Cos'è RDX? A causa del fatto che per questa sostanza vengono utilizzati nomi diversi nei diversi paesi, rispondere a questa domanda non è così semplice come sembra a prima vista. TNT RDX è un esplosivo in un sacchetto di esplosivo plastico C-4. L'RDX è stabile nello stoccaggio ed è considerato uno degli esplosivi militari più energici e potenti.
Altri nomi e storia
RDX è anche noto, ma meno comunemente, come ciclonite, RDX (soprattutto in inglese, francese, tedesco), T4 e chimicamente come ciclotrimetilentrinitramina. Negli anni '30, il Royal Arsenal, Woolwich iniziò la ricerca sulla ciclonite da utilizzare contro i sottomarini tedeschi, che venivano costruiti con scafi più spessi. L'obiettivo era sviluppare esplosivi più energici del TNT. Per motivi di sicurezza, il Regno Unito ha chiamato l'istituto di ricerca sulla ciclonite Explosive Research Department (RDX). È apparso il termine RDXnegli Stati Uniti nel 1946. Non sanno cosa sia l'esogeno, perché questa parola per RDX è usata quasi esclusivamente in russo. Primo riferimento pubblico nel Regno Unito al nome RDX o R. D. X. per usare il nome ufficiale apparso nel 1948; i suoi sponsor erano il chimico dirigente, ROF Bridgewater, Chemical Research and Development, Woolwich e Director of Royal Munitions, Explosives; ancora una volta, questa sostanza era semplicemente chiamata RDX.
Applicazione
Gli interni del bombardiere usati nel Daidusters Raid contenevano 6.600 libbre (3.000 kg) di Torpex. Anche le bombe Tallboy e Grand Slam progettate da Wallis utilizzavano Torpex.
Si ritiene che RDX sia stato utilizzato su molte bombe, comprese quelle terroristiche.
RDX è stato utilizzato da entrambe le parti nella seconda guerra mondiale. Gli Stati Uniti hanno prodotto circa 15.000 tonnellate al mese durante la seconda guerra mondiale e la Germania circa 7.000 tonnellate al mese. RDX aveva il grande vantaggio di avere una potenza esplosiva maggiore rispetto al TNT usato nella prima guerra mondiale e non richiedeva materie prime aggiuntive per realizzarlo.
Apertura
Hexogen è stato creato nel 1898 da Georg Friedrich Henning, che ha ricevuto un brevetto tedesco (brevetto n. 104280) per la sua produzione mediante nitrolisi di esammina (esametilentetramina) con acido nitrico concentrato. Questo brevetto menzionava le proprietà medicinali della sostanza; tuttavia, altri tre brevetti tedeschi ricevuti da Henning nel 1916 descrissero l'esogeno comesostanza adatta per l'uso in propellenti senza fumo. L'esercito tedesco iniziò la ricerca sul suo utilizzo nel 1920, chiamandolo RDX. I risultati della ricerca e dello sviluppo non furono pubblicati fino a quando Edmund von Hertz, descritto come cittadino austriaco e poi tedesco, ricevette un brevetto britannico nel 1921 e un brevetto statunitense nel 1922. Entrambe le domande di brevetto sono state esaminate in Austria. Le domande di brevetto britanniche includevano la produzione di esplosivo RDX mediante nitrazione, il suo utilizzo con o senza altri esplosivi, come carica esplosiva e come detonatore. La domanda di brevetto statunitense riguardava l'uso di un ordigno esplosivo cavo contenente RDX e un cappuccio di detonatore contenente RDX. Negli anni '30, la Germania sviluppò metodi migliorati per la produzione di RDX.
Terzo Reich
Durante la seconda guerra mondiale, la Germania ha utilizzato i nomi W S alt, SH S alt, K-method, E-method e KA-method per diversi tipi di RDX. Questi nomi rappresentavano gli identificatori per gli sviluppatori dei vari percorsi chimici per RDX. Il metodo W è stato sviluppato da Wolfram nel 1934 e ha dato a RDX il nome in codice "W-Salz". Ha usato acido solfammico, formaldeide e acido nitrico. SH-Salz (sale SH) è stato ottenuto da Schnurr, che ha sviluppato un processo batch per la sintesi dell'esogeno nel 1937-1938. a base di nitrolisi di esammina. Il metodo K di Keffler prevedeva l'aggiunta di nitrato di ammonio al processo di creazione di esplosivi. Il metodo E sviluppato da Ebel si è rivelato identico a quelli sopra descritti.metodi.
