RDX: propriedades físicas e químicas, métodos de preparação e uso

RDX ou ciclotrimetilenitrinitramina (C3H6N6O6) é um poderoso explosivo com alto nível de formação de bolhas e um nível aceitável de sensibilidade. Hexogen é um tipo secundário de explosivos (explosivos) (IV). Atualmente, é um dos tipos mais usados ​​de explosivos. Refere-se a um grupo de agentes explosivos de alta energia.

Na maioria das vezes, o hexogênio é usado para várias necessidades militares: bombas de equipamentos, bombas, minas, torpedos e outras munições. Além disso, este explosivo é usado durante operações de detonação na indústria, na mineração, para escavação de túneis e outras obras de engenharia. Hexogênio também é usado como um dos componentes do combustível de foguete sólido.

Pela primeira vez, o hexogênio foi sintetizado no final do século XIX na Alemanha, mas a produção industrial em larga escala desse explosivo só foi estabelecida durante a Segunda Guerra Mundial. Durante este conflito, mais de 100 mil toneladas de RDX foram produzidas somente na Alemanha.

Este explosivo tem excelentes propriedades explosivas e explosivas, resistência química suficiente e sensibilidade aceitável. Portanto, não é de surpreender que o hexogênio seja o segundo explosivo mais popular depois da TNT. Além disso, a tecnologia de produção desses explosivos é relativamente simples e bastante barata. O material de partida para o hexogênio é o ácido nítrico e a hexamina, que são obtidos do carvão, água e ar. Portanto, a produção deste explosivo pode facilmente estabelecer quase qualquer estado. Com base no exposto, fica claro que não é tão fácil encontrar um análogo de hexogênio.

Em meados da década de 1990, um quilo de RDX custava de oito a doze dólares norte-americanos.

Na Rússia, o nome desse explosivo tornou-se amplamente conhecido após os trágicos eventos de 1999, quando exatamente o hexágono foi usado para explodir prédios residenciais em Moscou e Volgodonsk.

Hoje, existem mais de cinco maneiras de obter o RDX, todas elas são adequadas para produção em grande escala desse explosivo.

Propriedades químicas e físicas

RDX é uma substância sólida, no estado normal de agregação, um pó branco cristalino. Não tem sabor nem cheiro. Veneno forte: esta substância afeta o sistema nervoso humano, principalmente o cérebro e pode causar anemia e vários distúrbios circulatórios.

A gravidade específica deste explosivo é de 1,816 g / cm³, e a massa molar é de 222,12 g / mol.

A densidade do RDX é igual a 1,8 g / cu. cm, o ponto de inflamação é de 220-230 ° C, a velocidade de detonação atinge 8380 m / s, e a energia de transformação explosiva é de 1290 kcal / kg. O volume de produtos gasosos para o RDX é de 908 l / kg, e a pressão na frente da onda de choque é de 34,7 GPa. Brisance deste tipo de explosivos - 24 mm, alta explosividade - 470 ml.

O equivalente TNT do RDX é 1.6, a partir do qual fica claro que esse explosivo é muito mais poderoso do que o TNT.

O hexogênio é não higroscópico, praticamente insolúvel em água, pouco ativo quimicamente. Não reage com metais, é pouco solúvel em éter, álcool, tolueno, benzeno e clorofórmio, ligeiramente melhor em DMF, acetona e ácidos concentrados, acético e nítrico.

Ácido sulfúrico, o hexogênio alcalino se decompõe, o mesmo acontece com ele e quando aquecido. O ponto de fusão deste explosivo é de 204,1 ° C. Durante este processo, a sensibilidade dos explosivos é grandemente aumentada, portanto, o hexogênio não é derretido, mas pressionado. Embora este explosivo seja pressionado, também é ruim, por isso é flematizado em acetona antes de ser processado.

Hexogênio queima bem, queima sem resíduos em um fogo aberto, explode com aquecimento rápido. Tem uma alta sensibilidade ao estresse mecânico, especialmente ao choque. Reduzir a sensibilidade desse explosivo geralmente é fleumatizado.

Este explosivo é especialmente sensível à detonação. Hexogen tem resistência química significativa, o período de garantia para armazenamento em condições de armazém é de 20 anos.

História da criação

A primeira substância explosiva com a qual a humanidade se familiarizou foi a fumaça negra em pó. A data exata de sua invenção é desconhecida, mas acredita-se que ele apareceu na China já no século VII dC. Se procedermos a partir desta data, deve-se reconhecer que a humanidade levou um pouco mais de mil anos para inventar o segundo tipo de explosivo.

O rápido desenvolvimento da química e outras ciências exatas no final do século XVIII permitiu a obtenção de ácido pícrico e mercúrio volátil. O mais bem sucedido para os químicos que trabalharam na criação de novos tipos de explosivos foi o século XIX. Em 1847, a nitroglicerina foi sintetizada pela primeira vez, com base na qual, pouco depois, Alfred Nobel criou dinamite. Em 1863, os mais comuns em nossos dias foram obtidos explosivos - TNT.

Hexogen foi descoberto no final do século 19 - em 1899 pelo químico alemão Hans Genning. Além disso, esta descoberta foi feita completamente por acidente. Um cientista estava procurando um remédio que ajudasse as pessoas com inflamação do trato urinário, um análogo da urotropina já conhecido na época. Genning esperava que sua substância tratasse as pessoas de maneira ainda mais eficaz. No entanto, acabou por ser um pouco diferente.

