HMX

📅 آخر تحديث: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

مادة HMX ، المعروفة أيضاً باسم الأوكتوجين ، هي مادة متفجرة قوية وغير حساسة نسبياً من فئة النيتروأمين، وترتبط كيميائياً بمادة RDX . وقد أثار اسم هذه المادة الكثير من التكهنات، حيث وردت في عدة مسميات منها: مادة متفجرة عالية الانصهار ، ومادة متفجرة عسكرية عالية السرعة ، ومادة RDX ذات وزن جزيئي عالٍ، بالإضافة إلى متفجرات جلالة الملكة . [ 1 ]

يتكون التركيب الجزيئي لمركب HMX من حلقة ثمانية الأضلاع من ذرات الكربون والنيتروجين بالتناوب، مع وجود مجموعة نيترو مرتبطة بكل ذرة نيتروجين. ونظرًا لارتفاع المحتوى الحراري النوعي لتكوينه ، يُعدّ من أقوى المتفجرات الكيميائية المصنعة، على الرغم من وجود عدد من المتفجرات الأحدث، بما في ذلك HNIW و TKX-50 و ONC ، التي تفوقه قوة. [ 2 ]

توليف

يُعدّ تصنيع مادة HMX أكثر تعقيدًا من معظم المتفجرات، مما يحدّ من استخدامها في تطبيقات متخصصة. ويتم إنتاج كل من HMX و RDX باستخدام عملية باخمان - وهي عملية نترجة الهيكسامين باستخدام خليط من نترات الأمونيوم وحمض النيتريك في خليط من حمض الأسيتيك وأنهيدريد الأسيتيك كمذيب - حيث يتحدد المنتج الرئيسي بظروف التفاعل المحددة. [ 3 ]

التطبيقات

يُعرف مركب HMX أيضًا باسم سيكلوتيترا ميثيلين-تيترانيترامين، أو تيتراهيكسامين تيترانيترامين، أو أوكتاهيدرو-1،3،5،7-تيترانيترو-1،3،5،7-تيترازوسين ، وقد صُنع لأول مرة عام 1930. وفي عام 1949، اكتُشف إمكانية تحضير HMX عن طريق نيتروليز RDX. تتم نيتروليز RDX بإذابة RDX في محلول حمض النيتريك (HNO₃ ) بنسبة 55% ، ثم وضع المحلول في حمام مائي لمدة ست ساعات تقريبًا. [ 4 ] يُستخدم HMX بشكل شبه حصري في التطبيقات العسكرية، بما في ذلك استخدامه كصاعق في الأسلحة النووية ، وفي صورة متفجرات مرتبطة بالبوليمر ، وكوسيط دافع للصواريخ الصلبة .

يُستخدم مركب HMX في المتفجرات القابلة للصهر والصب عند مزجه مع مادة TNT ، والتي تُعرف كمجموعة باسم " الأوكتولات ". بالإضافة إلى ذلك، تُستخدم تركيبات المتفجرات المرتبطة بالبوليمر والتي تحتوي على HMX في تصنيع رؤوس الصواريخ الحربية والشحنات المتفجرة الخارقة للدروع .

يُستخدم مركب HMX أيضًا في عملية تثقيب الغلاف الفولاذي في آبار النفط والغاز . يُدمج مركب HMX في شحنة مُشكّلة تُفجّر داخل البئر لإحداث ثقب في الغلاف الفولاذي والأسمنت المحيط به وصولًا إلى التكوينات الحاملة للهيدروكربونات. يسمح المسار الناتج بتدفق سوائل التكوين إلى داخل البئر ومنها إلى السطح. [ 5 ] [ 6 ]

استخدم مسبار الفضاء هايابوسا 2 مادة HMX لحفر ثقب في كويكب من أجل الوصول إلى مواد لم تتعرض للرياح الشمسية . [ 7 ]

تهدف الأبحاث الجارية إلى تقليل حساسيته وتحسين بعض خصائص التصنيع. [ 8 ] [ 9 ]