I proiettili esplosivi sparati dal cannone MK-108 e dalla testata a razzo R4M, usati nel caccia della Luftwaffe come armi offensive, usavano l'RDX come base esplosiva. Il lettore può vedere la formula RDX nell'immagine qui sotto.
Regno Unito
Nel Regno Unito (Gran Bretagna), l'RDX è stato prodotto dal 1933 dal dipartimento di ricerca presso l'impianto pilota del Royal Arsenal a Woolwich, Londra, e presso l'impianto pilota più grande costruito presso l'RGPF W altham Abbey vicino a Londra nel 1939. Nel 1939, un impianto industriale a due componenti fu progettato per essere installato in un nuovo sito di 700 acri (280 ettari), ROF Bridgwater, lontano da Londra, e la produzione di RDX iniziò nella città di Bridgwater in un sito nell'agosto 1941.
L'impianto ROF di Bridgwater utilizzava sia ammoniaca che metanolo come materia prima: il metanolo è stato convertito in formaldeide e parte dell'ammoniaca è stata convertita in acido nitrico, che è stato concentrato nella produzione di RDX. Il resto dell'ammoniaca è stato fatto reagire con formaldeide per dare esammina. L'impianto di esammina è stato costruito da Imperial Chemical Industries. Comprendeva alcune funzionalità basate sui dati degli Stati Uniti (USA). RDX è stato prodotto aggiungendo continuamente esammina e acido nitrico concentrato a una miscela refrigerata di esammina e acido nitrico in un nitratore. La composizione di RDX non è cambiata. RDX è stato purificato ed elaborato come previsto; è stato anche restaurato eriutilizzo di metanolo e acido nitrico. Gli impianti di nitrazione con esammina e trattamento RDX sono stati duplicati per fornire una certa assicurazione contro la perdita di prodotto dovuta a incendi, esplosioni o attacchi aerei.
Il Regno Unito e l'Impero Britannico combatterono senza alleati contro la Germania nazista fino alla metà del 1941 e dovettero essere autosufficienti. A quel tempo (1941) la Gran Bretagna aveva la capacità di produrre 70 tonnellate (71 t - 160.000 libbre) di RDX a settimana; sia il Canada che gli Stati Uniti erano considerati clienti per le forniture di munizioni ed esplosivi, incluso RDX. Nel 1942, si stima che il fabbisogno annuale della RAF fosse di 52.000 tonnellate (53.000 tonnellate) di RDX, la maggior parte delle quali proveniva dal Nord America (Canada e Stati Uniti). Il modello della formula RDX è nell'immagine qui sotto.
Canada
In Canada sanno da tempo cos'è l'esogeno. In questo paese è stato trovato e utilizzato un altro metodo per produrre questo esplosivo, forse nel dipartimento di chimica della McGill University. Questo metodo si basava sulla reazione di paraformaldeide e nitrato di ammonio in anidride acetica. Una domanda di brevetto britannica fu presentata da Robert W alter Schiessler (Pennsylvania State University) e James Hamilton Ross (McGill, Canada) nel maggio 1942; Il brevetto del Regno Unito è stato rilasciato nel dicembre 1947. Gilman afferma che lo stesso metodo di produzione è stato scoperto indipendentemente da Ebel in Germania prima di Schiessler e Ross, ma questo non era noto agli alleati. Urbansky fornisce dettagli sucinque metodi di produzione e si riferisce a questo metodo come al metodo E (tedesco). Ora non ci sono solo metodi più efficienti per la sua produzione, ma, in effetti, le sostanze sono molto più potenti dell'esogeno.
USA
All'inizio degli anni '40, i più grandi produttori di esplosivi statunitensi, E. I. Pont de Nemours & Company e Hercules, avevano anni di esperienza nella produzione di trinitrotoluene (TNT) ed erano riluttanti a sperimentare nuovi esplosivi. L'esercito degli Stati Uniti era della stessa opinione e voleva continuare a utilizzare il TNT. L'RDX fu testato dall'Arsenale Picatinny nel 1929 ed era considerato troppo costoso e troppo sensibile. La Marina ha suggerito di continuare l'uso del picrato di ammonio. Al contrario, il National Defense Research Committee (NDRC), che ha visitato il Royal Arsenal, Woolwich, credeva che fossero necessari nuovi esplosivi. James B. Conant, Presidente del Dipartimento B, desiderava continuare la ricerca in quest'area. Pertanto, Conant ha istituito un laboratorio sperimentale sugli esplosivi presso il Bureau of Mines, a Bruxelles, in Pennsylvania, utilizzando le strutture dell'Office of Research and Development (OSRD). L'uso di RDX era principalmente militare.
