HMX , также называемый октогеном , является мощным и относительно нечувствительным нитроаминовым взрывчатым веществом , химически связанным с RDX . Название соединения является предметом многочисленных спекуляций, его по-разному называли высокоплавким взрывчатым веществом , высокоскоростным военным взрывчатым веществом или высокомолекулярным RDX . [1]
Молекулярная структура HMX состоит из восьмичленного кольца из чередующихся атомов углерода и азота, с нитрогруппой, присоединенной к каждому атому азота. Благодаря своей высокой удельной массе энтальпии образования , он является одним из самых мощных производимых химических взрывчатых веществ, хотя ряд более новых, включая HNIW и ONC , более мощны.
HMX сложнее в производстве, чем большинство взрывчатых веществ, и это ограничивает его применение специальными приложениями. Он и RDX производятся по методу Бахмана — нитрованием гексамина с использованием смеси нитрата аммония и азотной кислоты в смеси уксусной кислоты и уксусного ангидрида в качестве растворителя — с основным продуктом, определяемым конкретными условиями реакции. [2]
Также известный как циклотетраметилентетранитрамин, тетрагексаминтетранитрамин или октагидро-1,3,5,7-тетранитро-1,3,5,7-тетразоцин, октоген был впервые получен в 1930 году. В 1949 году было обнаружено, что октоген может быть получен путем нитролиза гексогена. Нитролиз гексогена выполняется путем растворения гексогена в 55% растворе HNO3 с последующим помещением раствора на паровую баню примерно на шесть часов. [3] Октоген используется почти исключительно в военных целях, в том числе в качестве детонатора в ядерном оружии , в виде полимерно-связанного взрывчатого вещества и в качестве твердого ракетного топлива .
HMX используется в литейных взрывчатых веществах в смеси с тротилом , которые как класс называются « октолами ». Кроме того, полимерно-связанные взрывчатые составы, содержащие HMX, используются при изготовлении боеголовок ракет и бронебойных кумулятивных зарядов .
HMX также используется в процессе перфорации стальной обсадной трубы в нефтяных и газовых скважинах . HMX встроен в кумулятивный заряд, который детонирует внутри ствола скважины, чтобы пробить отверстие через стальную обсадную трубу и окружающий цемент в углеводородсодержащие пласты. Создаваемый путь позволяет пластовым флюидам течь в ствол скважины и далее на поверхность. [4] [5]
Космический зонд «Хаябуса-2» использовал HMX для проделывания отверстия в астероиде с целью получения доступа к материалу, не подвергшемуся воздействию солнечного ветра . [6]
Текущие исследования направлены на снижение его чувствительности и улучшение некоторых производственных свойств. [7] [8]
HMX попадает в окружающую среду через воздух, воду и почву, поскольку он широко используется в военных и гражданских целях. В настоящее время разработаны методы ВЭЖХ с обращенной фазой и более чувствительные методы ЖХ-МС для точного количественного определения концентрации HMX в различных матрицах при оценке состояния окружающей среды. [9] [10]
В настоящее время информации, необходимой для определения того, вызывает ли октоген рак, недостаточно. Из-за отсутствия информации EPA определило, что октоген не классифицируется по его канцерогенности для человека. [11]
Имеющиеся данные о влиянии воздействия октогена на здоровье человека ограничены. Октоген вызывает эффекты на ЦНС, аналогичные эффектам гексогена, но при значительно более высоких дозах. В одном исследовании добровольцы прошли патч-тест , который вызвал раздражение кожи. Другое исследование когорты из 93 рабочих на заводе по производству боеприпасов не выявило гематологических, печеночных, аутоиммунных или почечных заболеваний. Однако в исследовании не были количественно определены уровни воздействия октогена.
Воздействие октогена было изучено в нескольких исследованиях на животных. В целом, токсичность, по-видимому, довольно низкая. Октоген плохо всасывается при приеме внутрь. При нанесении на дерму он вызывает легкое раздражение кожи, но не отсроченную контактную сенсибилизацию. Различные острые и субхронические нейроповеденческие эффекты были зарегистрированы у кроликов и грызунов, включая атаксию, седацию, гиперкинезию и судороги. Хронические эффекты октогена, которые были задокументированы в ходе исследований на животных, включают снижение гемоглобина, повышение уровня щелочной фосфатазы в сыворотке и снижение альбумина. Патологические изменения также наблюдались в печени и почках животных.
Скорость газообмена использовалась в качестве индикатора химического стресса в яйцах северной виргинской куропатки ( Colinus virginianus ), и никаких доказательств изменений в скорости метаболизма, связанных с воздействием октогена, не наблюдалось. [12] Нет данных относительно возможных репродуктивных, развивающих или канцерогенных эффектов октогена. [2] [13] Октоген считается менее токсичным, чем ТНТ или гексоген . [14] Очистка систем водоснабжения, загрязненных октогеном, оказалась успешной. [15]
Как дикие, так и трансгенные растения могут фиторемедиировать взрывчатые вещества из почвы и воды. [16]