מה זה RDX? בשל העובדה ששמות שונים משמשים לחומר זה במדינות שונות, התשובה לשאלה זו אינה פשוטה כפי שהיא נראית במבט ראשון. TNT RDX הוא חומר נפץ בשקית נפץ מפלסטיק C-4. RDX יציב באחסון ונחשב לאחד מחומרי הנפץ הצבאיים האנרגטיים והחזקים ביותר.
שמות אחרים והיסטוריה
RDX ידוע גם, אך פחות נפוץ, כציקלוניט, RDX (במיוחד באנגלית, צרפתית, גרמנית), T4, ומבחינה כימית כציקלוטרימתילנטריניטרמין. בשנות ה-30, הארסנל המלכותי, וולוויץ' החלה במחקר על ציקלוניט לשימוש נגד צוללות גרמניות, שנבנו עם גוף עבה יותר. המטרה הייתה לפתח חומרי נפץ אנרגטיים יותר מ-TNT. מטעמי ביטחון, בריטניה כינתה את מכון המחקר ציקלוניט בשם מחלקת מחקר הנפץ (R. D. X.). המונח RDX הופיעבארצות הברית בשנת 1946. הם לא יודעים מה זה הקשוגן, כי המילה הזו ל-RDX משמשת כמעט אך ורק ברוסית. התייחסות פומבית ראשונה בבריטניה לשם RDX או R. D. X. להשתמש בשם הרשמי הופיע ב-1948; נותני החסות שלה היו הכימאי המנהל, ROF Bridgewater, Chemical Research and Development, Woolwich ומנהל רויאל תחמושת, חומרי נפץ; שוב, החומר הזה נקרא פשוט RDX.
Application
החלק הפנימי של המפציץ ששימשו ב- Daidusters Raid הכילו 6,600 פאונד (3,000 ק ג) של טורפקס. הפצצות Tallboy ו-Grand Slam שעוצבו על ידי וואליס השתמשו גם בטורפקס.
מאמינים כי RDX שימש על פצצות רבות, כולל פצצות טרור.
RDX שימש את שני הצדדים במלחמת העולם השנייה. ארה ב ייצרה כ-15,000 טון בחודש במהלך מלחמת העולם השנייה וגרמניה כ-7,000 טון לחודש. ל-RDX היה היתרון הגדול בכך שהוא בעל כוח נפץ רב יותר מה-TNT ששימש במלחמת העולם הראשונה, והוא לא דרש חומרי גלם נוספים כדי לייצר אותו.
פתיחה
הקסוגן נוצר בשנת 1898 על ידי גיאורג פרידריך הנינג, שקיבל פטנט גרמני (פטנט מס' 104280) על ייצורו באמצעות ניטרוליזה של הקסמין (הקסמתילנטטרמין) עם חומצה חנקתית מרוכזת. פטנט זה הזכיר את התכונות הרפואיות של החומר; עם זאת, שלושה פטנטים גרמניים נוספים שהתקבלו על ידי הנינג ב-1916 תיארו את ההקסוגן כחומר המתאים לשימוש בחומרי הנעה ללא עשן. הצבא הגרמני החל במחקר על השימוש בו בשנת 1920, והתייחס אליו כאל RDX. תוצאות המחקר והפיתוח לא פורסמו עד שאדמונד פון הרץ, שתואר כאזרח אוסטרי ואחר כך גרמני, קיבל פטנט בריטי ב-1921 ופטנט של ארצות הברית ב-1922. שתי בקשות הפטנט נבחנו באוסטריה. בקשות לפטנט בריטי כללו ייצור של חומר נפץ RDX על ידי חנקה, שימוש בו עם או בלי חומרי נפץ אחרים, כמטען נפץ וכמפוצץ. בקשת הפטנט האמריקאי הייתה לשימוש במטען חבלה חלול המכיל RDX ומכסה נפץ המכיל RDX. בשנות ה-30, גרמניה פיתחה שיטות משופרות לייצור RDX.
הרייך השלישי
במהלך מלחמת העולם השנייה, גרמניה השתמשה בשמות W S alt, SH S alt, K-method, E-method ו-KA-method עבור סוגים שונים של RDX. שמות אלו ייצגו את המזהים עבור מפתחי הנתיבים הכימיים השונים עבור RDX. שיטת ה-W פותחה על ידי וולפרם ב-1934 והעניקה ל-RDX את שם הקוד "W-Salz". הוא השתמש בחומצה סולפאמית, פורמלדהיד וחומצה חנקתית. SH-Salz (מלח SH) התקבל מ-Schnurr, שפיתח תהליך אצווה לסינתזה של הקשוגן בשנים 1937-1938. מבוסס על ניטרוליזה של הקסאמין. שיטת ה-K מקפלר כללה הוספת אמוניום חנקתי לתהליך יצירת חומרי נפץ. התברר ששיטת ה-E שפיתחה Ebel זהה לאלו שתוארו לעיל.שיטות.
