Mikä on RDX? Koska tälle aineelle käytetään eri nimiä eri maissa, tähän kysymykseen vastaaminen ei ole niin yksinkertaista kuin miltä näyttää ensi silmäyksellä. TNT RDX on räjähde C-4-muovisessa räjähdyspussissa. RDX on vakaa varastoinnissa ja sitä pidetään yhtenä energisimmista ja tehokkaimmista sotilasräjähteistä.
Muut nimet ja historia
RDX tunnetaan myös, mutta harvemmin, nimellä sykloniitti, RDX (etenkin englanniksi, ranskaksi, saksaksi), T4 ja kemiallisesti syklotrimetyleenitrinitramiinina. 1930-luvulla Royal Arsenal, Woolwich, aloitti sykloniitin tutkimisen käytettäväksi saksalaisia sukellusveneitä vastaan, joita rakennettiin paksummilla rungoilla. Tavoitteena oli kehittää TNT:tä energisempiä räjähteitä. Turvallisuussyistä Iso-Britannia nimesi sykloniitin tutkimuslaitoksen Explosive Research Department (R. D. X.) -osastoksi. Termi RDX ilmestyiYhdysvalloissa vuonna 1946. He eivät tiedä mitä heksogeeni on, koska tätä sanaa RDX:lle käytetään lähes yksinomaan venäjäksi. Ensimmäinen julkinen maininta Yhdistyneessä kuningaskunnassa nimeen RDX tai R. D. X. käyttää virallista nimeä ilmestyi vuonna 1948; sen sponsoreita olivat johtava kemisti, ROF Bridgewater, Chemical Research and Development, Woolwich ja johtaja Royal Munitions, Explosives; jälleen, tätä ainetta kutsuttiin yksinkertaisesti RDX:ksi.
Hakemus
Daidusters Raidissa käytetyt pommikoneen sisäosat sisälsivät 6 600 puntaa (3 000 kg) Torpexia. Wallisin suunnittelemissa Tallboy- ja Grand Slam -pommeissa käytettiin myös Torpexia.
RDX:n uskotaan käytetyn monissa pommeissa, mukaan lukien terroristipommeissa.
RDX:ää käyttivät molemmat osapuolet toisessa maailmansodassa. Yhdysvallat tuotti noin 15 000 tonnia kuukaudessa toisen maailmansodan aikana ja Saksa noin 7 000 tonnia kuukaudessa. RDX:llä oli suuri etu, että sillä oli enemmän räjähdysvoimaa kuin ensimmäisessä maailmansodassa käytetyllä TNT:llä, eikä sen valmistaminen vaatinut ylimääräisiä raaka-aineita.
Avautuminen
Hexogen loi vuonna 1898 Georg Friedrich Henning, joka sai saksalaisen patentin (patentti nro 104280) sen valmistukseen heksamiinin (heksametyleenitetramiinin) nitrolyysillä väkevällä typpihapolla. Tässä patentissa mainittiin aineen lääkinnälliset ominaisuudet; kuitenkin kolme muuta saksalaista patenttia, jotka Henning sai vuonna 1916, kuvaili heksogeeniä nimelläsavuttomissa ponneaineissa käytettäväksi tarkoitettu aine. Saksan armeija aloitti tutkimuksen sen käytöstä vuonna 1920 ja kutsui sitä RDX:ksi. Tutkimus- ja kehitystyön tuloksia ei julkaistu ennen kuin Edmund von Hertz, jota kuvailtiin Itävallan ja myöhemmin Saksan kansalaiseksi, sai brittiläisen patentin vuonna 1921 ja Yhdysv altojen patentin vuonna 1922. Molemmat patenttihakemukset tutkittiin Itävallassa. Brittiläisiin patenttihakemuksiin sisältyi RDX-räjähteiden valmistus nitraamalla, sen käyttö muiden räjähteiden kanssa tai ilman niitä, räjähdyspanoksena ja sytyttimenä. Yhdysv altain patenttihakemus koski RDX:tä sisältävän onton räjähdyslaitteen ja RDX:tä sisältävän sytytinkannen käyttöä. 1930-luvulla Saksa kehitti parempia menetelmiä RDX:n tuotantoon.
