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C-4
Eod2.jpg
Inserción de detonadores en bloques de explosivo C-4
TipoExplosivo químico de alto rendimiento
Lugar de origenReino Unido
Historial de servicio
Usado porEstados Unidos
GuerrasGuerra de Vietnam Guerra
contra el terrorismo
Historial de producción
Diseñado1956
Producido1956-actual
VariantesPE-4, M112
Especificaciones (M112)
Masa1,25 libras (0,57 kg) [1]
Largo28 cm (11 pulgadas) [1]
Ancho2 pulg. (5,1 cm) [1]
Altura1,5 pulg. (3,8 cm) [1]
RellenoRDX
Peso de llenado91%
Mecanismo de detonaciónCordón detonante a base de PETN
Rendimiento de explosiónElevado

C-4 o Composición C-4 es una variedad común de la familia de explosivos plásticos conocida como Composición C , que usa RDX como su agente explosivo . El C-4 está compuesto de explosivos, aglutinante plástico, plastificante para hacerlo maleable y, por lo general, un marcador o un producto químico aromatizante . C-4 tiene una textura similar a la arcilla de modelar y se puede moldear en cualquier forma deseada. C-4 es metaestable y solo puede explotar por la onda de choque de un detonador o detonador .

Un explosivo plástico británico similar, también basado en RDX pero con un plastificante diferente al de la Composición C-4, se conoce como PE-4 (Explosivo Plástico No. 4).

Desarrollo [ editar ]

C-4 es un miembro de la familia de explosivos químicos de Composición C. Las variantes tienen diferentes proporciones y plastificantes e incluyen la composición C-2, la composición C-3 y la composición C-4. [3] El material original basado en RDX fue desarrollado por los británicos durante la Segunda Guerra Mundial y re-desarrollado como Composición C cuando se introdujo en el ejército estadounidense. Fue reemplazado por la Composición C-2 alrededor de 1943 y luego reconstruido alrededor de 1944 como Composición C-3. Se redujo la toxicidad de C-3, se incrementó la concentración de RDX, lo que le dio una mayor seguridad de uso y almacenamiento. La investigación sobre un reemplazo para C-3 se inició antes de 1950, pero el nuevo material, C-4, no comenzó la producción piloto hasta 1956. [4] : 125El C-4 fue presentado para patente como "Propelente sólido y un proceso para su preparación" el 31 de marzo de 1958 por Phillips Petroleum Company . [5]

Características y usos [ editar ]

Composición [ editar ]

La Composición C-4 utilizada por las Fuerzas Armadas de los Estados Unidos contiene 91% de RDX ("Explosivo del Departamento de Investigación", una nitroamina explosiva ), unida por una mezcla de 5,3% de sebacato de dioctilo (DOS) o adipato de dioctilo (DOA) como plastificante ( para aumentar la plasticidad del explosivo), espesado con 2,1% de poliisobutileno (PIB, un caucho sintético ) como aglutinante , y 1,6% de un aceite mineral a menudo llamado "aceite de proceso". En lugar de "aceite de proceso", se utiliza aceite de motor de baja viscosidad en la fabricación de C-4 para uso civil. [6]

El PE4 británico consta de 88,0% de RDX, 1,0% de dioleato de pentaeritrita y 11,0% de grasa de litio DG-29 (correspondiente a 2,2% de estearato de litio y 8,8% de aceite mineral BP ) como aglutinante; se añade un marcador (2,3-dinitro-2,3-dimetilbutano, DMNB ) a un mínimo del 0,10% en peso del explosivo plástico, típicamente al 1,0% en masa. El PE7 más nuevo consta de 88.0% RDX, 1.0% DMNB taggant y 11.0% de un aglutinante compuesto de polibutadieno terminado en hidroxilo de baja masa molecular , junto con un antioxidantey un agente que evita el endurecimiento del aglutinante tras un almacenamiento prolongado. El PE8 consta de 86,5% de RDX, 1,0% de etiqueta de DMNB y 12,5% de un aglutinante compuesto de sebacato de di (2-etilhexilo) espesado con poliisobutileno de alto peso molecular.