טילי נפץ שנורו על ידי תותח MK-108 וראש נפץ רקטי R4M, ששימשו את מטוס הקרב של הלופטוואפה כנשק התקפי, השתמשו ב-RDX כבסיס הנפץ שלהם. הקורא יכול לראות את נוסחת RDX בתמונה למטה.
UK
בבריטניה (בריטניה), ה-RDX יוצר משנת 1933 על ידי מחלקת המחקר במפעל הפיילוט בארסנל המלכותי בוולוויץ', לונדון, ובמפעל הפיילוט הגדול יותר שנבנה במנזר RGPF W altham שליד לונדון בשנת 1939. בשנת 1939 תוכנן מפעל תעשייתי דו-רכיבי להיות מותקן באתר חדש של 700 דונם (280 דונם), ROF Bridgwater, הרחק מלונדון, וייצור RDX החל בעיר ברידג'ווטר באתר אחד באוגוסט 1941.
מפעל ROF Bridgwater השתמש באמוניה ובמתנול כחומר הזנה: המתנול הומר לפורמלדהיד וחלק מהאמוניה הומר לחומצה חנקתית, שהתרכזה בייצור RDX. שאר האמוניה הגיבה עם פורמלדהיד כדי לתת הקסאמין. מפעל ההקסאמין נבנה על ידי Imperial Chemical Industries. הוא כלל כמה תכונות המבוססות על נתוני ארה"ב (ארה"ב). RDX נוצר על ידי הוספה מתמדת של הקסמין וחומצה חנקתית מרוכזת לתערובת צוננת של הקסמין וחומצה חנקתית בניטרטור. ההרכב של RDX לא השתנה. RDX טוהר ועובד כמתוכנן; שוחזר גם ושימוש חוזר במתנול ובחומצה חנקתית. מפעלי הניטרציה של הקסאמין ו-RDX שוכפלו כדי לספק ביטוח מסוים מפני אובדן מוצר עקב שריפה, פיצוץ או תקיפה אווירית.
הממלכה המאוחדת והאימפריה הבריטית נלחמו ללא בעלות ברית נגד גרמניה הנאצית עד אמצע 1941 והיו צריכים להיות עצמאיים. באותה תקופה (1941) הייתה לבריטניה יכולת לייצר 70 טון (71 ט - 160,000 פאונד) של RDX בשבוע; גם קנדה וגם ארה ב נחשבו כלקוחות לאספקת תחמושת וחומרי נפץ, כולל RDX. עד 1942, הדרישה השנתית של ה-RAF מוערכת ב-52,000 טון (53,000 טון) של RDX, שרובם הגיעו מצפון אמריקה (קנדה וארצות הברית). המודל של נוסחת RDX נמצא בתמונה למטה.
Canada
בקנדה כבר מזמן יודעים מה זה הקשוגן. במדינה זו נמצאה והשתמשה בשיטה אחרת לייצור חומר נפץ זה, אולי במחלקה לכימיה באוניברסיטת מקגיל. שיטה זו התבססה על התגובה של פרפורמלדהיד וחנקתי אמוניום באנהיריד אצטית. בקשת פטנט בריטי הוגשה על ידי רוברט וולטר שיסלר (אוניברסיטת פנסילבניה) וג'יימס המילטון רוס (מקגיל, קנדה) במאי 1942; הפטנט הבריטי הונפק בדצמבר 1947. גילמן טוען כי אותה שיטת ייצור התגלתה באופן עצמאי על ידי איבל בגרמניה לפני שיסלר ורוס, אך הדבר לא היה ידוע לבעלות הברית. אורבנסקי נותן פרטים עלחמש שיטות ייצור, והוא מתייחס לשיטה זו כשיטת ה-E (הגרמנית). עכשיו יש לא רק שיטות יעילות יותר לייצור שלו, אלא, למעשה, חומרים חזקים הרבה יותר מהקסוגן.
USA
בתחילת שנות ה-40, ליצרניות חומרי הנפץ הגדולות בארה"ב, E. I. Pont de Nemours & Company והרקולס, היו שנים של ניסיון בייצור של טריניטרוטולואן (TNT) והיססו להתנסות בחומרי נפץ חדשים. צבא ארה"ב נקט באותה דעה ורצה להמשיך להשתמש ב-TNT. RDX נבדק על ידי ארסנל Picatinny בשנת 1929 ונחשב ליקר מדי ורגיש מדי. חיל הים הציע להמשיך בשימוש באמוניום פיקרט. לעומת זאת, הוועדה הלאומית לחקר ההגנה (NDRC), שביקרה בארסנל המלכותי, וולוויץ', סברה שיש צורך בחומרי נפץ חדשים. ג'יימס ב' קונאנט, יו"ר מחלקה ב', רצה להמשיך במחקר בתחום זה. לפיכך, קונאנט הקים מעבדת ניסויים לחומרי נפץ בלשכת המכרות, בריסל, פנסילבניה, תוך שימוש במתקני המשרד למחקר ופיתוח (OSRD). השימוש ב-RDX היה בעיקר צבאי.