Kolmas v altakunta
Toisen maailmansodan aikana Saksa käytti nimiä W S alt, SH S alt, K-method, E-method ja KA-method erilaisille RDX-tyypeille. Nämä nimet edustivat RDX:n eri kemiallisten reittien kehittäjien tunnisteita. Wolfram kehitti W-menetelmän vuonna 1934 ja antoi RDX:lle koodinimen "W-Salz". Hän käytti sulfamiinihappoa, formaldehydiä ja typpihappoa. SH-Salz (SH-suola) saatiin Schnurrilta, joka kehitti eräprosessin heksogeenin synteesiä varten vuosina 1937-1938. perustuu heksamiinin nitrolyysiin. Kefflerin K-menetelmä sisälsi ammoniumnitraatin lisäämisen räjähteiden valmistusprosessiin. Ebelin kehittämä E-menetelmä osoittautui identtiseksi yllä kuvattujen kanssa.menetelmät.
Räjähtävät ammukset, jotka ammuttiin MK-108-tykillä ja R4M-rakettikärjellä, joita käytettiin Luftwaffen hävittäjässä hyökkäysaseina, käyttivät RDX:ää räjähdysainetukikohtanaan. Lukija näkee RDX-kaavan alla olevasta kuvasta.
UK
Yhdistyneessä kuningaskunnassa (Iso-Britanniassa) RDX:ää valmisti vuodesta 1933 Lontoon Woolwichissa sijaitsevan kuninkaallisen arsenaalin koetehtaan tutkimusosasto ja Lontoon lähellä sijaitsevaan RGPF W altham Abbeyyn rakennetussa suuremmassa pilottitehtaassa. vuonna 1939. Vuonna 1939 kaksikomponenttinen teollisuuslaitos suunniteltiin asennettavaksi uudelle 700 hehtaarin (280 hehtaarin) alueelle, ROF Bridgwaterille, pois Lontoosta, ja RDX-tuotanto aloitettiin Bridgwaterin kaupungissa yhdessä paikassa elokuussa 1941.
ROF Bridgwaterin tehdas käytti sekä ammoniakkia että metanolia raaka-aineena: metanoli muutettiin formaldehydiksi ja osa ammoniakista muunnettiin typpihapoksi, joka konsentroitiin RDX-tuotannossa. Loput ammoniakista saatettiin reagoimaan formaldehydin kanssa, jolloin saatiin heksamiinia. Heksamiinitehtaan rakensi Imperial Chemical Industries. Se sisälsi joitain ominaisuuksia, jotka perustuivat Yhdysv altojen (USA) tietoihin. RDX valmistettiin lisäämällä jatkuvasti heksamiinia ja väkevää typpihappoa jäähdytettyyn heksamiinin ja typpihapon seokseen nitraattorissa. RDX:n koostumus ei muuttunut. RDX puhdistettiin ja käsiteltiin tarkoitetulla tavalla; myös kunnostettiin jametanolin ja typpihapon uudelleenkäyttö. Heksamiininitraus- ja RDX-käsittelylaitokset on kopioitu, jotta ne tarjoavat jonkinlaisen vakuutuksen tulipalon, räjähdyksen tai ilmahyökkäyksen aiheuttamia tuotehäviöitä vastaan.
Yhdistynyt kuningaskunta ja Brittiläinen imperiumi taistelivat ilman liittolaisia natsi-Saksaa vastaan vuoden 1941 puoliväliin asti, ja niiden oli oltava omavaraisia. Tuolloin (1941) Britannialla oli kapasiteettia tuottaa 70 tonnia (71 t – 160 000 puntaa) RDX:ää viikossa; sekä Kanadaa että Yhdysv altoja pidettiin asiakkaina ammusten ja räjähteiden, mukaan lukien RDX:n, toimittamisessa. Vuoteen 1942 mennessä RAF:n vuotuisen tarpeen on arvioitu olleen 52 000 tonnia (53 000 tonnia) RDX:ää, josta suurin osa oli peräisin Pohjois-Amerikasta (Kanadasta ja Yhdysvalloista). RDX-kaavan malli on alla olevassa kuvassa.