الصحة والمصير البيئي

الأساليب التحليلية

يدخل مركب HMX إلى البيئة عبر الهواء والماء والتربة نظرًا لاستخدامه الواسع في التطبيقات العسكرية والمدنية. وقد طُوّرت حاليًا تقنيات كروماتوغرافيا السائل عالي الأداء ذات الطور العكسي (HPLC) وطرق كروماتوغرافيا السائل-مطياف الكتلة (LC-MS) الأكثر حساسية، وذلك لتحديد تركيز HMX بدقة في مختلف أنواع العينات في التقييمات البيئية. [ 10 ] [ 11 ]

سمية

في الوقت الراهن، المعلومات اللازمة لتحديد ما إذا كان مركب HMX يسبب السرطان غير كافية. ونظرًا لنقص المعلومات، قررت وكالة حماية البيئة الأمريكية أن مركب HMX لا يُصنف ضمن المواد المسببة للسرطان لدى البشر. [ 12 ]

البيانات المتاحة حول تأثيرات التعرض لمادة HMX على صحة الإنسان محدودة. تُسبب HMX تأثيرات على الجهاز العصبي المركزي مشابهة لتلك التي تُسببها مادة RDX، ولكن بجرعات أعلى بكثير. في إحدى الدراسات، خضع متطوعون لاختبارات حساسية الجلد ، مما أدى إلى تهيج الجلد. وفي دراسة أخرى أُجريت على مجموعة من 93 عاملاً في مصنع للذخيرة، لم تُسجل أي أمراض دموية أو كبدية أو مناعية ذاتية أو كلوية. مع ذلك، لم تُحدد الدراسة مستويات التعرض لمادة HMX.

تم التحقق من تأثير التعرض لمادة HMX في العديد من الدراسات على الحيوانات. وبشكل عام، يبدو أن سميتها منخفضة للغاية. يُمتص HMX بشكل ضعيف عن طريق الابتلاع. عند وضعه على الجلد، يُسبب تهيجًا جلديًا طفيفًا، ولكنه لا يُسبب حساسية تلامسية متأخرة. وقد تم الإبلاغ عن تأثيرات عصبية سلوكية حادة وشبه مزمنة متنوعة في الأرانب والقوارض، بما في ذلك الترنح، والتخدير، وفرط الحركة، والتشنجات. وتشمل التأثيرات المزمنة لـ HMX التي تم توثيقها من خلال الدراسات على الحيوانات انخفاض مستوى الهيموجلوبين، وارتفاع مستوى الفوسفاتاز القلوي في الدم، وانخفاض مستوى الألبومين. كما لوحظت تغيرات مرضية في كبد وكلى الحيوانات.

استُخدم معدل تبادل الغازات كمؤشر على الإجهاد الكيميائي في بيض طائر السمان الشمالي ( Colinus virginianus )، ولم تُلاحظ أي تغيرات في معدلات الأيض المرتبطة بالتعرض لمادة HMX. [ 13 ] لا تتوفر بيانات بشأن الآثار المحتملة لمادة HMX على التكاثر أو النمو أو السرطان. [ 3 ] [ 14 ] تُعتبر مادة HMX أقل سمية من مادتي TNT و RDX . [ 15 ] وقد أثبتت معالجة مصادر المياه الملوثة بمادة HMX نجاحها. [ 16 ]

التحلل البيولوجي

يمكن للنباتات البرية والمعدلة وراثيًا على حد سواء معالجة المتفجرات من التربة والمياه. [ 17 ]