בשנת 1941, משימת Tizard הבריטית ביקרה במחלקות הצבא והצי האמריקאי, וחלק מהמידע שסופק כלל פרטים על שיטת וולוויץ' לייצור RDX (RDX) וייצבו על ידי ערבוב עם שעוות דבורים. בריטניה ביקשה שארה"ב וקנדה יספקו יחד 220 טון (440,000פאונד) RDX ליום. ההחלטה התקבלה על ידי ויליאם פ.פ. בנדי, ראש לשכת התחמושת, והוחלט לאמץ את ה-RDX לשימוש במכרות ובטרפדות. לאור הצורך המיידי ב-RDX, היחידה הקרבית של ארה"ב, לבקשתו של בלנדי, בנתה מפעל שהעתיק מיד את הציוד והתהליך שבו השתמשו בוולוויץ'. התוצאה של זה הייתה משמר החימושים של וואבאש בפיקודו של E. I. du Pont de Nemours & Company. באותה תקופה היה מעורב בעבודות אלו מפעל החומצה החנקתית הגדול בעולם. תהליך וולוויץ' היה יקר; עבור כל קילוגרם של RDX נדרשו 11 פאונד (5.0 ק"ג) של חומצה חנקתית חזקה.
שיטה בעיה
בתחילת 1941, ה-NCRR חקר תהליכים חדשים. לתהליך וולוויץ', או תהליך חנקה ישיר, יש לפחות שני חסרונות רציניים: הוא השתמש בכמויות גדולות של חומצה חנקתית והמיס לפחות מחצית מהפורמלדהיד. שומה אחת של הקסמתילנטטרמין יכולה לתת לא יותר משומה אחת של RDX. לפחות שלוש מעבדות ללא ניסיון נפץ קודם הוטלו על פיתוח שיטות ייצור טובות יותר עבור RDX; הם היו מבוססים באוניברסיטאות הציבוריות של קורנל, מישיגן ופנסילבניה. ורנר עמנואל בכמן ממישיגן פיתח בהצלחה את "התהליך המשולב" על ידי שילוב התהליך הקנדי עם חנקה ישירה. תהליך השילוב הצריך כמויות גדולות של אנהידריד אצטית במקום חומצה חנקתית בתהליך ה"וולוויסט" הבריטי הישן. באופן אידיאלי, תהליך השילוב יכול לייצר שתי שומות של RDX מכל אחתשומה הקסמתילנטטרמין.
הייצור העצום של RDX לא יכול להמשיך להסתמך על השימוש בשעוות דבורים טבעית לחוסר רגישות. מעבדת המחקר של Bruceton Explosives פיתחה תחליף מייצב מבוסס נפט.
הפקה נוספת
NERC הזמינה שלוש חברות לפתח מפעלי פיילוט. אלה היו: Western Cartridge Company, E. I. du Pont de Nemours & Company, וחברת טנסי איסטמן, חלק מאיסטמן קודאק. בחברת Eastman Chemical Company (TEC), יצרנית מובילה של אנהידריד אצטית, פיתח ורנר עמנואל בכמן תהליך מתמשך ליצירת RDX. ה-RDX היה קריטי לפעולות צבאיות ותהליך הייצור שלו היה איטי מדי באותה תקופה. בפברואר 1942, TEC החלה לייצר כמויות קטנות של RDX במפעל הפיילוט שלה, Wexler Bend, מה שהוביל לממשלת ארה"ב שאפשרה ל-TEC לתכנן ולבנות את ה-Works of Holston Ordnance Works (HOW) ביוני 1942. עד אפריל 1943, ה-RDX הופק שם. בסוף שנת 1944, מפעל הולסטון ומפעל ה-Wabash Ordnance Plant, שהשתמשו בתהליך וולוויץ', ייצרו 25,000 טון קצרים (23,000 טון - 50 מיליון פאונד) של הרכב "B" בחודש.
תהליך חלופי
תהליך Bachmann עבור סינתזת RDX נמצא יעיל יותר מבחינת תפוקה מהשיטה הנהוגה בבריטניה. זה הוביל מאוחר יותר לייצור RDX תוך שימוש בתהליך בכמן.
Result
מטרת בריטניה במלחמת העולם השנייה הייתה להשתמש ב-RDX "חסר רגישות". בתהליך ה-Woolwich RDX המקורי, RDX עבר פלגמטיזציה עם שעוות דבורים, אך מאוחר יותר נעשה שימוש בשעווה פרפין על סמך עבודה שנעשתה ב- Bruceton. במקרה שבריטניה לא הצליחה להשיג מספיק RDX כדי לענות על צרכיה, חלק מהליקויים בשיטות הייצור תוקנו על ידי החלפת אמאטול, תערובת של אמוניום חנקתי ו-TNT. מידע זה יהיה שימושי לכל מי שעדיין לא יודע מהו הקשוגן.
