht, ein anderes übliches Plastit enthält 78% RDX und 12% eines harzartigen Bindungsweichmachers. Plastite ist ein ziemlich teurer Sprengstoff, er wird nicht zur Ausrüstung von Munition verwendet, in der Regel werden verschiedene Gegenstände untergraben: Brücken, Pillen, Eisenbahnschienen, Metallkonstruktionen. Zu den Plastites gehört der amerikanische Sprengstoff C-4, der unseren Bürgern dank zahlreicher Hollywood-Actionfilme bekannt ist.

In den letzten Jahren wurde IRDX in großem Maßstab in mehreren Ländern der Welt in Betrieb genommen - der sogenannte niedrigempfindliche RDX, dessen Anfälligkeit für Stoßwellenwirkung viel geringer ist als die eines Standardsprengstoffs.

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