RDX: propiedades físicas y químicas, métodos de preparación y uso.

RDX o ciclotrimetilenitrinitramina (C3H6N6O6) es un poderoso explosivo con un alto nivel de ampollas y un nivel aceptable de sensibilidad. El hexógeno es un tipo secundario (explosivo) de explosivos (IV). Actualmente es uno de los tipos de explosivos más utilizados. Se refiere a un grupo de agentes explosivos de alta energía.

La mayoría de las veces, el hexógeno se usa para diversas necesidades militares: equipo de bombardeos, bombas, minas, torpedos y otras municiones. Además, este explosivo se usa durante las operaciones de voladura en la industria, en la minería, para túneles y otros trabajos de ingeniería. El hexógeno también se usa como uno de los componentes del combustible sólido para cohetes.

Por primera vez, el hexógeno se sintetizó a finales del siglo XIX en Alemania, pero la producción industrial a gran escala de este explosivo se estableció solo durante la Segunda Guerra Mundial. Durante este conflicto, solo en Alemania se produjeron más de 100 mil toneladas de RDX.

Este explosivo tiene excelentes propiedades de alto explosivo y explosiones, suficiente resistencia química y una sensibilidad aceptable. Por lo tanto, no es sorprendente que el hexógeno sea el segundo explosivo más popular después de TNT. Además, la tecnología de producción de estos explosivos es relativamente simple y bastante barata. El material de partida para el hexógeno es el ácido nítrico y la hexamina, que se obtienen del carbón, el agua y el aire. Por lo tanto, la producción de este explosivo puede establecer fácilmente casi cualquier estado. En base a lo anterior, queda claro que no es tan fácil encontrar un análogo de hexógeno.

A mediados de la década de 1990, una libra de RDX costaba de ocho a doce dólares estadounidenses.

En Rusia, el nombre de este explosivo se hizo ampliamente conocido después de los trágicos eventos de 1999, cuando se utilizó exactamente hexógeno para volar edificios residenciales en Moscú y Volgodonsk.

Hoy en día, hay más de cinco formas de obtener RDX, todas adecuadas para la producción a gran escala de este explosivo.

Propiedades químicas y físicas.

RDX es una sustancia sólida, en el estado normal de agregación, un polvo cristalino blanco. No tiene sabor ni olor. Veneno fuerte: esta sustancia afecta el sistema nervioso humano, principalmente el cerebro y puede causar anemia y diversos trastornos circulatorios.

La gravedad específica de este explosivo es 1.816 g / cm³, y la masa molar es 222.12 g / mol.

La densidad de RDX es igual a 1.8 g / cu. cm, el punto de inflamación es 220-230 ° C, la velocidad de detonación alcanza 8380 m / s, y la energía de transformación explosiva es 1290 kcal / kg. El volumen de productos gaseosos para RDX es de 908 l / kg, y la presión en el frente de la onda de choque es de 34.7 GPa. Salvamento de este tipo de explosivos - 24 mm, alta explosividad - 470 ml.

El equivalente TNT de RDX es 1.6, de lo que queda claro que este explosivo es mucho más poderoso que TNT.

El hexógeno es no higroscópico, prácticamente insoluble en agua, poco activo químicamente. No reacciona con los metales, es poco soluble en éter, alcohol, tolueno, benceno y cloroformo, ligeramente mejor en DMF, acetona y ácidos concentrados, acéticos y nítricos.

El ácido sulfúrico, el hexógeno alcalino se descompone, lo mismo sucede con él y cuando se calienta. El punto de fusión de este explosivo es 204.1 ° C. Durante este proceso, la sensibilidad de los explosivos aumenta considerablemente, por lo tanto, el hexógeno no se funde sino que se presiona. Aunque este explosivo es presionado, también es malo, por lo que se flemmatiza en acetona antes de ser procesado.

