Wat is RDX? Omdat er in verschillende landen verschillende namen voor deze stof worden gebruikt, is het beantwoorden van deze vraag niet zo eenvoudig als het op het eerste gezicht lijkt. TNT RDX is een explosief in een C-4 plastic explosievenzak. RDX is stabiel in opslag en wordt beschouwd als een van de meest energieke en krachtige militaire explosieven.
Andere namen en geschiedenis
RDX is ook bekend, maar minder vaak, als cycloniet, RDX (vooral in het Engels, Frans, Duits), T4 en chemisch als cyclotrimethyleentrinitramine. In de jaren dertig begon het Royal Arsenal, Woolwich, met onderzoek naar cycloniet voor gebruik tegen Duitse onderzeeërs, die werden gebouwd met dikkere rompen. Het doel was om explosieven te ontwikkelen die energieker zijn dan TNT. Om veiligheidsredenen noemde het VK het cycloniet-onderzoeksinstituut de Explosive Research Department (R. D. X.). De term RDX verscheenin de Verenigde Staten in 1946. Ze weten niet wat hexogen is, omdat dit woord voor RDX bijna uitsluitend in het Russisch wordt gebruikt. Eerste openbare verwijzing in het Verenigd Koninkrijk naar de naam RDX of R. D. X. om de officiële naam te gebruiken verscheen in 1948; de sponsors waren de leidende chemicus, ROF Bridgewater, Chemical Research and Development, Woolwich en directeur van Royal Munitions, Explosives; nogmaals, deze stof heette gewoon RDX.
Toepassing
De binnenkant van de bommenwerper die in de Daidusters Raid werd gebruikt, bevatte 6.600 pond (3.000 kg) Torpex. De Tallboy- en Grand Slam-bommen, ontworpen door Wallis, maakten ook gebruik van Torpex.
RDX wordt verondersteld te zijn gebruikt op veel bommen, waaronder terroristische bommen.
RDX werd door beide partijen gebruikt in de Tweede Wereldoorlog. De VS produceerden ongeveer 15.000 ton per maand tijdens de Tweede Wereldoorlog en Duitsland ongeveer 7.000 ton per maand. RDX had het grote voordeel dat het meer explosieve kracht had dan de TNT die in de Eerste Wereldoorlog werd gebruikt, en er waren geen extra grondstoffen voor nodig om het te maken.
Opening
Hexogen werd in 1898 gecreëerd door Georg Friedrich Henning, die een Duits patent (patent nr. 104280) ontving voor de vervaardiging ervan door nitrolyse van hexamine (hexamethyleentetramine) met geconcentreerd salpeterzuur. Dit patent vermeldde de geneeskrachtige eigenschappen van de stof; drie andere Duitse patenten die Henning in 1916 ontving, beschreven hexogen echter als:stof die geschikt is voor gebruik in rookloze drijfgassen. Het Duitse leger begon in 1920 met onderzoek naar het gebruik ervan en noemde het RDX. De resultaten van onderzoek en ontwikkeling werden pas gepubliceerd als Edmund von Hertz, beschreven als een Oostenrijks en later Duits staatsburger, in 1921 een Brits octrooi en in 1922 een Amerikaans octrooi ontving. Beide octrooiaanvragen zijn in Oostenrijk onderzocht. Britse octrooiaanvragen omvatten de productie van RDX-explosief door nitratie, het gebruik ervan met of zonder andere explosieven, als explosieve lading en als ontsteker. De Amerikaanse octrooiaanvraag was voor het gebruik van een hol explosief met RDX en een slaghoedje met RDX. In de jaren dertig ontwikkelde Duitsland verbeterde methoden voor de productie van RDX.
Derde Rijk
Tijdens de Tweede Wereldoorlog gebruikte Duitsland de namen W S alt, SH S alt, K-methode, E-methode en KA-methode voor verschillende soorten RDX. Deze namen vertegenwoordigden de identifiers voor de ontwikkelaars van de verschillende chemische routes voor RDX. De W-methode is in 1934 door Wolfram ontwikkeld en gaf RDX de codenaam "W-Salz". Hij gebruikte sulfaminezuur, formaldehyde en salpeterzuur. SH-Salz (SH-zout) werd verkregen van Schnurr, die in 1937-1938 een batchproces voor de synthese van hexogen ontwikkelde. op basis van hexamine nitrolyse. De K-methode van Keffler omvatte het toevoegen van ammoniumnitraat aan het proces om explosieven te maken. De door Ebel ontwikkelde E-methode bleek identiek te zijn aan de hierboven beschreven.methoden.