Nel 1941, una missione britannica Tizard visitò i dipartimenti dell'esercito e della marina degli Stati Uniti e alcune delle informazioni fornite includevano dettagli sul metodo Woolwich per produrre RDX (RDX) e stabilizzarlo mescolandolo con cera d'api. Il Regno Unito ha richiesto che gli Stati Uniti e il Canada fornissero insieme 220 tonnellate (440.000libbre) RDX al giorno. La decisione è stata presa da William PP Blandy, capo del Bureau of Munitions, ed è stato deciso di adottare l'RDX per l'uso in mine e siluri. Data l'immediata necessità di RDX, l'unità da combattimento statunitense, su richiesta di Blandy, costruì un impianto che copiava immediatamente l'equipaggiamento e il processo utilizzati a Woolwich. Il risultato di ciò fu la Wabash Ordnance Guard sotto E. I. du Pont de Nemours & Company. A quel tempo, in questi lavori era coinvolto il più grande impianto di acido nitrico del mondo. Il processo Woolwich era costoso; per ogni libbra di RDX ci volevano 11 libbre (5,0 kg) di acido nitrico forte.
Metodo del problema
All'inizio del 1941, l'NCRR stava studiando nuovi processi. Il processo Woolwich, o processo di nitrazione diretta, presenta almeno due gravi inconvenienti: utilizzava grandi quantità di acido nitrico e scioglieva almeno la metà della formaldeide. Una mole di esametilentetramina non può dare più di una mole di RDX. Almeno tre laboratori senza precedenti esperienze esplosive sono stati incaricati di sviluppare metodi di produzione migliori per RDX; avevano sede presso le università pubbliche di Cornell, Michigan e Pennsylvania. Werner Emmanuel Bachmann del Michigan ha sviluppato con successo il "processo combinato" combinando il processo canadese con la nitrazione diretta. Il processo di combinazione richiedeva grandi quantità di anidride acetica invece di acido nitrico nel vecchio processo "vulvista" britannico. Idealmente, il processo di combinazione può produrre due moli di RDX da ciascunamole esametilentetramina.
L'enorme produzione di RDX non può continuare a fare affidamento sull'uso di cera d'api naturale per la desensibilizzazione. Il laboratorio di ricerca di Bruceton Explosives ha sviluppato un sostituto stabilizzante a base di petrolio.
Ulteriori produzioni
NERC ha incaricato tre società di sviluppare impianti pilota. Questi erano: la Western Cartridge Company, E. I. du Pont de Nemours & Company, e la Tennessee Eastman Company, parte di Eastman Kodak. Alla Eastman Chemical Company (TEC), un produttore leader di anidride acetica, Werner Emmanuel Bachmann ha sviluppato un processo continuo per creare RDX. L'RDX era fondamentale per le operazioni militari e il suo processo di produzione era troppo lento all'epoca. Nel febbraio 1942, TEC iniziò a produrre piccoli volumi di RDX nel suo impianto pilota, Wexler Bend, che portò il governo degli Stati Uniti a consentire a TEC di progettare e costruire le opere di Holston Ordnance Works (HOW) nel giugno 1942. Nell'aprile 1943, l'RDX veniva prodotto lì. Alla fine del 1944, lo stabilimento di Holston e il Wabash Ordnance Plant, che utilizzavano il processo Woolwich, producevano 25.000 tonnellate corte (23.000 tonnellate - 50 milioni di libbre) di composizione "B" al mese.
Processo alternativo
Il processo Bachmann per la sintesi RDX è risultato essere più efficiente in termini di throughput rispetto al metodo utilizzato nel Regno Unito. Questo in seguito ha portato alla produzione di RDX utilizzando il processo Bachmann.
Risultato
L'obiettivo del Regno Unito nella seconda guerra mondiale era quello di utilizzare un RDX "desensibilizzato". Nel processo originale Woolwich RDX, RDX è stato flemmatizzato con cera d'api, ma in seguito è stata utilizzata cera di paraffina sulla base del lavoro svolto a Bruceton. Nel caso in cui il Regno Unito non fosse in grado di ottenere una quantità sufficiente di RDX per soddisfare le proprie esigenze, alcune delle carenze nei metodi di produzione sono state corrette sostituendo l'amatolo, una miscela di nitrato di ammonio e TNT. Queste informazioni saranno utili a tutti coloro che ancora non sanno cosa sia l'esogeno.
