RDX là gì? Do thực tế là các tên gọi khác nhau được sử dụng cho chất này ở các quốc gia khác nhau, nên việc trả lời câu hỏi này không hề đơn giản như thoạt nhìn. TNT RDX là một chất nổ được đựng trong một túi chất nổ nhựa C-4. RDX ổn định trong quá trình bảo quản và được coi là một trong những chất nổ quân sự năng lượng và mạnh mẽ nhất.
Tên và lịch sử khác
RDX còn được gọi là xyclonit, RDX (đặc biệt bằng tiếng Anh, Pháp, Đức), T4, và về mặt hóa học là cyclotrimethylenetrinitramine. Vào những năm 1930, Royal Arsenal, Woolwich bắt đầu nghiên cứu về xyclonit để sử dụng chống lại các tàu ngầm Đức vốn đang được chế tạo với thân tàu dày hơn. Mục đích là phát triển chất nổ mạnh hơn TNT. Vì lý do an ninh, Vương quốc Anh đã đặt tên viện nghiên cứu xyclonite là Phòng Nghiên cứu Chất nổ (R. D. X.). Thuật ngữ RDX đã xuất hiệntại Hoa Kỳ vào năm 1946. Họ không biết hexogen là gì, vì từ này cho RDX hầu như chỉ được sử dụng trong tiếng Nga. Tham chiếu công khai đầu tiên ở Vương quốc Anh tới tên RDX hoặc R. D. X. để sử dụng tên chính thức xuất hiện vào năm 1948; các nhà tài trợ của nó là nhà hóa học quản lý, ROF Bridgewater, Nghiên cứu và Phát triển Hóa chất, Woolwich và Giám đốc Thuốc nổ Hoàng gia; một lần nữa, chất này được gọi đơn giản là RDX.
Đơn
Bên trong máy bay ném bom được sử dụng trong Daidusters Raid chứa 6.600 pound (3.000 kg) Torpex. Bom tấn Tallboy và Grand Slam do Wallis thiết kế cũng sử dụng Torpex.
RDX được cho là đã được sử dụng trên nhiều loại bom, kể cả bom khủng bố.
RDX đã được sử dụng bởi cả hai bên trong Thế chiến II. Mỹ sản xuất khoảng 15.000 tấn mỗi tháng trong Thế chiến II và Đức khoảng 7.000 tấn mỗi tháng. RDX có lợi thế lớn là có sức nổ mạnh hơn TNT được sử dụng trong Thế chiến thứ nhất và nó không cần thêm bất kỳ nguyên liệu thô nào để tạo ra nó.
Khai mạc
Hexogen được tạo ra vào năm 1898 bởi Georg Friedrich Henning, người đã nhận được bằng sáng chế của Đức (Bằng sáng chế số 104280) cho việc sản xuất bằng cách nitro phân hexamine (hexamethylenetetramine) với axit nitric đậm đặc. Bằng sáng chế này đã đề cập đến các đặc tính y học của chất này; tuy nhiên, ba bằng sáng chế khác của Đức mà Henning nhận được vào năm 1916 đã mô tả hexogen làchất thích hợp để sử dụng trong các loại thuốc phóng không khói. Quân đội Đức bắt đầu nghiên cứu sử dụng nó vào năm 1920, gọi nó là RDX. Kết quả nghiên cứu và phát triển đã không được công bố cho đến khi Edmund von Hertz, được mô tả là một công dân Áo và sau đó là Đức, nhận bằng sáng chế của Anh vào năm 1921 và bằng sáng chế của Hoa Kỳ vào năm 1922. Cả hai đơn xin cấp bằng sáng chế đều được kiểm tra tại Áo. Các đơn xin cấp bằng sáng chế của Anh bao gồm việc sản xuất chất nổ RDX bằng nitrat hóa, việc sử dụng nó có hoặc không có chất nổ khác, như một chất nổ và như một ngòi nổ. Đơn xin cấp bằng sáng chế của Hoa Kỳ là để sử dụng một thiết bị nổ rỗng chứa RDX và một nắp ngòi nổ có chứa RDX. Vào những năm 1930, Đức đã phát triển các phương pháp cải tiến để sản xuất RDX.