A substância sintetizada pelo químico alemão não era adequada para o tratamento, porque tinha sérios efeitos colaterais, e os médicos rapidamente a abandonaram. No entanto, vinte anos depois (em 1920), descobriu-se que o hexogênio é o explosivo mais forte que é adequado para fins militares. Era superior em poder ao TNT e sua taxa de detonação excedia todos os tipos de explosivos conhecidos naquela época. A princípio, eles não conseguiam nem mesmo determinar a detonação desse explosivo, porque ele simplesmente rasgava a coluna-padrão, usada para determinar essa característica. A explosão de hexogénio com uma massa de um quilograma leva à mesma destruição que a detonação de 1,25 kg de TNT.

Depois disso, os militares ficaram imediatamente interessados ​​em vários países: Grã-Bretanha, Alemanha, EUA e URSS. No início da década de 1930, já existiam plantas contínuas para a produção de RDX nesses países. Durante a Segunda Guerra Mundial, atingiu centenas de toneladas por dia, várias novas formas de sintetizar este explosivo foram inventadas.

Deve-se notar que a produção artesanal de RDX é bastante difícil, portanto, terroristas ou estruturas criminosas não costumam usar este explosivo para seus próprios propósitos. O fato de o hexogênio ter sido usado para os atentados a edifícios residenciais ocorridos em Moscou e Volgodonsk, bem como para outros atos terroristas em cidades russas no final dos anos 90, indica o envolvimento de serviços especiais nesses eventos ou a destruição completa do sistema de controle de explosivos. substâncias.

Maneiras de obter

Atualmente, existem várias maneiras de obter o RDX, todas adequadas para a produção industrial deste explosivo.

A principal matéria-prima para a produção de RDX é a hexamina, um medicamento e substância que muitas pessoas chamam equivocadamente de álcool seco.

De acordo com o método de Hertz, a urotropina foi simplesmente tratada (nitrada) com ácido nítrico concentrado. Este método tinha algumas desvantagens, a principal delas é um rendimento relativamente pequeno de explosivo (cerca de 40%) e um consumo significativo de ácido nítrico. Embora, deve ser dito que o método Hertz é usado hoje. Ele permite receber RDX de alta qualidade.

Mais tarde, outros métodos de obtenção de RDX foram desenvolvidos:

  • Método "K" Este método foi usado pela primeira vez na Alemanha. Ele permite que você aumente significativamente a quantidade de explosivos. Difere do método de Hertz pela adição de nitrato de amônio ao ácido nítrico, que neutraliza o subproduto da reação, o formaldeído;
  • Método "KA". Neste caso, o hexogénio é obtido na presença de anidrido acético. Uma solução de nitrato de amônio em ácido nítrico e dinitrato de hexamina é adicionada a ele;
  • Método "E". Este método também está associado ao anidrido acético. O hexogênio é obtido pela interação do nitrato de amônio com o formaldeído em anidrido acético;
  • Método "W". Este método foi desenvolvido por Wolfram em 1934. Como resultado da reação do formaldeído com o sal de potássio do ácido sulfâmico, é obtido um “sal branco”, que é então processado com uma mistura de ácido sulfúrico e nítrico. Este método dá um rendimento muito alto de explosivo - cerca de 80%;
  • Método de Bachmann-Ross. Este método é proposto por químicos americanos. É semelhante ao "KA", mas mais conveniente e tecnológico.

Uso de

Deve-se notar que na forma pura esse tipo de explosivo praticamente não é usado, pois pode ser perigoso para os próprios sapadores. Exceções são apenas alguns tipos de detonadores. Para munição de equipamentos, bem como usar no decorrer de jateamento usando uma mistura baseada em hexogênio. Na maioria das vezes é interferido junto com TNT, mas pode haver outras opções.

Por exemplo, TG-50 é uma liga que contém 50% de RDX e 50% de TNT, TG-40 contém 40% de TNT e 60% de RDX, e TGA-16 contém 60% de TNT, 24% de RDX, 13% de alumínio e 3% de pó de alumínio. Por suas propriedades (alta explosividade e alta explosividade), essas misturas estão localizadas entre o hexogênio e o trotil, não se ligando ao hexogênio puro. Se falamos sobre o calor da explosão, então a mistura de TGA-16 está mais próxima do hexágono, e de acordo com o efeito altamente explosivo - a mistura de TG-50.

Uma das misturas mais bem sucedidas baseadas no hexogênio é a hexal A-1X-2. Este BB contém 73% de hexogênio, pó de alumínio e cera, que é usado como fleumatizador. Curiosamente, foi um simples marinheiro soviético, Yevgeny Ledin, quem o inventou em uma das fábricas de explosivos antes que a guerra inventasse esse explosivo. O Hexal é superior ao hexogênio puro em suas características altamente explosivas. Além disso, este explosivo não detona nem mesmo de um forte golpe, o que torna possível usá-lo para equipar projéteis de artilharia naval. O projétil preenchido com hexágono não explodiu quando bateu na armadura da nave, a detonação ocorreu depois que ela foi quebrada.

O hexogênio é também um dos componentes do explosivo plástico ou, como também é chamado, plastita. Este explosivo é uma mistura de RDX e um plastificante, o que o torna macio, maleável e às vezes pegajoso. As plastites são todo um grupo de explosivos, que incluem misturas que diferem no conteúdo do plastificante e seu tipo. Por exemplo, existe uma plastita que consiste em 88 partes de RDX e 12 partes de óleo lubrificante, outra plastita comum contém 78% de RDX e 12% de um plastificante de ligação resinoso. Plastite é um explosivo bastante caro, não é usado para equipar munições, como regra, é usado para minar vários objetos: pontes, caixas de pílulas, trilhos de trem, estruturas metálicas. Plastites incluem o explosivo americano C-4, que é bem conhecido por nossos cidadãos graças a vários filmes de ação de Hollywood.

Nos últimos anos, a produção em grande escala do IRDX foi lançada em vários países do mundo - o chamado RDX de baixa sensibilidade, que é muito menos suscetível a efeitos de ondas de choque do que os explosivos padrão.