Apakah itu RDX? Disebabkan fakta bahawa nama yang berbeza digunakan untuk bahan ini di negara yang berbeza, menjawab soalan ini tidak semudah yang kelihatan pada pandangan pertama. TNT RDX ialah bahan letupan dalam beg bahan letupan plastik C-4. RDX stabil dalam simpanan dan dianggap sebagai salah satu bahan letupan tentera yang paling bertenaga dan berkuasa.
Nama dan sejarah lain
RDX juga dikenali, tetapi kurang biasa, sebagai siklonit, RDX (terutamanya dalam bahasa Inggeris, Perancis, Jerman), T4, dan secara kimia sebagai cyclotrimethylenetrinitramine. Pada tahun 1930-an, Royal Arsenal, Woolwich memulakan penyelidikan ke dalam siklonit untuk digunakan terhadap kapal selam Jerman, yang sedang dibina dengan badan kapal yang lebih tebal. Matlamatnya adalah untuk membangunkan bahan letupan yang lebih bertenaga daripada TNT. Atas sebab keselamatan, UK menamakan institut penyelidikan siklon itu sebagai Jabatan Penyelidikan Letupan (R. D. X.). Istilah RDX munculdi Amerika Syarikat pada tahun 1946. Mereka tidak tahu apa itu heksogen, kerana perkataan untuk RDX ini digunakan hampir secara eksklusif dalam bahasa Rusia. Rujukan awam pertama di United Kingdom kepada nama RDX atau R. D. X. untuk menggunakan nama rasmi muncul pada tahun 1948; penajanya ialah ahli kimia pengurusan, ROF Bridgewater, Penyelidikan dan Pembangunan Kimia, Woolwich dan Pengarah Royal Munitions, Letupan; sekali lagi, bahan ini hanya dipanggil RDX.
Permohonan
Bagian dalam pengebom yang digunakan dalam Daidusters Raid mengandungi 6,600 paun (3,000 kg) Torpex. Bom Tallboy dan Grand Slam yang direka oleh Wallis juga menggunakan Torpex.
RDX dipercayai telah digunakan pada banyak bom, termasuk bom pengganas.
RDX telah digunakan oleh kedua-dua pihak dalam Perang Dunia II. AS menghasilkan kira-kira 15,000 tan sebulan semasa Perang Dunia II dan Jerman kira-kira 7,000 tan sebulan. RDX mempunyai kelebihan besar kerana mempunyai kuasa letupan yang lebih daripada TNT yang digunakan dalam Perang Dunia I, dan ia tidak memerlukan sebarang bahan mentah tambahan untuk membuatnya.
Pembukaan
Hexogen telah dicipta pada tahun 1898 oleh Georg Friedrich Henning, yang menerima paten Jerman (No. Paten 104280) untuk pembuatannya melalui nitrolisis heksamina (hexamethylenetetramine) dengan asid nitrik pekat. Paten ini menyebut sifat perubatan bahan tersebut; bagaimanapun, tiga lagi paten Jerman yang diterima oleh Henning pada tahun 1916 menggambarkan heksogen sebagaibahan yang sesuai untuk digunakan dalam propelan tanpa asap. Tentera Jerman memulakan penyelidikan penggunaannya pada tahun 1920, merujuknya sebagai RDX. Hasil penyelidikan dan pembangunan tidak diterbitkan sehingga Edmund von Hertz, yang digambarkan sebagai warganegara Austria dan kemudiannya Jerman, menerima paten British pada tahun 1921 dan paten Amerika Syarikat pada tahun 1922. Kedua-dua permohonan paten telah diperiksa di Austria. Permohonan paten British termasuk pengeluaran bahan letupan RDX melalui penitratan, penggunaannya dengan atau tanpa bahan letupan lain, sebagai cas letupan, dan sebagai peledak. Permohonan paten AS adalah untuk penggunaan alat letupan berongga yang mengandungi RDX dan penutup detonator yang mengandungi RDX. Pada tahun 1930-an, Jerman membangunkan kaedah yang lebih baik untuk pengeluaran RDX.
Reich Ketiga
Semasa Perang Dunia Kedua, Jerman menggunakan nama W S alt, SH S alt, K-method, E-method dan KA-method untuk pelbagai jenis RDX. Nama-nama ini mewakili pengecam bagi pembangun pelbagai laluan kimia untuk RDX. Kaedah W telah dibangunkan oleh Wolfram pada tahun 1934 dan memberikan RDX nama kod "W-Salz". Dia menggunakan asid sulfamik, formaldehid dan asid nitrik. SH-Salz (garam SH) diperoleh daripada Schnurr, yang membangunkan proses kelompok untuk sintesis heksogen pada 1937-1938. berdasarkan nitrolisis heksamina. Kaedah K daripada Keffler melibatkan penambahan ammonium nitrat ke dalam proses mencipta bahan letupan. Kaedah E yang dibangunkan oleh Ebel ternyata sama dengan yang diterangkan di atas.kaedah.