Đệ tam Đế chế
Trong Chiến tranh thế giới thứ hai, Đức đã sử dụng các tên gọi W S alt, SH S alt, K-method, E-method và KA-method cho các loại RDX khác nhau. Những cái tên này đại diện cho các dấu hiệu nhận dạng cho các nhà phát triển của các tuyến hóa học khác nhau cho RDX. Phương pháp W được phát triển bởi Wolfram vào năm 1934 và đặt tên mã RDX là "W-Salz". Y đã dùng axit sunfamic, fomanđehit và axit nitric. SH-Salz (muối SH) được lấy từ Schnurr, người đã phát triển một quy trình hàng loạt để tổng hợp hexogen vào năm 1937-1938. dựa trên sự nitro phân hexamine. Phương pháp K của Keffler liên quan đến việc thêm amoni nitrat vào quá trình tạo chất nổ. Phương pháp E do Ebel phát triển hóa ra giống với những phương pháp được mô tả ở trên.phương pháp.
Đạn nổ được bắn bởi pháo MK-108 và đầu đạn tên lửa R4M, được sử dụng trên máy bay chiến đấu của Không quân Đức làm vũ khí tấn công, sử dụng RDX làm cơ sở nổ của chúng. Bạn đọc có thể xem công thức RDX trong hình bên dưới.
ANH
Ở Vương quốc Anh (Anh), RDX được sản xuất từ năm 1933 bởi bộ phận nghiên cứu tại nhà máy thí điểm tại Royal Arsenal ở Woolwich, London, và tại nhà máy thí điểm lớn hơn được xây dựng tại RGPF W altham Abbey gần London vào năm 1939. Năm 1939, một nhà máy công nghiệp hai thành phần được thiết kế để lắp đặt trên một khu đất mới rộng 700 mẫu Anh (280 ha), ROF Bridgwater, cách xa London, và việc sản xuất RDX bắt đầu tại thành phố Bridgwater tại một địa điểm vào tháng 8 năm 1941.
Nhà máy ROF Bridgwater sử dụng cả amoniac và metanol làm nguyên liệu: metanol được chuyển thành formaldehyde và một số amoniac được chuyển thành axit nitric, được tập trung trong sản xuất RDX. Phần còn lại của amoniac được phản ứng với fomanđehit để tạo ra hexamine. Nhà máy hexamine được xây dựng bởi Imperial Chemical Industries. Nó bao gồm một số tính năng dựa trên dữ liệu của Hoa Kỳ (USA). RDX được tạo ra bằng cách thêm liên tục hexamine và axit nitric đậm đặc vào hỗn hợp hexamine và axit nitric đã được làm lạnh trong máy nitrator. Thành phần của RDX không thay đổi. RDX đã được tinh chế và xử lý như dự định; cũng đã được khôi phục vàtái sử dụng metanol và axit nitric. Các nhà máy xử lý nitrat hexamine và RDX đã được nhân bản để cung cấp một số bảo hiểm chống thất thoát sản phẩm do cháy, nổ hoặc tấn công từ không khí.
Vương quốc Anh và Đế quốc Anh đã chiến đấu mà không có đồng minh chống lại Đức Quốc xã cho đến giữa năm 1941 và phải tự túc. Vào thời điểm đó (1941) Anh có khả năng sản xuất 70 tấn (71 tấn - 160.000 pound) RDX mỗi tuần; cả Canada và Mỹ đều được coi là khách hàng cung cấp đạn dược và chất nổ, bao gồm cả RDX. Đến năm 1942, yêu cầu hàng năm của RAF ước tính là 52.000 tấn (53.000 tấn) RDX, hầu hết trong số đó đến từ Bắc Mỹ (Canada và Hoa Kỳ). Mô hình của công thức RDX như trong hình bên dưới.