El hexógeno se quema bien, se quema sin dejar residuos en un fuego abierto, explota con un calentamiento rápido. Tiene una alta sensibilidad al estrés mecánico, especialmente al choque. Para reducir la sensibilidad de este explosivo suele estar flemmatizado.

Este explosivo es especialmente sensible a la detonación. Hexogen tiene una resistencia química significativa, el período de garantía para el almacenamiento en condiciones de almacén es de 20 años.

Historia de la creación

La primera sustancia explosiva que la humanidad conoció fue el polvo de humo negro. La fecha exacta de su invención es desconocida, pero se cree que apareció en China ya en el siglo VII DC. Si procedemos a partir de esta fecha, debería reconocerse que a la humanidad le llevó algo más de mil años inventar el segundo tipo de explosivo.

El rápido desarrollo de la química y otras ciencias exactas a fines del siglo XVIII permitió obtener ácido pícrico y mercurio volátil. El más exitoso para los químicos que trabajaron en la creación de nuevos tipos de explosivos, fue el siglo XIX. En 1847, la nitroglicerina se sintetizó por primera vez, sobre la base de la cual, poco después, Alfred Nobel creó dinamita. En 1863, se obtuvieron los explosivos más comunes en nuestros días: TNT.

Hexogen fue descubierto a fines del siglo XIX, en 1899, por el químico alemán Hans Genning. Además, este descubrimiento fue hecho completamente por accidente. Un científico buscaba un medicamento que ayudara a las personas con inflamación del tracto urinario, un análogo de la urotropina ya conocido en ese momento. Genning esperaba que su sustancia tratara a las personas con mayor eficacia. Sin embargo, resultó un poco diferente.

La sustancia sintetizada por el químico alemán no era adecuada para el tratamiento, ya que tenía efectos secundarios graves y los médicos la abandonaron muy rápidamente. Sin embargo, veinte años después (en 1920), resultó que el hexógeno es el explosivo más fuerte que es adecuado para propósitos militares. Fue superior en poder a TNT, y su tasa de detonación superó todos los tipos de explosivos conocidos en ese momento. Al principio, ni siquiera pudieron determinar la explosión de este explosivo, porque simplemente rompió la columna de plomo estándar, que se utiliza para determinar esta característica. La explosión de hexógeno con una masa de un kilogramo conduce a la misma destrucción que la detonación de 1.25 kg de TNT.

Después de eso, los militares se interesaron de inmediato en varios países: Gran Bretaña, Alemania, Estados Unidos y la URSS. A principios de la década de 1930, ya existían plantas continuas para la producción de RDX en estos países. Durante la Segunda Guerra Mundial, alcanzó cientos de toneladas por día; se inventaron varias formas nuevas de sintetizar este explosivo.

Cabe señalar que la producción artesanal de RDX es bastante difícil, por lo tanto, los terroristas o las estructuras criminales no suelen usar este explosivo para sus propios fines. El hecho de que se usara hexógeno para los bombardeos de edificios residenciales que ocurrieron en Moscú y Volgodonsk, así como para otros actos terroristas en ciudades rusas a fines de la década de 1990, indica la participación de servicios especiales en estos eventos o la destrucción completa del sistema de control de explosivos. sustancias

Formas de conseguir

Actualmente, hay varias formas de obtener RDX, todas adecuadas para la producción industrial de este explosivo.

La principal materia prima para la producción de RDX es la hexamina, un medicamento y sustancia que muchas personas llaman erróneamente alcohol seco.

Según el método de Hertz, la urotropina se trató simplemente (nitró) con ácido nítrico concentrado. Este método tenía algunos inconvenientes, el principal de los cuales es un rendimiento relativamente pequeño de explosivos (alrededor del 40%) y un consumo significativo de ácido nítrico. Aunque, hay que decir que el método Hertz se utiliza hoy en día. Permite recibir RDX de muy alta calidad.

