Apa itu heksogen: komposisi materi, produksi, aplikasi, daya

Daftar Isi:

Apa itu heksogen: komposisi materi, produksi, aplikasi, daya
Apa itu heksogen: komposisi materi, produksi, aplikasi, daya
Anonim

Apa itu RDX? Karena fakta bahwa nama yang berbeda digunakan untuk zat ini di negara yang berbeda, menjawab pertanyaan ini tidak sesederhana kelihatannya pada pandangan pertama. TNT RDX adalah bahan peledak dalam kantong plastik peledak C-4. RDX stabil dalam penyimpanan dan dianggap sebagai salah satu bahan peledak militer yang paling energik dan kuat.

bubuk RDX
bubuk RDX

Nama dan riwayat lain

RDX juga dikenal, tetapi lebih jarang, sebagai cyclonite, RDX (terutama dalam bahasa Inggris, Prancis, Jerman), T4, dan secara kimia sebagai cyclotrimethylenetrinitramine. Pada 1930-an, Royal Arsenal, Woolwich memulai penelitian siklon untuk digunakan melawan kapal selam Jerman, yang sedang dibangun dengan lambung yang lebih tebal. Tujuannya adalah untuk mengembangkan bahan peledak yang lebih energik daripada TNT. Untuk alasan keamanan, Inggris menamai lembaga penelitian siklon itu sebagai Explosive Research Department (R. D. X.). Istilah RDX munculdi Amerika Serikat pada tahun 1946. Mereka tidak tahu apa itu heksogen, karena kata untuk RDX ini digunakan hampir secara eksklusif dalam bahasa Rusia. Referensi publik pertama di Inggris untuk nama RDX atau R. D. X. untuk menggunakan nama resmi muncul pada tahun 1948; sponsornya adalah ahli kimia pengelola, ROF Bridgewater, Penelitian dan Pengembangan Kimia, Woolwich dan Direktur Royal Munitions, Explosives; lagi, zat ini hanya disebut RDX.

Aplikasi

Bagian dalam pembom yang digunakan dalam Serangan Daidusters mengandung 6.600 pon (3.000 kg) Torpex. Bom Tallboy dan Grand Slam yang dirancang oleh Wallis juga menggunakan Torpex.

RDX diyakini telah digunakan pada banyak bom, termasuk bom teroris.

RDX digunakan oleh kedua belah pihak dalam Perang Dunia II. AS memproduksi sekitar 15.000 ton per bulan selama Perang Dunia II dan Jerman sekitar 7.000 ton per bulan. RDX memiliki keuntungan besar karena memiliki daya ledak yang lebih besar daripada TNT yang digunakan dalam Perang Dunia I, dan tidak memerlukan bahan baku tambahan untuk membuatnya.

Benjolan RDX
Benjolan RDX

Pembukaan

Hexogen dibuat pada tahun 1898 oleh Georg Friedrich Henning, yang menerima paten Jerman (Paten No. 104280) untuk pembuatannya dengan nitrolisis hexamine (hexamethylenetetramine) dengan asam nitrat pekat. Paten ini menyebutkan sifat obat dari zat tersebut; namun, tiga paten Jerman lagi yang diterima oleh Henning pada tahun 1916 menggambarkan heksogen sebagaibahan yang cocok untuk digunakan dalam propelan tanpa asap. Militer Jerman mulai meneliti penggunaannya pada tahun 1920, menyebutnya sebagai RDX. Hasil penelitian dan pengembangan tidak dipublikasikan sampai Edmund von Hertz, yang digambarkan sebagai warga negara Austria dan kemudian Jerman, menerima paten Inggris pada tahun 1921 dan paten Amerika Serikat pada tahun 1922. Kedua aplikasi paten diperiksa di Austria. Aplikasi paten Inggris termasuk produksi bahan peledak RDX dengan nitrasi, penggunaannya dengan atau tanpa bahan peledak lainnya, sebagai bahan peledak, dan sebagai detonator. Permohonan paten AS adalah untuk penggunaan alat peledak berongga yang mengandung RDX dan tutup detonator yang mengandung RDX. Pada tahun 1930-an, Jerman mengembangkan metode yang lebih baik untuk produksi RDX.

Reich Ketiga

Selama Perang Dunia Kedua, Jerman menggunakan nama W S alt, SH S alt, K-method, E-method dan KA-method untuk berbagai jenis RDX. Nama-nama ini mewakili pengidentifikasi untuk pengembang berbagai rute kimia untuk RDX. Metode W dikembangkan oleh Wolfram pada tahun 1934 dan memberi RDX nama kode "W-Salz". Dia menggunakan asam sulfamat, formaldehida dan asam nitrat. SH-Salz (SH garam) diperoleh dari Schnurr, yang mengembangkan proses batch untuk sintesis heksogen pada tahun 1937-1938. berdasarkan nitrolisis heksamin. Metode K dari Keffler melibatkan penambahan amonium nitrat ke dalam proses pembuatan bahan peledak. Metode E yang dikembangkan oleh Ebel ternyata identik dengan yang dijelaskan di atas.metode.