Peluru letupan yang dilepaskan oleh meriam MK-108 dan hulu peledak roket R4M, yang digunakan dalam pesawat pejuang Luftwaffe sebagai senjata serangan, menggunakan RDX sebagai pangkalan letupan mereka. Pembaca boleh melihat formula RDX dalam gambar di bawah.
UK
Di United Kingdom (Great Britain), RDX telah dihasilkan dari tahun 1933 oleh jabatan penyelidikan di loji perintis di Royal Arsenal di Woolwich, London, dan di loji perintis yang lebih besar yang dibina di RGPF W altham Abbey dekat London pada tahun 1939. Pada tahun 1939, sebuah loji perindustrian dua komponen telah direka bentuk untuk dipasang di tapak seluas 700 ekar (280 ha) baharu, ROF Bridgwater, jauh dari London, dan pengeluaran RDX bermula di bandar Bridgwater di satu tapak pada Ogos 1941.
Loji ROF Bridgwater menggunakan kedua-dua ammonia dan metanol sebagai bahan mentah: metanol ditukar kepada formaldehid dan sebahagian daripada ammonia ditukar kepada asid nitrik, yang tertumpu dalam pengeluaran RDX. Selebihnya ammonia telah bertindak balas dengan formaldehid untuk memberikan heksamina. Loji heksamina dibina oleh Imperial Chemical Industries. Ia termasuk beberapa ciri berdasarkan data AS (AS). RDX dibuat dengan menambahkan heksamina dan asid nitrik pekat secara berterusan kepada campuran sejuk heksamina dan asid nitrik dalam nitrator. Komposisi RDX tidak berubah. RDX telah disucikan dan diproses seperti yang dimaksudkan; juga telah dipulihkan danpenggunaan semula metanol dan asid nitrik. Pennitratan heksamina dan loji rawatan RDX telah diduplikasi untuk menyediakan beberapa insurans terhadap kehilangan produk akibat kebakaran, letupan atau serangan udara.
United Kingdom dan Empayar British berperang tanpa sekutu menentang Nazi Jerman sehingga pertengahan 1941 dan terpaksa berdikari. Pada masa itu (1941) Britain mempunyai kapasiti untuk mengeluarkan 70 tan (71 t – 160,000 paun) RDX setiap minggu; kedua-dua Kanada dan AS dianggap sebagai pelanggan untuk bekalan peluru dan bahan letupan, termasuk RDX. Menjelang 1942, keperluan tahunan RAF dianggarkan sebanyak 52,000 tan (53,000 tan) RDX, yang kebanyakannya datang dari Amerika Utara (Kanada dan Amerika Syarikat). Model formula RDX ada dalam gambar di bawah.
Kanada
Di Kanada, mereka telah lama mengetahui apa itu heksogen. Di negara ini, kaedah lain untuk menghasilkan bahan letupan ini ditemui dan digunakan, mungkin di jabatan kimia di Universiti McGill. Kaedah ini adalah berdasarkan tindak balas paraformaldehid dan ammonium nitrat dalam anhidrida asetik. Permohonan paten British telah dibuat oleh Robert W alter Schiessler (Pennsylvania State University) dan James Hamilton Ross (McGill, Kanada) pada Mei 1942; Paten UK telah dikeluarkan pada Disember 1947. Gilman mendakwa bahawa kaedah pengeluaran yang sama telah ditemui secara bebas oleh Ebel di Jerman sebelum Schiessler dan Ross, tetapi ini tidak diketahui oleh pihak Berikat. Urbansky memberikan butiran tentanglima kaedah pengeluaran, dan dia merujuk kepada kaedah ini sebagai (Jerman) E-kaedah. Kini terdapat bukan sahaja kaedah yang lebih cekap untuk penghasilannya, malah, sebenarnya, bahan jauh lebih berkuasa daripada heksogen.
AS
Pada awal 1940-an, pengeluar bahan letupan terbesar AS, E. I. Pont de Nemours & Company dan Hercules, mempunyai pengalaman bertahun-tahun dalam pengeluaran trinitrotoluene (TNT) dan enggan bereksperimen dengan bahan letupan baharu. Tentera AS mengambil pandangan yang sama dan mahu terus menggunakan TNT. RDX telah diuji oleh Picatinny Arsenal pada tahun 1929 dan dianggap terlalu mahal dan terlalu sensitif. Tentera Laut mencadangkan untuk meneruskan penggunaan ammonium pikrat. Sebaliknya, Jawatankuasa Penyelidikan Pertahanan Kebangsaan (NDRC), yang melawat Royal Arsenal, Woolwich, percaya bahawa bahan letupan baru diperlukan. James B. Conant, Pengerusi Jabatan B, ingin meneruskan penyelidikan dalam bidang ini. Oleh itu, Conant menubuhkan Makmal Eksperimen Bahan Letupan di Biro Galian, Brussels, Pennsylvania, menggunakan kemudahan Pejabat Penyelidikan dan Pembangunan (OSRD). Penggunaan RDX terutamanya adalah ketenteraan.