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. ↑ كوبر، بول دبليو، هندسة المتفجرات ، نيويورك: وايلي-في سي إتش، 1996. رقم ISBN 0-471-18636-8
  2. ↑ نيكو فيشر، دينيس فيشر، توماس م. كلابوتكه، دافين ج. بيرسي، يورغ شتيرستورفر (2012)، "تجاوز حدود المواد النشطة - تركيب وتوصيف ثنائي هيدروكسيل الأمونيوم 5،5′-بيستترازول-1،1′-ديولات"، مجلة كيمياء المواد ، المجلد 22، العدد 38، الصفحات 20418-20422 ، doi : 10.1039/C2JM33646D   {{citation}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  3. 1 2 جون بايك (1996-06-19). "متفجرات النيترامين" . Globalsecurity.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24-05-2012 .
  4. ↑ دبليو إي باخمان، جيه سي شيهان (1949). "طريقة جديدة لتحضير المتفجرات شديدة الانفجار RDX1". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية ، 1949 (5): 1842-1845.
  5. ↑ هانسن، براد (11 مارس 2013)، "جلسة العرض الفني 3: نظرة عامة على تثقيب أنابيب التغليف أثناء الحفر والإكمال" ، نظرة عامة على تثقيب أنابيب التغليف ، دراسة وكالة حماية البيئة الأمريكية حول التكسير الهيدروليكي وتأثيره المحتمل على موارد مياه الشرب، وكالة حماية البيئة الأمريكية، مؤرشفة من الأصل (PDF) في 20 أكتوبر 2013
  6. ↑ ليو، هي؛ وانغ، فنغ؛ وينغ، يوتساي؛ غاو، يانغ؛ تشنغ، جيانلونغ (ديسمبر 2014). "تقنية تثقيب آبار النفط: الوضع الراهن والآفاق المستقبلية" . استكشاف وتطوير البترول . 41 (6): 798-804 . Bibcode : 2014PEDO...41..798L . doi : 10.1016/S1876-3804(14)60096-3 .
  7. ^ سايكي، تاكاناو؛ ساوادا، هيروتاكا؛ أوكاموتو، تشيساتو؛ يانو، هاجيمي؛ تاكاجي، ياسوهيكو؛ أكاهوشي، ياسوهيرو؛ يوشيكاوا ، ماكوتو (2013). “المرتطم الصغير لمهمة Hayabusa2”. اكتا أسترونوتيكا . 84 : 227– 236. بيب كود : 2013AcAau..84..227S . دوى : 10.1016/j.actaastro.2012.11.010 .
  8. ^ كوساريفا، إيكاترينا ك. زاركوف، ميخائيل ن.؛ ميروف، دميتري ب. غاينوتدينوف، رادمير ف. فومينكوف، ايجور V.؛ زلوتين، سيرجي ج.؛ بيفكينا، علاء ن.؛ كوتشوروف، ايليا V.؛ مورافييف ، نيكيتا ف. (يناير 2022). "تعديل سطح HMX باستخدام البوليمرات عبر عملية SC-CO2 المضادة للإذابة: طريقة للحصول على مواد حيوية آمنة وسهلة التعامل معها" . مجلة الهندسة الكيميائية . 428 131363. دوى : 10.1016/j.cej.2021.131363 .
  9. ↑ لين، كونغمي؛ تسنغ، تشنغتشنغ؛ وين، يوشي؛ غونغ، فييان؛ هي، غوانسونغ؛ لي، يوبين؛ يانغ، تشيجيان؛ دينغ، لينغ؛ لي، جيانغ؛ غو، شاويون (22 يناير 2020). "جسيمات دقيقة من نوع HMX@HPW@PDA ذات بنية لبية-قشرية تشبه الليتشي، تُستخدم في مركبات البوليمر النشطة ذات الحساسية المنخفضة والخواص الميكانيكية العالية" . مجلة ACS للمواد والتطبيقات . 12 (3): 4002-4013 . doi : 10.1021/acsami.9b20323 . ISSN 1944-8244 . PMID 31874021. S2CID 209473864 .   