Proyektil peledak yang ditembakkan oleh meriam MK-108 dan hulu ledak roket R4M, yang digunakan dalam pesawat tempur Luftwaffe sebagai senjata ofensif, menggunakan RDX sebagai basis peledaknya. Pembaca dapat melihat rumus RDX pada gambar di bawah ini.

Molekul RDX
Molekul RDX

Inggris

Di Britania Raya (Britania Raya), RDX diproduksi dari tahun 1933 oleh departemen penelitian di pabrik percontohan di Royal Arsenal di Woolwich, London, dan di pabrik percontohan yang lebih besar yang dibangun di RGPF W altham Abbey dekat London pada tahun 1939. Pada tahun 1939, pabrik industri dua komponen dirancang untuk dipasang di lokasi baru seluas 700 acre (280 ha), ROF Bridgwater, jauh dari London, dan produksi RDX dimulai di kota Bridgwater di satu lokasi pada Agustus 1941.

Pabrik ROF Bridgwater menggunakan amonia dan metanol sebagai bahan baku: metanol diubah menjadi formaldehida dan sebagian amonia diubah menjadi asam nitrat, yang dikonsentrasikan dalam produksi RDX. Sisa amonia direaksikan dengan formaldehida untuk menghasilkan heksamin. Pabrik hexamine dibangun oleh Imperial Chemical Industries. Ini mencakup beberapa fitur berdasarkan data AS (AS). RDX dibuat dengan terus menambahkan heksamin dan asam nitrat pekat ke dalam campuran heksamin dan asam nitrat yang didinginkan dalam nitrator. Komposisi RDX tidak berubah. RDX dimurnikan dan diproses sebagaimana dimaksud; juga dipulihkan danpenggunaan kembali metanol dan asam nitrat. Pabrik pengolahan heksamin nitrasi dan RDX telah diduplikasi untuk memberikan jaminan terhadap kerugian produk akibat kebakaran, ledakan, atau serangan udara.

Kerajaan Inggris dan Kerajaan Inggris berperang tanpa sekutu melawan Nazi Jerman hingga pertengahan 1941 dan harus mandiri. Pada saat itu (1941) Inggris memiliki kapasitas untuk memproduksi 70 ton (71 t – 160.000 pon) RDX per minggu; Kanada dan AS dianggap sebagai pelanggan untuk pasokan amunisi dan bahan peledak, termasuk RDX. Pada tahun 1942, kebutuhan tahunan RAF diperkirakan sebesar 52.000 ton (53.000 ton) RDX, yang sebagian besar berasal dari Amerika Utara (Kanada dan Amerika Serikat). Model rumus RDX ada pada gambar dibawah ini.

Model molekul heksogen
Model molekul heksogen

Kanada

Di Kanada, mereka sudah lama mengetahui apa itu heksogen. Di negara ini, metode lain untuk memproduksi bahan peledak ini ditemukan dan digunakan, kemungkinan di departemen kimia di Universitas McGill. Metode ini didasarkan pada reaksi paraformaldehida dan amonium nitrat dalam anhidrida asetat. Sebuah aplikasi paten Inggris dibuat oleh Robert W alter Schiessler (Pennsylvania State University) dan James Hamilton Ross (McGill, Kanada) pada Mei 1942; Paten Inggris dikeluarkan pada bulan Desember 1947. Gilman mengklaim bahwa metode produksi yang sama ditemukan secara independen oleh Ebel di Jerman sebelum Schiessler dan Ross, tetapi ini tidak diketahui oleh Sekutu. Urbansky memberikan detail tentanglima metode produksi, dan dia menyebut metode ini sebagai metode-E (Jerman). Sekarang tidak hanya ada metode yang lebih efisien untuk produksinya, tetapi, pada kenyataannya, zat jauh lebih kuat daripada heksogen.

AS

Pada awal 1940-an, produsen bahan peledak terbesar AS, E. I. Pont de Nemours & Company dan Hercules, memiliki pengalaman bertahun-tahun dalam produksi trinitrotoluene (TNT) dan enggan bereksperimen dengan bahan peledak baru. Angkatan Darat AS memiliki pandangan yang sama dan ingin terus menggunakan TNT. RDX diuji oleh Picatinny Arsenal pada tahun 1929 dan dianggap terlalu mahal dan terlalu sensitif. Angkatan Laut menyarankan untuk melanjutkan penggunaan amonium pikrat. Sebaliknya, Komite Riset Pertahanan Nasional (NDRC), yang mengunjungi Royal Arsenal, Woolwich, percaya bahwa bahan peledak baru diperlukan. James B. Conant, Ketua Departemen B, ingin melanjutkan penelitian di bidang ini. Oleh karena itu, Conant mendirikan Laboratorium Eksperimental Bahan Peledak di Biro Pertambangan, Brussel, Pennsylvania, menggunakan fasilitas Office of Research and Development (OSRD). Penggunaan RDX terutama untuk militer.

