Среди огромного количества химических веществ имеется группа специфических веществ, обладающих особым химическим свойством - при определенных изменениях физического состояния вещества начинается мгновенная и активная взрывная реакция. Процесс происходит стремительно, в течение 1-5 миллисекунды. Именно такое описание характеризует взрывчатые вещества - продукты, появившиеся в результате осознанной человеческой деятельности. Одним из самых мощных взрывчатых вещества является гексоген. На первый взгляд это белое и безобидное, порошкообразное вещество, не имеющее ни вкуса, ни запаха. На деле этот порошок способен произвести колоссальные разрушения.
Банальная и типичная история изобретения
Конец XIX века можно охарактеризовать одним коротким и емким выражением – период великих изобретений. Однако, как и в большинстве случаев, величайшие открытия, сделанные человеком, сразу обретали угрожающее направление. Все, что создавала человеческая мысль, сразу же использовалось для последующего изобретения человеком самых страшных и самых мощных средств уничтожения себе подобных. Не обошла стороной эта участь и область химии. Эта наука дала возможность человеку успешно бороться со страшными недугами и одновременно с этим, позволила получить средства для безжалостного уничтожения друг друга на полях сражений.
Химики относятся к разряду тех ученых, которые поверхностно задумываются над тем, что они делают. Так было и в случае с изобретением гексогена. Немецкий химик Ганс Геннинг сумел создать в конце XIX века сложное химическое вещество, обладающее лечебными свойствами. Ученый, уверенный в своих благих намерениях, пытался создать эффективный лекарственный препарат, способный сделать в медицине настоящий научный прорыв. Мочекаменная болезнь, воспаление мочеполовой системы стали новым бичом современного человеческого общества. Отсутствие эффективных терапевтических средств для лечения недугов толкало ученых на поиск и создание новых медикаментозных средств.
Немцу удалось создать гексоген, который в 1899 году был запатентован как лекарственный препарат. Следует отметить, что аналог гексогена - лекарственный препарат уротропин или гексаметилентетрамин, был открыт еще в 1859 году русских химиком А.М. Бутлеровым. С медицинской точки зрения изобретение немецкого химика в те годы не привело к заметному прорыву в урологии. Применение препарата сопровождалось большим количеством опасных побочных эффектов, которые на тот момент не имели четкого научного объяснения.
Гексоген(научное название триметилентринитроамин) получается в результате химической реакции из уротропина и азотной кислоты. Эти компоненты в свою очередь можно легко получить, используя уголь, воздух и воду. Из этого вытекает, что по своей химической природе новое вещество имеет неограниченный ресурс. В процессе первых опытов удалось получить мелкокристаллическое вещество белого цвета, которое отличалось абсолютно аморфным состоянием. Гексоген не растворяется в воде, негигроскопичен и в нормальном агрегатном состоянии не проявляет агрессивных реакций. К тому же, как выяснилось, вещество не взаимодействует с металлами.
Химические и физические свойства гексогена
Несмотря на свои уникальные свойства, гексоген оставался для военных темным и неизвестным пятном в военной науке. Ни русско-японская война, ни Первая Мировая не стали детонатором в области развития взрывчатых веществ. Только в 20-х годах военные обратили внимание на уникальные химические свойства этого химического вещества.
Основные химические свойства гексогена, которые привлекли внимание военных, заключались в стойкости вещества и в его высокой бризантности. К тому же вещество было просто и доступно в получении. Технологию изготовления гексогена можно было освоить даже при слабо развитой химической отрасли. В 1920 году усилиями британских химиков стало возможным получать вещество более простым способом – нитрование концентрированной азотной кислотой уротропина. В результате опытов стали ясно видны взрывчатые свойства гексогена. С этого момента за работу взялись специалисты – пиротехники.
Оказалось, что вещество способно под воздействием определенных внешних факторов перейти из спокойного агрегатного состояния к быстрому химическому превращению, сопровождающемуся интенсивным выделением горючих газов. Тем более что этот процесс происходит мгновенно в течение тысячной доли секунд. Обнаружилось, что гексоген при детонации порождает ударную волну сверхзвуковой скорости. Давление газов за считанные мгновения вырастает до больших величин, образуя область огромной разрушительной силы. Такой тип взрыва характерен для аммонита и тротила.
Для того, чтобы привести механизм химической реакции в действие необходимо обеспечить внешнее воздействие. Для случая с гексогеном такими внешними факторами могут стать:
- кинетическая энергия, передаваемая в результате удара или трения;
- тепловое воздействие, оказываемое на вещество в результате нагревания, искры или под воздействием открытого пламени;
- химическая реакция, возникшая в результате взаимодействия с другими химическим веществом;
- детонационное воздействие, вызванное взрывной волной другого взрывчатого вещества.