  10. ↑ ليو، جون؛ سيفرت، سكوت أ.؛ بان، شياوبينغ؛ سميث، فيليب ن.؛ ماكموري، سكوت ت.؛ كوب، جورج ب. (15 فبراير 2007). "تطوير إجراء استخلاص وتنقية لطريقة كروماتوغرافيا سائلة-مطيافية الكتلة لتحليل أوكتاهيدرو-1،3،5،7-تترانيترو-1،3،5،7-تترازوسين في البيض". تالانتا . 71 (2): 627-631 . doi : 10.1016/j.talanta.2006.05.007 . PMID 19071351 . 
  11. ↑ بان، شياوبينغ؛ تشانغ، باوهونغ؛ تيان، كانغ؛ جونز، ليندسي إي.؛ ليو، جون؛ أندرسون، تود أ.؛ وانغ، جيا-شنغ؛ كوب، جورج ب. (30-07-2006). "تحليل مطياف الكتلة الترادفي بتقنية كروماتوغرافيا السائل/التأين بالرذاذ الإلكتروني لمركب أوكتاهيدرو-1،3،5،7-تترانيترو-1،3،5،7-تترازوسين (HMX)". الاتصالات السريعة في مطياف الكتلة . 20 (14): 2222-2226 . رمز Bibcode : 2006RCMS...20.2222P . doi : 10.1002/rcm.2576 . ISSN 1097-0231 . PMID 1679187 .  
  12. ↑ "أوكتاهيدرو-1،3،5،7-رباعي نيترو-1،3،5،7-رباعي... (HMX) (CASRN 2691-41-0) | IRIS | وكالة حماية البيئة الأمريكية." وكالة حماية البيئة الأمريكية، بدون تاريخ. تاريخ الوصول: 15 نوفمبر 2012. [ تم حذف الرابط ]
  13. ↑ ليو، جون؛ كوكس، ستيفن ب.؛ بيال، بليك؛ برونجيس، كريستينا ج.؛ بان، شياوبينغ؛ كيندال، رونالد ج.؛ أندرسون، تود أ.؛ ماكموري، سكوت ت.؛ كوب، جورج ب. (2008-05-01). "تأثيرات التعرض لـ HMX على معدل الأيض لدى طائر السمان الشمالي (Colinus virginianus) في البيضة". Chemosphere . 71 (10): 1945–1949 . Bibcode : 2008Chmsp..71.1945L . doi : 10.1016/j.chemosphere.2007.12.024 . ISSN 0045-6535 . PMID 18279915 .  
  14. ↑ "صحائف الحقائق" . Mmr-iagwsp.org. مؤرشف من الأصل بتاريخ 22-02-2014 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24-05-2012 .
  15. ↑ دانيلز، جي آي؛ كنيزوفيتش، جي بي (ديسمبر 1994). "جسر المعلومات: المعلومات العلمية والتقنية لوزارة الطاقة - برعاية مكتب العلوم والتكنولوجيا والهندسة" (ملف PDF) . Osti.gov . تاريخ الاسترجاع: 24 مايو 2012 .
  16. ↑ نيويل، تشارلز. "معالجة أعمدة RDX وHMX باستخدام الجدران الحيوية المصنوعة من النشارة." مشروع ESTCP ER-0426. 2008.
  17. ↑ بانز ك؛ ميكش ك (ديسمبر 2012). "المعالجة النباتية للمتفجرات (TNT، RDX، HMX) بواسطة النباتات البرية والمعدلة وراثيًا". مجلة الإدارة البيئية . 113 : 85-92 . Bibcode : 2012JEnvM.113...85P . doi : 10.1016/j.jenvman.2012.08.016 . PMID 22996005 . 

مراجع

  • كوبر، بول دبليو. (1996). هندسة المتفجرات . نيويورك: وايلي-في سي إتش. رقم ISBN 978-0-471-18636-6. OCLC 34409473. تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 يونيو 2014 . 
  • أوربانسكي، تاديوش (1967). كيمياء وتكنولوجيا المتفجرات . المجلد الثالث. وارسو: الناشرون العلميون البولنديون.

للمزيد من القراءة

  • شميدت، إيكارت دبليو. (2022). "1،3،5،7-رباعي نيترو-1،3،5،7-رباعي أزا سيكلوأوكتان، أوكتوجين (HMX)". النيترامينات . موسوعة الوقود السائل . دي جرويتر. ص 4327-4371 . doi : 10.1515/9783110750287-035 . ISBN  978-3-11-075028-7.