Explosieve projectielen afgevuurd door het MK-108-kanon en R4M-raketkop, gebruikt in de Luftwaffe-jager als aanvalswapens, gebruikten RDX als hun explosieve basis. De lezer kan de RDX-formule in de onderstaande afbeelding zien.
VK
In het Verenigd Koninkrijk (Groot-Brittannië) werd de RDX vanaf 1933 vervaardigd door de onderzoeksafdeling van de proeffabriek in het Royal Arsenal in Woolwich, Londen, en in de grotere proeffabriek gebouwd in RGPF W altham Abbey in de buurt van Londen in 1939. In 1939 werd een industriële fabriek met twee componenten ontworpen om te worden geïnstalleerd op een nieuwe locatie van 700 hectare (280 ha), ROF Bridgwater, weg van Londen, en de RDX-productie begon in de stad Bridgwater op één locatie in augustus 1941.
De ROF Bridgwater-fabriek gebruikte zowel ammoniak als methanol als grondstof: de methanol werd omgezet in formaldehyde en een deel van de ammoniak werd omgezet in salpeterzuur, dat werd geconcentreerd in RDX-productie. De rest van de ammoniak werd omgezet met formaldehyde om hexamine te geven. De hexaminefabriek werd gebouwd door Imperial Chemical Industries. Het bevatte een aantal functies op basis van gegevens uit de VS (VS). RDX werd gemaakt door continu hexamine en geconcentreerd salpeterzuur toe te voegen aan een gekoeld mengsel van hexamine en salpeterzuur in een nitrator. De samenstelling van RDX is niet veranderd. RDX werd gezuiverd en verwerkt zoals bedoeld; werd ook gerestaureerd enhergebruik van methanol en salpeterzuur. De hexaminenitratie- en RDX-behandelingsinstallaties zijn gedupliceerd om enige verzekering te bieden tegen productverlies als gevolg van brand, explosie of luchtaanval.
Het Verenigd Koninkrijk en het Britse rijk vochten tot medio 1941 zonder bondgenoten tegen nazi-Duitsland en moesten zelfvoorzienend zijn. Op dat moment (1941) had Groot-Brittannië de capaciteit om 70 ton (71 t – 160.000 pond) RDX per week te produceren; zowel Canada als de VS werden beschouwd als klanten voor leveringen van munitie en explosieven, waaronder RDX. In 1942 wordt de jaarlijkse behoefte van de RAF geschat op 52.000 ton (53.000 ton) RDX, waarvan de meeste uit Noord-Amerika (Canada en de Verenigde Staten). Het model van de RDX-formule staat in de onderstaande afbeelding.
Canada
In Canada weten ze al lang wat hexogen is. In dit land werd een andere methode gevonden en gebruikt om dit explosief te produceren, mogelijk in het departement scheikunde van de McGill University. Deze methode was gebaseerd op de reactie van paraformaldehyde en ammoniumnitraat in azijnzuuranhydride. In mei 1942 werd een Britse octrooiaanvraag ingediend door Robert W alter Schiessler (Pennsylvania State University) en James Hamilton Ross (McGill, Canada); Het Britse octrooi werd in december 1947 verleend. Gilman beweert dat dezelfde productiemethode onafhankelijk werd ontdekt door Ebel in Duitsland vóór Schiessler en Ross, maar dit was niet bekend bij de geallieerden. Urbansky geeft details overvijf productiemethoden, en hij noemt deze methode de (Duitse) E-methode. Nu zijn er niet alleen efficiëntere methoden voor de productie ervan, maar in feite zijn stoffen veel krachtiger dan hexogen.
VS
In het begin van de jaren veertig hadden de grootste Amerikaanse explosievenfabrikanten, E. I. Pont de Nemours & Company en Hercules, jarenlange ervaring in de productie van trinitrotolueen (TNT) en waren ze terughoudend om met nieuwe explosieven te experimenteren. Het Amerikaanse leger was dezelfde mening toegedaan en wilde TNT blijven gebruiken. RDX werd in 1929 getest door het Picatinny Arsenal en werd als te duur en te gevoelig beschouwd. De marine stelde voor om het gebruik van ammoniumpicraat voort te zetten. Het National Defense Research Committee (NDRC), dat het Royal Arsenal in Woolwich bezocht, was daarentegen van mening dat er nieuwe explosieven nodig waren. James B. Conant, voorzitter van afdeling B, wilde het onderzoek op dit gebied voortzetten. Zo heeft Conant een experimenteel laboratorium voor explosieven opgezet bij het Bureau of Mines, Brussel, Pennsylvania, gebruikmakend van de faciliteiten van het Office of Research and Development (OSRD). Het gebruik van RDX was voornamelijk militair.
