Oktogén

chemická zlúčenina

Oktogén je veľmi výkonná trhavina, na vojenské a špeciálne použitie.

Oktogén
Chemický názov cyklotetrametyléntetranitramín

1,3,5,7-tetranitro-
-1,3,5,7-tetraazacyklooktán

Sumárny vzorec
HMX (1,3,5,7-tetranitroperhydro-1,3,5,7-tetrazocine).png
Teplota topenia 278,5-280 °C súčasne začína rozklad
Teplota varu rozkladá sa pri tavení
Hustota 1,84 gcm-3 lisovaný
Detonačná rýchlosť 7100 ms-1 pri 1,35 gcm-3

9100 ms-1 pri 1,84 gcm-3

Detonačný tlak ~45 GPa (orientačne)
Výbuchová teplota 4031 °C
Výbuchové teplo 5675 kJkg-1
Objem plynov 927 dm3kg-1
Pracovná schopnosť v olovenom valci 450-480 cm3

153 % TNT

Pracovná schopnosť
v balistickom mažiari
150 % TNT
Brizancia (podľa Hessa) mm
Brizancia (podľa Kasta) pri hustote 1,83 g/cm³ — 5,4 mm
Citlivosť na náraz (podľa Kasta) 32 cm, 2 kg
Teplota vzbuchu 335-337 °C (vzbuch do 5 sec)
Iný názov HMX (high melted /melting point/ explosives - trhavina s vysokou teplotou tavenia)

VlastnostiUpraviť

Oktogén v čistej forme je bezfarebná/biela kryštalická látka, ktorá má štyri kryštalické modifikácie - α, β, γ, δ, ale len β modifikácia (ortorombická, podobná kryštálom hexogénu) je stabilná pri normálnej teplote. Je nerozpustný vo vode a málo rozpustný vo väčšine organických rozpúšťadiel (rozpúšťa sa menej než hexogén). Rozpúšťa sa v kyseline dusičnej. Vďaka malej rozpustnosti je málo jedovatý.

Oktogén je chemicky odolný voči kyselinám s nízkou koncentráciou. Alkalické látky spôsobujú rýchlu hydrolýzu oktogénu, už 1% roztok uhličitanu sodného rozkladá oktogén, zvlášť pri teplote varu. Voči hydroxidu sodnému je oktogén odolnejší ako hexogén, čo sa dá využiť pri čistení oktogénu.

PoužitieUpraviť

Oktogén vzniká pri takmer všetkých postupoch výroby hexogénu a naopak. Pri výrobe hexogénu sa nemusí oktogén odstraňovať, pretože má síce o niečo menšiu pracovnú schopnosť, ale vyššiu detonačnú rýchlosť a vyššiu stabilitu.

Čistý oktogén je relatívne veľmi drahý a preto sa oktogén v čistej forme používa vzácne. Oveľa častejšie sa používa zmes hexogénu a oktogénu. Používa sa ako trhavá náplň kumulatívnych striel (obvykle v zmesiach trhavín) a na prípravu špeciálnych, zmesných, a plastických trhavín. Bleskovica plnená oktogénom má detonačnú rýchlosť 6500ms-1 a je plne použiteľná pri teplote až 220°C.

Používa sa aj ako súčasť vysokovýkonných tuhých raketových palív.

Výroba oktogénuUpraviť

Oktogén sa dá pripraviť z hexamínu a kyseliny dusičnej za prítomnosti acetanhydridu a kyseliny octovej. V prvom kroku vzniká pri teplote 15-30°C látka označovaná ako DPT (dinitropentametyléntetramín) (výťažok 20%). V druhom kroku je DPT podrobená nitrolýze kyselinou dusičnou za prítomnosti dusičnanu amónneho a acetanhydridu pri teplote 60-65°C a vzniká oktogén (výťažok 80%).

Zmes hexogénu a oktogénu, relatívne bohatá na oktogén, sa pripravuje z hexamínu, dusičnanu amónneho a kyseliny dusičnej (v Nemecku zavedený proces KA, vypracovaný v roku 1943 Knöfflerom). Úpravou reakčných podmienok vzniká zmes, ktorá obsahuje až 10% oktogénu.

Podobne pri výrobe hexogénu "procesom E" vzniká zmes, ktorá obsahuje 6% oktogénu.

Čistenie oktogénu od hexogénu je možné niekoľkými spôsobmi. Napríklad je možné využiť vyššiu odolnosť oktogénu voči rozkladu hydroxidom sodným - zmes oktogénu a hexogénu sa zahrieva s hydroxidom sodným za takých podmienok, aby sa hexogén rozložil, ale oktogén nie.

Iný postup delenia využíva rozdielnu rozpustnosť oktogénu a hexogénu v kyseline dusičnej HNO3. Zmes RDX a HMX sa zahrieva v 55% kyseline dusičnej a filtruje. Z filtrátu sa ďalej pomocou 2-nitropropánu extrahuje hexogén, oktogén sa v 2-nitropropáne nerozpúšťa. Oktogén sa nakoniec vyčistí rekryštalizáciou zo 70% HNO3
Je možné aj čistenie rekryštalizácou z cyklopentánu.