Kanada
Kanadassa he ovat tienneet pitkään, mitä heksogeeni on. Tästä maasta löydettiin toinen menetelmä tämän räjähteen valmistamiseksi, ja sitä käytettiin mahdollisesti McGill-yliopiston kemian laitoksella. Tämä menetelmä perustui paraformaldehydin ja ammoniumnitraatin reaktioon etikkahappoanhydridissä. Brittiläisen patenttihakemuksen tekivät Robert W alter Schiessler (Pennsylvania State University) ja James Hamilton Ross (McGill, Kanada) toukokuussa 1942; Yhdistyneen kuningaskunnan patentti myönnettiin joulukuussa 1947. Gilman väittää, että Ebel löysi itsenäisesti saman tuotantomenetelmän Saksassa ennen Schiessleriä ja Rossia, mutta liittolaiset eivät tienneet tätä. Urbansky antaa lisätietojaviisi tuotantomenetelmää, ja hän kutsuu tätä menetelmää (saksalaiseksi) E-menetelmäksi. Nyt sen tuotantoon ei ole olemassa vain tehokkaampia menetelmiä, vaan itse asiassa aineet ovat paljon tehokkaampia kuin heksogeeni.
USA
1940-luvun alussa Yhdysv altain suurimmilla räjähteiden valmistajilla, E. I. Pont de Nemours & Companylla ja Herculesilla, oli vuosien kokemus trinitrotolueenin (TNT) tuotannosta, eivätkä he halunneet kokeilla uusia räjähteitä. Yhdysv altain armeija oli samalla kannalla ja halusi jatkaa TNT:n käyttöä. Picatinny Arsenal testasi RDX:ää vuonna 1929, ja sitä pidettiin liian kalliina ja herkänä. Laivasto ehdotti ammoniumpikraatin käytön jatkamista. Sen sijaan National Defense Research Committee (NDRC), joka vieraili kuninkaallisessa arsenaalissa Woolwichissa, uskoi, että uusia räjähteitä tarvitaan. James B. Conant, B-osaston puheenjohtaja, halusi jatkaa tutkimusta tällä alueella. Näin ollen Conant perusti Explosives Experimental Laboratoryn Bureau of Mines, Bryssel, Pennsylvania käyttäen Office of Research and Development (OSRD) tiloja. RDX:n käyttö oli pääasiassa sotilaallista.
Vuonna 1941 brittiläinen Tizard-operaatio vieraili Yhdysv altain armeijan ja laivaston osastoilla, ja osa annetuista tiedoista sisälsi yksityiskohtia Woolwich-menetelmästä RDX:n (RDX) tuottamiseksi ja sen stabiloimiseksi sekoittamalla se mehiläisvahaan. Iso-Britannia pyysi Yhdysv altoja ja Kanadaa yhdessä toimittamaan 220 tonnia (440 000puntaa) RDX päivässä. Päätöksen teki William P. P. Blandy, sotatarvikeviraston päällikkö, ja RDX päätettiin ottaa käyttöön miinoissa ja torpedoissa. Koska RDX:lle oli välitön tarve, Yhdysv altain taisteluyksikkö rakensi Blandyn pyynnöstä tehtaan, joka kopioi välittömästi Woolwichissa käytetyt laitteet ja prosessit. Tämän tuloksena syntyi Wabash Ordnance Guard E. I. du Pont de Nemours & Companyn alaisuudessa. Näissä töissä oli tuolloin mukana maailman suurin typpihappotehdas. Woolwich-prosessi oli kallis; jokaista RDX-kiloa kohden tarvittiin 11 paunaa (5,0 kg) vahvaa typpihappoa.