Canada
Ở Canada, họ từ lâu đã biết hexogen là gì. Tại đất nước này, một phương pháp khác để sản xuất chất nổ này đã được tìm thấy và sử dụng, có thể là trong khoa hóa học của Đại học McGill. Phương pháp này dựa trên phản ứng của paraformaldehyde và amoni nitrat trong anhydrit axetic. Đơn xin cấp bằng sáng chế của Anh được thực hiện bởi Robert W alter Schiessler (Đại học Bang Pennsylvania) và James Hamilton Ross (McGill, Canada) vào tháng 5 năm 1942; Bằng sáng chế của Vương quốc Anh được cấp vào tháng 12 năm 1947. Gilman tuyên bố rằng phương pháp sản xuất tương tự đã được Ebel phát hiện một cách độc lập ở Đức trước Schiessler và Ross, nhưng điều này không được quân Đồng minh biết đến. Urbansky cung cấp thông tin chi tiết vềnăm phương pháp sản xuất, và ông gọi phương pháp này là phương pháp E (tiếng Đức). Giờ đây, không chỉ có nhiều phương pháp hiệu quả hơn để sản xuất nó, mà trên thực tế, các chất còn mạnh hơn nhiều so với hexogen.
Mỹ
Vào đầu những năm 1940, các nhà sản xuất chất nổ lớn nhất của Hoa Kỳ, E. I. Pont de Nemours & Company và Hercules, đã có nhiều năm kinh nghiệm trong việc sản xuất trinitrotoluene (TNT) và không muốn thử nghiệm các chất nổ mới. Quân đội Mỹ cũng có quan điểm tương tự và muốn tiếp tục sử dụng TNT. RDX đã được thử nghiệm bởi Picatinny Arsenal vào năm 1929 và được coi là quá đắt và quá nhạy cảm. Hải quân đề nghị tiếp tục sử dụng amoni picrat. Ngược lại, Ủy ban Nghiên cứu Quốc phòng Quốc gia (NDRC), đã đến thăm Royal Arsenal, Woolwich, tin rằng cần phải có chất nổ mới. James B. Conant, Chủ nhiệm Khoa B, mong muốn tiếp tục nghiên cứu trong lĩnh vực này. Do đó, Conant đã thành lập Phòng thí nghiệm Chất nổ tại Cục Mỏ, Brussels, Pennsylvania, sử dụng cơ sở vật chất của Văn phòng Nghiên cứu và Phát triển (OSRD). Việc sử dụng RDX chủ yếu là quân sự.
Vào năm 1941, một phái đoàn Tizard của Anh đã đến thăm Bộ Hải quân và Quân đội Hoa Kỳ, và một số thông tin được cung cấp bao gồm chi tiết về phương pháp Woolwich để sản xuất RDX (RDX) và ổn định nó bằng cách trộn nó với sáp ong. Vương quốc Anh yêu cầu Mỹ và Canada cùng cung cấp 220 tấn (440.000pound) RDX mỗi ngày. William P. P. Blandy, Cục trưởng Cục Bom, đạn, đã quyết định sử dụng RDX để sử dụng trong các loại mìn và ngư lôi. Với nhu cầu ngay lập tức về RDX, đơn vị chiến đấu của Hoa Kỳ, theo yêu cầu của Blandy, đã xây dựng một nhà máy sao chép ngay lập tức các thiết bị và quy trình được sử dụng tại Woolwich. Kết quả của việc này là Wabash Ordnance Guard dưới quyền của E. I. du Pont de Nemours & Company. Vào thời điểm đó, nhà máy axit nitric lớn nhất trên thế giới đã tham gia vào các công trình này. Quá trình Woolwich rất tốn kém; đối với mỗi pound RDX cần 11 pound (5,0 kg) axit nitric mạnh.