Posteriormente, se desarrollaron otros métodos de obtención de RDX:

  • Método "K". Este método fue utilizado por primera vez en Alemania. Te permite aumentar significativamente la cantidad de explosivos. Se diferencia del método de Hertz al agregar nitrato de amonio al ácido nítrico, que neutraliza el subproducto de la reacción, formaldehído;
  • Método "KA". En este caso, el hexógeno se obtiene en presencia de anhídrido acético. Se le añade una solución de nitrato de amonio en ácido nítrico y dinitrato de hexamina;
  • Método "E". Este método también se asocia con anhídrido acético. El hexógeno se obtiene por la interacción del nitrato de amonio con formaldehído en anhídrido acético;
  • Método "W". Este método fue desarrollado por Wolfram en 1934. Como resultado de la reacción del formaldehído con la sal de potasio del ácido sulfámico, se obtiene una "sal blanca", que luego se procesa con una mezcla de ácido sulfúrico y nítrico. Este método da un rendimiento muy alto de explosivo - alrededor del 80%;
  • Método de Bachmann-Ross. Este método es propuesto por los químicos estadounidenses. Es similar al "KA", pero más conveniente y tecnológico.

Uso de

Cabe señalar que en forma pura, este tipo de explosivos prácticamente no se usa, ya que puede ser peligroso para los zapadores. Las excepciones son solo algunos tipos de detonadores. Para municiones de equipos, así como para su uso en el curso de voladuras utilizando una mezcla basada en hexógeno. La mayoría de las veces se interfiere junto con TNT, pero puede haber otras opciones.

Por ejemplo, TG-50 es una aleación que contiene 50% de RDX y 50% de TNT, TG-40 contiene 40% de TNT y 60% de RDX, y TGA-16 contiene 60% de TNT, 24% de RDX, 13% de aluminio y Polvo de aluminio al 3%. Por sus propiedades (alta explosividad y alta explosividad), estas mezclas están ubicadas entre el hexógeno y el trotilo, por debajo del reglaje del hexógeno puro. Si hablamos del calor de la explosión, entonces la mezcla de TGA-16 es la más cercana al hexógeno y, de acuerdo con el efecto altamente explosivo, la mezcla de TG-50.

Una de las mezclas más exitosas basadas en hexógeno es hexal A-1X-2. Este BB contiene un 73% de hexógeno, polvo de aluminio y cera, que se utiliza como un flemmatizador. Curiosamente, fue un simple marinero soviético, Yevgeny Ledin, quien lo inventó en una de las fábricas de explosivos antes de que la guerra inventara este explosivo. Hexal es superior al hexógeno puro en sus altas características explosivas. Además, este explosivo no detona incluso de un golpe fuerte, lo que hace posible su uso para equipar proyectiles de artillería naval que perforan armaduras. El proyectil lleno de hexal no explotó cuando golpeó la armadura de la nave, sino que se detonó después de que se rompió.

El hexógeno es también uno de los componentes del explosivo plástico o, como también se le llama, plastita. Este explosivo es una mezcla de RDX y un plastificante, que lo hace suave, flexible y, a veces, incluso pegajoso. Las plastitas son un grupo completo de explosivos, que incluyen mezclas que difieren en el contenido del plastificante y su tipo. Por ejemplo, hay una plastita que consta de 88 partes de RDX y 12 partes de aceite lubricante, otra plastita común contiene 78% de RDX y 12% de un plastificante aglutinante resinoso. Plastite es un explosivo bastante costoso, no se usa para equipar municiones, como regla general, se usa para socavar varios objetos: puentes, fortines, vías férreas, estructuras metálicas. Plastites incluye el explosivo C-4 estadounidense, que es bien conocido por nuestros ciudadanos gracias a numerosas películas de acción de Hollywood.

En los últimos años, se ha lanzado una producción a gran escala de IRDX en varios países del mundo, el llamado RDX de baja sensibilidad, cuya susceptibilidad a la acción de las ondas de choque es mucho menor que la de un explosivo estándar.