Ongelmamenetelmä
Vuoteen 1941 mennessä NCRR tutki uusia prosesseja. Woolwich-prosessilla eli suoranitrausprosessilla on ainakin kaksi vakavaa haittaa: siinä käytettiin suuria määriä typpihappoa ja liuotettiin vähintään puolet formaldehydistä. Yksi mooli heksametyleenitetramiinia voisi antaa enintään yhden moolin RDX:ää. Ainakin kolme laboratoriota, joilla ei ole aikaisempaa kokemusta räjähdysaineista, on saanut tehtäväkseen kehittää parempia valmistusmenetelmiä RDX:lle; ne perustuivat Cornellin, Michiganin ja Pennsylvanian julkisiin yliopistoihin. Werner Emmanuel Bachmann Michiganista kehitti menestyksekkäästi "yhdistetyn prosessin" yhdistämällä kanadalaisen prosessin suoraan nitraamiseen. Yhdistelmäprosessi vaati suuria määriä etikkahappoanhydridiä typpihapon sijaan vanhassa brittiläisessä "vulvistisessa" prosessissa. Ihannetapauksessa yhdistelmäprosessi voi tuottaa kaksi moolia RDX:ää kustakinmooli heksametyleenitetraamiinia.
RDX:n v altava tuotanto ei voi jatkossakaan luottaa luonnollisen mehiläisvahan käyttöön herkkyyden vähentämisessä. Bruceton Explosivesin tutkimuslaboratorio on kehittänyt öljypohjaisen stabilointiaineen korvikkeen.
Jatkotuotanto
NERC tilasi kolme yritystä kehittämään koelaitoksia. Nämä olivat: Western Cartridge Company, E. I. du Pont de Nemours & Company ja Tennessee Eastman Company, joka on osa Eastman Kodakia. Eastman Chemical Companyssa (TEC), johtavassa etikkahappoanhydridin valmistajassa, Werner Emmanuel Bachmann kehitti jatkuvan prosessin RDX:n luomiseksi. RDX oli kriittinen sotilasoperaatioille ja sen tuotantoprosessi oli tuolloin liian hidas. Helmikuussa 1942 TEC alkoi valmistaa pieniä määriä RDX:ää pilottitehtaallaan Wexler Bendissä, mikä johti siihen, että Yhdysv altain hallitus antoi TEC:n suunnitella ja rakentaa Holston Ordnance Worksin (HOW) kesäkuussa 1942. Huhtikuuhun 1943 mennessä RDX:ää valmistettiin siellä. Vuoden 1944 lopussa Woolwich-prosessia käyttäneet Holstonin tehdas ja Wabash Ordnance Plant tuottivat 25 000 lyhyttä tonnia (23 000 tonnia - 50 miljoonaa puntaa) koostumusta "B" kuukaudessa.
Vaihtoehtoinen prosessi
RDX-synteesin Bachmann-prosessin todettiin suorituskyvyn suhteen tehokkaammaksi kuin Yhdistyneessä kuningaskunnassa käytetty menetelmä. Tämä johti myöhemmin RDX:n tuotantoon Bachmann-prosessilla.
Tulos
Iso-Britannian tavoitteena toisessa maailmansodassa oli käyttää "herkkyyttä vähentävää" RDX:ää. Alkuperäisessä Woolwichin RDX-prosessissa RDX flegmatisoitiin mehiläisvahalla, mutta myöhemmin parafiinivahaa käytettiin Brucetonissa tehdyn työn perusteella. Jos Yhdistynyt kuningaskunta ei pystynyt saamaan tarpeeksi RDX:ää tarpeisiinsa, jotkin tuotantomenetelmien puutteet korjattiin korvaamalla amatoli, ammoniumnitraatin ja TNT:n seos. Nämä tiedot ovat hyödyllisiä kaikille, jotka eivät vielä tiedä mitä heksogeeni on.