In 1941 bezocht een Britse Tizard-missie de afdelingen van het Amerikaanse leger en de marine, en een deel van de verstrekte informatie omvatte details van de Woolwich-methode voor het produceren van RDX (RDX) en het stabiliseren ervan door het te mengen met bijenwas. Het VK verzocht de VS en Canada samen 220 ton te leveren (440.000.)pond) RDX per dag. De beslissing werd genomen door William P. P. Blandy, hoofd van het Bureau of Munitions, en er werd besloten om de RDX te gebruiken voor gebruik in mijnen en torpedo's. Gezien de onmiddellijke behoefte aan RDX bouwde de Amerikaanse gevechtseenheid op verzoek van Blandy een fabriek die onmiddellijk de apparatuur en het proces kopieerde dat in Woolwich werd gebruikt. Het resultaat hiervan was de Wabash Ordnance Guard onder E. I. du Pont de Nemours & Company. Destijds was de grootste salpeterzuurfabriek ter wereld bij deze werken betrokken. Het Woolwich-proces was duur; voor elke pond RDX was 11 pond (5,0 kg) sterk salpeterzuur nodig.
Probleemmethode
Begin 1941 bestudeerde de NCRR nieuwe processen. Het Woolwich-proces, of het directe nitratieproces, heeft ten minste twee ernstige nadelen: het gebruikte grote hoeveelheden salpeterzuur en loste ten minste de helft van het formaldehyde op. Eén mol hexamethyleentetramine kon niet meer dan één mol RDX opleveren. Ten minste drie laboratoria zonder voorafgaande explosieve ervaring zijn belast met het ontwikkelen van betere productiemethoden voor RDX; ze waren gebaseerd op de openbare universiteiten van Cornell, Michigan en Pennsylvania. Werner Emmanuel Bachmann uit Michigan ontwikkelde met succes het "gecombineerde proces" door het Canadese proces te combineren met directe nitratie. Het combinatieproces vereiste grote hoeveelheden azijnzuuranhydride in plaats van salpeterzuur in het oude Britse "vulvistische" proces. In het ideale geval kan het combinatieproces twee mol RDX van elk producerenmol hexamethyleentetramine.
De enorme productie van RDX kan niet blijven vertrouwen op het gebruik van natuurlijke bijenwas voor desensibilisatie. Het onderzoekslaboratorium van Bruceton Explosives heeft een stabilisatorvervanger op basis van aardolie ontwikkeld.
Verdere productie
NERC heeft drie bedrijven opdracht gegeven om proeffabrieken te ontwikkelen. Dit waren: de Western Cartridge Company, E. I. du Pont de Nemours & Company, en de Tennessee Eastman Company, onderdeel van Eastman Kodak. Bij Eastman Chemical Company (TEC), een toonaangevende fabrikant van azijnzuuranhydride, ontwikkelde Werner Emmanuel Bachmann een continu proces om RDX te creëren. De RDX was van cruciaal belang voor militaire operaties en het productieproces was op dat moment te traag. In februari 1942 begon TEC met het maken van kleine volumes RDX in zijn proeffabriek, Wexler Bend, wat ertoe leidde dat de Amerikaanse regering TEC toestond om in juni 1942 de Works of Holston Ordnance Works (HOW) te ontwerpen en te bouwen. In april 1943 werd daar de RDX geproduceerd. Eind 1944 produceerden de Holston-fabriek en de Wabash Ordnance Plant, die het Woolwich-proces gebruikten, 25.000 short tons (23.000 ton - 50 miljoen pond) samenstelling "B" per maand.
Alternatief proces
Het Bachmann-proces voor RDX-synthese bleek efficiënter te zijn in termen van doorvoer dan de methode die in het Verenigd Koninkrijk wordt gebruikt. Dit leidde later tot de productie van RDX met behulp van het Bachmann-proces.
Resultaat
Het doel van het Verenigd Koninkrijk in de Tweede Wereldoorlog was om een "ongevoelig gemaakte" RDX te gebruiken. In het oorspronkelijke Woolwich RDX-proces werd RDX geflegmatiseerd met bijenwas, maar later werd paraffine gebruikt op basis van werk gedaan bij Bruceton. In het geval dat het VK niet in staat was voldoende RDX te verkrijgen om aan zijn behoeften te voldoen, werden enkele tekortkomingen in de productiemethoden gecorrigeerd door amatol, een mengsel van ammoniumnitraat en TNT, te vervangen. Deze informatie zal nuttig zijn voor iedereen die nog steeds niet weet wat hexogen is.