Зафиксированные данные об опытах наглядно продемонстрировали, что безобидный кристаллический порошок белого цвета, призванный лечить людей от заболеваний мочеполовой системы, обладает колоссальной разрушительной силой.
Пиротехники сумели высчитать фугасность и бризантность гексогена. Эти два параметра характеризуют все взрывчатые вещества. Оказалось, что у гексогена фугасность вдвое выше, чем у тротила. Другими словами, 10 г. гексогена в момент взрыва выделяют 480 см3 горючих газов, тогда как тротил при детонации способен образовывать всего 285 куб. см. газов. Что касается бризантности, то в данном случае новое вещество в 1,26 раза превышает показатели, получаемые при подрыве тротила. Скорость детонации гексогена составляет 8360 м/с, при этом выделяется объем газов, равный 908л/кг.
Взрыв гексогена создает по фронту ударной волны давление 33,8 ГПа.
Такие превосходные с точки зрения разрушительности параметры не могли пройти мимо военных. В начале 30-х годов, сначала в Англии, а позже и в континентальной Европе начинается массовое производство гексогена, только уже в качестве взрывчатого вещества. На химических производствах налажен непрерывный цикл нитрования уротропина, что позволило в кратчайшие сроки добиться больших объемов выпуск ВВ нового типа.
Примечательно обратить внимание на экономические показатели выпуска гексогена перед началом Второй Мировой войны по странам. В Англии за сутки получали 360 тонн гексогена, в США и в Германии эти показатели были ничуть не меньшими - по 350 и по 345 тонн соответственно. Всего за годы Второй Мировой войны Третий Рейх выпустил на своих заводах 110 тыс. тонн гексогена.
Практическая плоскость применения гексогена
Следует отметить, что взрывчатое вещество, к которым относится гексоген, несмотря на свои высокие показатели фугасности и бризатности, никогда не применялся самостоятельно в качестве взрывчатки. Единственный случай непосредственного применения этого взрывчатого вещества в военно-технологических целях – начинка в капсюлях к патронам и к снарядам. Случаи практического применения этого ВВ в качестве самостоятельной взрывчатки носят прикладной характер. В технологических целях гексоген используется только в компании с другими взрывчатыми веществами, вместе с которым он образует взрывчатку определенного вида и типа.
Обычная практика изготовления взрывчатки предполагала смешивание гексогена с тротилом. Пропорция в данном случае составляла 50 на 50. Выпускаются ВВ, в которых процент содержания гексогена был выше на 10-20%.
На сегодняшний день производство гексогена значительно упростилось. Его стали получать не из уротропина, а из промежуточного продукта динитрата уротропина и 35% азотной кислоты. Выход гексогена в данном случае составлял уже не 10-35%, а вдвое больше. Процентный состав определяет наличие поражающих факторов взрывчатого вещества. Так, к примеру, взрывчатка ТГ-50, в которой тротил и гексоген присутствуют в равных пропорциях, обладает большим фугасным действием. Максимальная теплота выделяется в момент взрыва у взрывчатки ТГА-16 и А-IX-2, в которых к тротилу и гексогену добавляются алюминиевый пудра и алюминиевый порошок и воск.
Гексоген во второй половине XX века стал использоваться при изготовлении пластита, пластичной взрывчатки ППВ-4. Такие смеси в виде замазки обладают хорошей пластичностью и клейкой основой. В составе таких смесей гексоген содержится в пропорции 4 к 1 или 5 к 1 по отношению к связывающему веществу. Самая известная пластическая взрывчатка, в состав которой входит 94% гексогена, является С-4.
Гексоген сегодня
Современное производство гексогена происходит на закрытых химических предприятиях. Самостоятельное соединение этого взрывчатого вещества с другими компонентами осуществляется только в промышленных условиях с использованием специального оборудования. При изготовлении взрывчатки гексоген окрашивается в оранжевый цвет и прессуется. На сегодняшний день выпускаются следующие типы взрывчаток, применяемые в военных целях. Взрывчатки ЭВВ, ТГА. МС и ТГ-50 идут на снаряжении боевых боеприпасов определенного вида. К примеру, ТГ-50 составляет заряд в кумулятивных снарядах. Морские мины оснащаются взрывчаткой МС.
В отличие от тринитротолуола (тротил) производство гексогена отличается низкой рентабельностью, что делает его самым массовым взрывчатым веществом на сегодняшний день. Высокие показатели фугасности и бризантности делают гексоген очень удобным и эффективным ВВ для изготовления боеприпасов специального назначения.
Запись Гексоген: путь от лекарства к мощнейшей взрывчатке впервые появилась WarWays.ru.
Свежие комментарии