Pada tahun 1941, misi British Tizard melawat jabatan Tentera Darat dan Tentera Laut AS, dan beberapa maklumat yang diberikan termasuk butiran kaedah Woolwich untuk menghasilkan RDX (RDX) dan menstabilkannya dengan mencampurkannya dengan lilin lebah. UK meminta AS dan Kanada bersama-sama membekalkan 220 tan (440,000paun) RDX setiap hari. Keputusan itu dibuat oleh William P. P. Blandy, Ketua Biro Senjata, dan diputuskan untuk mengguna pakai RDX untuk digunakan dalam lombong dan torpedo. Memandangkan keperluan segera untuk RDX, unit tempur AS, atas permintaan Blandy, membina sebuah loji yang segera menyalin peralatan dan proses yang digunakan di Woolwich. Hasil daripada ini ialah Wabash Ordnance Guard di bawah E. I. du Pont de Nemours & Company. Pada masa itu, kilang asid nitrik terbesar di dunia terlibat dalam kerja-kerja ini. Proses Woolwich adalah mahal; untuk setiap paun RDX ia mengambil 11 paun (5.0 kg) asid nitrik kuat.
Kaedah masalah
Menjelang awal tahun 1941, NCRR sedang mengkaji proses baharu. Proses Woolwich, atau proses penitratan langsung, mempunyai sekurang-kurangnya dua kelemahan serius: ia menggunakan sejumlah besar asid nitrik dan melarutkan sekurang-kurangnya separuh daripada formaldehid. Satu mol hexamethylenetetramine boleh memberikan tidak lebih daripada satu mol RDX. Sekurang-kurangnya tiga makmal tanpa pengalaman letupan terdahulu telah ditugaskan untuk membangunkan kaedah pembuatan yang lebih baik untuk RDX; mereka berpangkalan di universiti awam Cornell, Michigan, dan Pennsylvania. Werner Emmanuel Bachmann dari Michigan berjaya membangunkan "proses gabungan" dengan menggabungkan proses Kanada dengan penitratan langsung. Proses gabungan memerlukan sejumlah besar anhidrida asetik dan bukannya asid nitrik dalam proses "vulvis" British lama. Sebaik-baiknya, proses gabungan boleh menghasilkan dua tahi lalat RDX daripada setiap satumol hexamethylenetetramine.
Pengeluaran besar RDX tidak boleh terus bergantung pada penggunaan lilin lebah semulajadi untuk penyahpekaan. Makmal penyelidikan Bruceton Explosives telah membangunkan pengganti penstabil berasaskan petroleum.
Pengeluaran lanjut
NERC menugaskan tiga syarikat untuk membangunkan kilang perintis. Ini ialah: Syarikat Kartrij Barat, E. I. du Pont de Nemours & Company, dan Syarikat Tennessee Eastman, sebahagian daripada Eastman Kodak. Di Eastman Chemical Company (TEC), pengeluar terkemuka anhidrida asetik, Werner Emmanuel Bachmann membangunkan proses berterusan untuk mencipta RDX. RDX adalah penting untuk operasi ketenteraan dan proses pengeluarannya terlalu perlahan pada masa itu. Pada Februari 1942, TEC mula membuat jumlah kecil RDX di kilang perintisnya, Wexler Bend, yang membawa kepada kerajaan AS membenarkan TEC untuk mereka bentuk dan membina Works of Holston Ordnance Works (HOW) pada Jun 1942. Menjelang April 1943, RDX sedang dihasilkan di sana. Pada penghujung tahun 1944, loji Holston dan Loji Wabash Ordnance, yang menggunakan proses Woolwich, menghasilkan 25,000 tan pendek (23,000 tan - 50 juta paun) komposisi "B" setiap bulan.
Proses alternatif
Proses Bachmann untuk sintesis RDX didapati lebih cekap dari segi pemprosesan berbanding kaedah yang digunakan di United Kingdom. Ini kemudiannya membawa kepada pengeluaran RDX menggunakan proses Bachmann.
Keputusan
Matlamat United Kingdom dalam Perang Dunia II adalah untuk menggunakan RDX yang "desensitized". Dalam proses Woolwich RDX yang asal, RDX telah diflegmatisasi dengan lilin lebah, tetapi kemudian lilin parafin digunakan berdasarkan kerja yang dilakukan di Bruceton. Sekiranya UK tidak dapat memperoleh RDX yang mencukupi untuk memenuhi keperluannya, beberapa kelemahan dalam kaedah pengeluaran telah diperbetulkan dengan menggantikan amatol, campuran ammonium nitrat dan TNT. Maklumat ini berguna kepada semua orang yang masih tidak mengetahui apa itu heksogen.