ledakan RDX
ledakan RDX

Pada tahun 1941, misi Tizard Inggris mengunjungi departemen Angkatan Darat dan Angkatan Laut AS, dan beberapa informasi yang diberikan termasuk rincian metode Woolwich untuk memproduksi RDX (RDX) dan menstabilkannya dengan mencampurnya dengan lilin lebah. Inggris meminta agar AS dan Kanada bersama-sama memasok 220 ton (440.000pound) RDX per hari. Keputusan itu dibuat oleh William P. P. Blandy, Kepala Biro Amunisi, dan diputuskan untuk mengadopsi RDX untuk digunakan di ranjau dan torpedo. Mengingat kebutuhan mendesak akan RDX, unit tempur AS, atas permintaan Blandy, membangun pabrik yang segera meniru peralatan dan proses yang digunakan di Woolwich. Hasil dari ini adalah Penjaga Ordnance Wabash di bawah E. I. du Pont de Nemours & Company. Pada saat itu, pabrik asam nitrat terbesar di dunia terlibat dalam pekerjaan ini. Proses Woolwich itu mahal; untuk setiap pon RDX dibutuhkan 11 pon (5,0 kg) asam nitrat kuat.

Metode masalah

Pada awal 1941, NCRR sedang mempelajari proses-proses baru. Proses Woolwich, atau proses nitrasi langsung, memiliki setidaknya dua kelemahan serius: menggunakan sejumlah besar asam nitrat dan melarutkan setidaknya setengah dari formaldehida. Satu mol heksametilenatetramina dapat menghasilkan tidak lebih dari satu mol RDX. Setidaknya tiga laboratorium tanpa pengalaman ledakan sebelumnya telah ditugaskan untuk mengembangkan metode manufaktur yang lebih baik untuk RDX; mereka berbasis di universitas negeri Cornell, Michigan, dan Pennsylvania. Werner Emmanuel Bachmann dari Michigan berhasil mengembangkan "proses gabungan" dengan menggabungkan proses Kanada dengan nitrasi langsung. Proses kombinasi membutuhkan sejumlah besar asetat anhidrida sebagai pengganti asam nitrat dalam proses "vulvist" Inggris kuno. Idealnya, proses kombinasi dapat menghasilkan dua mol RDX dari masing-masingmol heksametilenatetramina.

Api setelah ledakan RDX
Api setelah ledakan RDX

Produksi besar RDX tidak dapat terus bergantung pada penggunaan lilin lebah alami untuk desensitisasi. Laboratorium penelitian Bruceton Explosives telah mengembangkan pengganti stabilizer berbasis minyak bumi.

Produksi lebih lanjut

NERC menugaskan tiga perusahaan untuk mengembangkan pabrik percontohan. Ini adalah: Perusahaan Kartrid Barat, E. I. du Pont de Nemours & Company, dan Perusahaan Tennessee Eastman, bagian dari Eastman Kodak. Di Eastman Chemical Company (TEC), produsen terkemuka anhidrida asetat, Werner Emmanuel Bachmann mengembangkan proses berkelanjutan untuk membuat RDX. RDX sangat penting untuk operasi militer dan proses produksinya terlalu lambat pada saat itu. Pada bulan Februari 1942, TEC mulai membuat volume kecil RDX di pabrik percontohannya, Wexler Bend, yang menyebabkan pemerintah AS mengizinkan TEC untuk merancang dan membangun Pekerjaan Holston Ordnance Works (CARA) pada bulan Juni 1942. Pada April 1943, RDX diproduksi di sana. Pada akhir tahun 1944, pabrik Holston dan Pabrik Senjata Wabash, yang menggunakan proses Woolwich, memproduksi 25.000 short ton (23.000 ton - 50 juta pon) komposisi "B" per bulan.

Proses alternatif

Proses Bachmann untuk sintesis RDX ditemukan lebih efisien dalam hal throughput daripada metode yang digunakan di Inggris. Hal ini kemudian menyebabkan produksi RDX menggunakan proses Bachmann.

Serang dengan heksogen
Serang dengan heksogen

Hasil

Tujuan Inggris Raya dalam Perang Dunia II adalah menggunakan RDX yang "tidak peka". Dalam proses RDX Woolwich asli, RDX diphlegmatisasi dengan lilin lebah, tetapi kemudian lilin parafin digunakan berdasarkan pekerjaan yang dilakukan di Bruceton. Jika Inggris tidak dapat memperoleh RDX yang cukup untuk memenuhi kebutuhannya, beberapa kekurangan dalam metode produksi diperbaiki dengan mengganti amatol, campuran amonium nitrat dan TNT. Informasi ini akan berguna bagi semua orang yang masih belum mengetahui apa itu heksogen.

Direkomendasikan: