Hoppa till innehållet

Oktogen

Från Wikipedia
Oktogen
StrukturformelMolekylmodell
Systematiskt namnOktahydro-1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazocin
Övriga namnHMX, Cyklotetrametylentetranitramin
Kemisk formelC4N4H8(NO2)4
Molmassa296,155 g/mol
UtseendeVitt eller genomskinligtkristallintpulver
CAS-nummer2691-41-0
SMILESC1N(CN(CN(CN1[N+](=O)[O-])[N+]
(=O)[O-])[N+](=O)[O-])[N+](=O)[O-]
Egenskaper
Densitet1,91 g/cm³
Smältpunkt276 - 286 °C
Kokpunkt(sönderfaller)
Faror
Huvudfara
HälsovådligHälsovådlig
NFPA 704

1
3
3
SI-enheter&STPanvänds om ej annat angivits

OktogenellerHMXär enkemisk föreningmedsummaformelnC4H8N8O8.Ämnet är ett vitt kristallintpulveroch ett kraftfullt och relativt okänsligt högexplosivt nitroaminämne, kemiskt relaterat tillRDX.Liksom RDX är föreningens namn föremål för många spekulationer, efter att ha listats på olika sätt som högsmältandesprängämne,höghastighets militärt sprängämne eller högmolekylärt RDX.[1]

Den molekylära strukturen hos oktogen består av en åttaledad ring av alternerandekol- ochkväveatomer,med ennitrogruppfäst till varje kväveatom. På grund av dess högamolekylviktär den ett av de mest kraftfulla kemiska sprängämnena som tillverkas, även om ett antal nyare – inklusive HNIW och ONC – är än mer kraftfulla. Oktogen smälter vid 276 – 286 °C (under sönderfall). Detonationshastigheten vid 1,90 g/cm³ är 9100 m/s.

Framställning

[redigera|redigera wikitext]

Oktogen är mer komplicerat att tillverka än de flesta sprängämnen, och detta begränsar den till specialisttillämpningar. Den kan framställas genomnitreringavhexamini närvaro avättiksyraanhydrid,paraformaldehydochammoniumnitrat.RDX producerad med Bachmann-processen innehåller vanligtvis 8–10 procent oktogen.[2]

Användning

[redigera|redigera wikitext]

Oktogen – även känd som cyklotetrametylentetranitramin, tetrahexamintetranitramin eller oktahydro-1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazocin – tillverkades första gången 1930. År 1949 upptäcktes det att oktogen kan framställas genom nitrolys av RDX. Denna utförs genom att lösa upp RDX i en 55-procentigsalpetersyra-lösning, följt av att lösningen placeras på ett ångbad i cirka sex timmar.[3]Oktogen används nästan uteslutande i militära tillämpningar, somdetonatorikärnvapen,i form avpolymerbundetsprängämne och som ett fastraketbränsle.

Oktogen används i smältgjutbara sprängämnen när de blandas medTNT,klassat som "oktol". Dessutom används polymerbundna explosiva kompositioner innehållande oktogen vid tillverkning avverkansdelarochpansarbrytandeladdningar.

Oktogen används också under processen att perforera stålhöljet iolje- ochgaskällor.Den byggs då in i en skräddarsydd laddning som detoneras i borrhålet, för att slå ett hål genom stålhöljet och omgivandebetongut i dekolvätebärandelagren. Banan som skapas tillåter formationsvätskor att strömma in i borrhålet och vidare upp till ytan.[4][5]

RymdsondenHayabusa2använde oktogen för att spränga ett hål i enasteroid,i syfte att komma åt material som inte hade exponerats försolvinden.[6]

Pågående (2022) forskning syftar till att minska föreningens känslighet och förbättra vissa tillverkningsegenskaper.[7][8]

Säkerhet

[redigera|redigera wikitext]

Analytiska metoder

[redigera|redigera wikitext]

Oktogen tränger ut i miljön genomluft,vattenochmark,eftersom det i stor utsträckning används i militära och civila tillämpningar. För närvarande har omvänd fas-HPLC och mer känsliga LC-MS-metoder utvecklats för att exakt kvantifiera koncentrationen av oktogen i ett antal olika matriser i miljöbedömningar.[9][10]

Giftighet

[redigera|redigera wikitext]

För närvarande (2022) är informationen som behövs för att avgöra om oktogen orsakarcancerotillräcklig. På grund av bristen på information harEPAfastställt att oktogen inte kan klassificeras med avseende på desscancerframkallandeegenskaper hos människor.[11]

Tillgängliga data om effekterna på människors hälsa av exponering för oktogen är begränsade. Oktogen orsakar CNS-effekter liknande de av RDX, men vid betydligt högre doser. I en studie genomfördes frivilliga allergitester, vilka visade exempel på hudirritation. En annan studie på ett urval av 93 arbetare vid en ammunitionsfabrik fann ingahematologiska,leverrelaterade,autoimmunaellernjursjukdomar.Studien gav dock inga siffror för nivåerna av exponering för oktogen.

Oktogenexponering har undersökts i flera studier på djur. Totalt sett verkartoxicitetenvara ganska låg. Oktogenabsorberasdåligt vidförtäring.När den appliceras påläderhudenframkallar den mild hudirritation men inte fördröjd kontaktsensibilisering. Olika akuta och subkroniska neurobeteendeeffekter har rapporterats hoskaninerochgnagare,såsomataxi,sedering,hyperkinesiochkramper.De kroniska effekterna av oktogen som har dokumenterats genom djurstudier är minskathemoglobin,ökatalkalisktserum-fosfatasoch minskatalbumin.Patologiska förändringar observerades också i djurens lever och njurar.

Gasväxlingshastighet användes som en indikator på kemisk stress iäggav nordligvirginiavaktel(Colinus virginianus), men inga tecken på förändringar imetaboliskahastigheter förenade med oktogenexponering observerades.[12]Det finns inga tillgängliga data om eventuellafortplantnings-, utvecklings- eller cancerframkallande effekter av oktogen.[2][13]Oktogen anses vara den minst giftiga bland TNT och RDX.[14]Att sanera oktogenförorenade vattenkällor har visat sig vara framgångsrikt.[15]

Biologisk nedbrytning

[redigera|redigera wikitext]

Både vilda ochgenmanipuleradeväxter kan ta upp sprängämnen ur mark och vatten.[16]

Referenser

[redigera|redigera wikitext]
Den här artikeln är helt eller delvis baserad på material frånengelskspråkiga Wikipedia,HMX,14 januari 2022.

Allmänna källor

[redigera|redigera wikitext]

Noter

[redigera|redigera wikitext]
  1. ^Cooper, Paul W.,Explosives Engineering,New York: Wiley-VCH, 1996.ISBN 0-471-18636-8
  2. ^ [ab]John Pike (19 juni 1996).”Nitramine Explosives”.Globalsecurity.org.http:// globalsecurity.org/military/systems/munitions/explosives-nitramines.htm.Läst 24 maj 2012.
  3. ^WE Bachmann, JC Sheehan (1949). "A New Method of Preparing the High Explosive RDX1".Journal of the American Chemical Society,1949 (5):1842–1845.
  4. ^Hansen, Brad (11 March 2013),”Technical Presentation Session 3: Drilling and Completion Casing Perforating Overview”,Casing Perforation Overview,EPA's Study of Hydraulic Fracturing and Its Potential Impact on Drinking Water Resources, U.S. Environmental Protection Agency,https:// epa.gov/sites/default/files/documents/casingperforatedoverview.pdf
  5. ^Liu, He; Wang, Feng; Weng, Yucai; Gao, Yang; Cheng, Jianlong (December 2014).” Oil well perforation technology: Status and prospects”.Petroleum Exploration and Development41 (6): sid. 798–804.doi:10.1016/S1876-3804(14)60096-3.
  6. ^Saiki, Takanao; Sawada, Hirotaka; Okamoto, Chisato; Yano, Hajime; Takagi, Yasuhiko; Akahoshi, Yasuhiro; Yoshikawa, Makoto (2013).” Small carry-on impactor of Hayabusa2 mission”.Acta Astronautica84: sid. 227–236.doi:10.1016/j.actaastro.2012.11.010.Bibcode:2013AcAau..84..227S.
  7. ^Kosareva, Ekaterina K.; Zharkov, Mikhail N.; Meerov, Dmitry B.; Gainutdinov, Radmir V.; Fomenkov, Igor V.; Zlotin, Sergei G.; Pivkina, Alla N.; Kuchurov, Ilya V.;et al.(January 2022).”HMX surface modification with polymers via sc-CO2 antisolvent process: A way to safe and easy-to-handle energetic materials”(på engelska).Chemical Engineering Journal428: sid. 131363.doi:10.1016/j.cej.2021.131363.https://linkinghub.elsevier /retrieve/pii/S1385894721029442.
  8. ^Lin, Congmei; Zeng, Chengcheng; Wen, Yushi; Gong, Feiyan; He, Guansong; Li, Yubin; Yang, Zhi gian; Ding, Ling;et al.(2020-01-22).”Litchi-like Core–Shell HMX@HPW@PDA Microparticles for Polymer-Bonded Energetic Composites with Low Sensitivity and High Mechanical Properties”(på engelska).ACS Applied Materials & Interfaces12 (3): sid. 4002–4013.doi:10.1021/acsami.9b20323.ISSN1944-8244.PMID 31874021.https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.9b20323.
  9. ^Liu, Jun; Severt, Scott A.; Pan, Xiaoping; Smith, Philip N.; McMurry, Scott T.; Cobb, George P. (2007-02-15).” Development of an extraction and cleanup procedure for a liquid chromatographic–mass spectrometric method to analyze octahydro-1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazocine in eggs”.Talanta71 (2): sid. 627–631.doi:10.1016/j.talanta.2006.05.007.PMID 19071351.
  10. ^Pan, Xiaoping; Zhang, Baohong; Tian, Kang; Jones, Lindsey E.; Liu, Jun; Anderson, Todd A.; Wang, Jia-Sheng; Cobb, George P. (2006-07-30).” Liquid chromatography/electrospray ionization tandem mass spectrometry analysis of octahydro-1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazocine (HMX)” (på engelska).Rapid Communications in Mass Spectrometry20 (14): sid. 2222–2226.doi:10.1002/rcm.2576.ISSN1097-0231.PMID 1679187.
  11. ^"Octahydro-1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetr... (HMX) (CASRN 2691-41-0) | IRIS | US EPA." EPA. Environmental Protection Agency, n.d. Web. 15 Nov. 2012.[1]
  12. ^Liu, Jun; Cox, Stephen B.; Beall, Blake; Brunjes, Kristina J.; Pan, Xiaoping; Kendall, Ronald J.; Anderson, Todd A.; McMurry, Scott T.;et al.(2008-05-01).” Effects of HMX exposure upon metabolic rate of northern bobwhite quail (Colinus virginianus) in ovo”.Chemosphere71 (10): sid. 1945–1949.doi:10.1016/j.chemosphere.2007.12.024.ISSN0045-6535.PMID 18279915.Bibcode:2008Chmsp..71.1945L.
  13. ^”Fact Sheets”.Mmr-iagwsp.org.http://mmr-iagwsp.org/community/facts/hmx.html.Läst 24 maj 2012.
  14. ^Daniels, J. I.; Knezovich, J. P. (1 december 1994).”Information Bridge: DOE Scientific and Technical Information - Sponsored by OSTI”.Osti.gov.http:// osti.gov/bridge/servlets/purl/42530-YqJ6RG/webviewable/42530.pdf.Läst 24 maj 2012.
  15. ^Newell, Charles. "Treatment of RDX & HMX Plumes Using Mulch Biowalls." ESTCP Project ER-0426. 2008.
  16. ^Panz K; Miksch K (December 2012).” Phytoremediation of explosives (TNT, RDX, HMX) by wild-type and transgenic plants”.Journal of Environmental Management113: sid. 85–92.doi:10.1016/j.jenvman.2012.08.016.PMID 22996005.

Externa länkar

[redigera|redigera wikitext]
Auktoritetsdata
Hämtad från”https://sv.wikipedia.org/w/index.php?title=Oktogen&oldid=55097650”