Phương pháp vấn đề
Vào đầu năm 1941, NCRR đang nghiên cứu các quy trình mới. Quy trình Woolwich, hay quy trình nitrat hóa trực tiếp, có ít nhất hai nhược điểm nghiêm trọng: nó sử dụng một lượng lớn axit nitric và hòa tan ít nhất một nửa lượng formaldehyde. Một mol hexamethylenetetramine có thể tạo ra không quá một mol RDX. Ít nhất ba phòng thí nghiệm chưa từng có kinh nghiệm về chất nổ đã được giao nhiệm vụ phát triển các phương pháp sản xuất tốt hơn cho RDX; họ có trụ sở tại các trường đại học công lập Cornell, Michigan và Pennsylvania. Werner Emmanuel Bachmann ở Michigan đã phát triển thành công "quy trình kết hợp" bằng cách kết hợp quy trình của Canada với quá trình nitrat hóa trực tiếp. Quá trình kết hợp yêu cầu một lượng lớn anhydrit axetic thay vì axit nitric trong quy trình "lưu hóa" cũ của Anh. Lý tưởng nhất là quá trình kết hợp có thể tạo ra hai mol RDX từ mỗinốt ruồi hexamethylenetetramine.
Việc sản xuất RDX khổng lồ không thể tiếp tục dựa vào việc sử dụng sáp ong tự nhiên để giải mẫn cảm. Phòng nghiên cứu của Bruceton Explosives đã phát triển một chất thay thế chất ổn định dựa trên dầu mỏ.
Sản xuất thêm
NERC đã ủy quyền cho ba công ty phát triển các nhà máy thí điểm. Đó là: Western Cartridge Company, E. I. du Pont de Nemours & Company, và Tennessee Eastman Company, một phần của Eastman Kodak. Tại Công ty Hóa chất Eastman (TEC), nhà sản xuất anhydrit axetic hàng đầu, Werner Emmanuel Bachmann đã phát triển một quy trình liên tục để tạo ra RDX. RDX rất quan trọng đối với các hoạt động quân sự và quá trình sản xuất của nó quá chậm vào thời điểm đó. Vào tháng 2 năm 1942, TEC bắt đầu sản xuất một lượng nhỏ RDX tại nhà máy thí điểm của mình, Wexler Bend, dẫn đến việc chính phủ Hoa Kỳ cho phép TEC thiết kế và xây dựng Công trình của Holston Ordnance Works (HOW) vào tháng 6 năm 1942. Đến tháng 4 năm 1943, RDX đã được sản xuất ở đó. Vào cuối năm 1944, nhà máy Holston và Nhà máy Wabash Ordnance, sử dụng quy trình Woolwich, đã sản xuất 25.000 tấn ngắn (23.000 tấn - 50 triệu pound) thành phần "B" mỗi tháng.
Quy trình thay thế
Quy trình Bachmann tổng hợp RDX được phát hiện là hiệu quả hơn về mặt thông lượng so với phương pháp được sử dụng ở Vương quốc Anh. Điều này sau đó đã dẫn đến việc sản xuất RDX bằng quy trình Bachmann.
Kết quả
Mục tiêu của Vương quốc Anh trong Thế chiến II là sử dụng RDX "khử nhạy cảm". Trong quy trình Woolwich RDX ban đầu, RDX được làm long đờm bằng sáp ong, nhưng sau đó sáp parafin đã được sử dụng dựa trên công việc được thực hiện tại Bruceton. Trong trường hợp Vương quốc Anh không thể có đủ RDX để đáp ứng nhu cầu của mình, một số thiếu sót trong phương pháp sản xuất đã được sửa chữa bằng cách thay thế amatol, một hỗn hợp của amoni nitrat và TNT. Thông tin này sẽ hữu ích cho những ai vẫn chưa biết hexogen là gì.