A continuación se muestran los datos técnicos según el Departamento de Ejército para la Composición C-4. [7]

Densidad máxima teórica de la mezcla, gramos por centímetro cúbico1,75
Densidad nominal , gramos por centímetro cúbico1.72658
Calor de formación , calorías por gramo−32,9 a −33,33
Calor máximo de detonación con agua líquida, kilocalorías por gramo1,59 (6,7 MJ / kg)
Calor máximo de detonación con agua gaseosa, kilocalorías por gramo1,40 (5,9 MJ / kg)
Sigue siendo plástico sin exudación, Celsius−57 hasta +77
Presión de detonación con densidad de 1,58 gramos por centímetro cúbico, kilobares257

Fabricación [ editar ]

C-4 se fabrica combinando los ingredientes anteriores con aglutinantes disueltos en un disolvente . Una vez mezclados los ingredientes, el disolvente se extrae mediante secado y filtrado. El material final es un sólido con un color blanco sucio a marrón claro, una textura parecida a una masilla similar a la arcilla de modelar y un olor distintivo a aceite de motor. [7] [8] [9] Dependiendo de su uso previsto y del fabricante, existen diferencias en la composición de C-4. Por ejemplo, un manual técnico del Ejército de EE. UU. De 1990 estipulaba que la composición de Clase IV C-4 consta de 89,9 ± 1% de RDX, 10 ± 1% de poliisobutileno y 0,2 ± 0,02% de tinte que a su vez está compuesto por 90% de cromato de plomo y 10% de lámpara negra . [7]Las clases RDX A, B, E y H son adecuadas para su uso en C-4. Las clases se miden por granulación. [10]

El proceso de fabricación de la Composición C-4 especifica que el RDX húmedo y el aglutinante de plástico se agregan en una caldera mezcladora de acero inoxidable. Esto se denomina proceso de recubrimiento en suspensión acuosa. [11] El hervidor se agita para obtener una mezcla homogénea. Esta mezcla está húmeda y debe secarse después de transferirla a bandejas de secado. Se recomienda secar con aire forzado durante 16 horas entre 50 ° C y 60 ° C para eliminar el exceso de humedad. [7] : 198

El C-4 producido para el uso militar de los EE. UU., El C-4 comercial (también producido en los Estados Unidos) y el PE-4 del Reino Unido tienen sus propias propiedades únicas y no son idénticos. Se ha demostrado que las técnicas analíticas de espectrometría de masas de iones secundarios de tiempo de vuelo y espectroscopía de fotoelectrones de rayos X discriminan diferencias finitas en diferentes fuentes de C-4. Las diferencias estructurales químicas, morfológicas y la variación en las concentraciones atómicas son detectables y definibles. [12]

Detonación [ editar ]

Una detonación dentro de un receptáculo de basura resistente a explosiones utilizando una gran carga explosiva C-4.

C-4 es muy estable e insensible a la mayoría de los golpes físicos. El C-4 no puede ser detonado por un disparo o tirándolo sobre una superficie dura. No explota cuando se prende fuego o se expone a microondas . [13] La detonación solo puede iniciarse mediante una onda de choque , como cuando se dispara un detonador insertado en ella. [8] Cuando se detona, el C-4 se descompone rápidamente para liberar nitrógeno, agua y óxidos de carbono , así como otros gases. [8] La detonación procede a una velocidad explosiva de 8.092 m / s (26.550 pies / s). [14]

Una de las principales ventajas de C-4 es que se puede moldear fácilmente en cualquier forma deseada para cambiar la dirección de la explosión resultante. [8] [15] C4 tiene una alta capacidad de corte. Por ejemplo, el corte completo de una viga en I de 14 pulgadas de profundidad requiere entre 1,5 y 2 libras de C4 cuando se aplica correctamente en láminas delgadas. [dieciséis]

Formulario [ editar ]

C-4 empaquetado como cargas de demolición de tamaño estándar M112. A veces, se utilizan 16 bloques de M112 para crear un conjunto de carga de demolición M183.

El grado militar C-4 se empaqueta comúnmente como el bloque de demolición M112 . La carga de demolición M112 es un bloque rectangular de Composición C-4 de aproximadamente 2 por 1,5 pulgadas (51 mm × 38 mm) y 11 pulgadas (280 mm) de largo, con un peso de 1,25 libras (0,57 kg). [1] [17] El M112 está envuelto en un recipiente de película Mylar de color a veces oliva con una cinta adhesiva sensible a la presión en una superficie. [18] [19]

Los bloques de demolición M112 de C-4 se fabrican comúnmente en el "conjunto de carga de demolición" M183, [17] que consta de 16 cargas de demolición de bloques M112 y cuatro conjuntos de cebado empaquetados dentro del estuche militar M85. El M183 se utiliza para romper obstáculos o demoler estructuras grandes donde se requieren cargas de cartera más grandes . Cada conjunto de cebado incluye una longitud de cinco o veinte pies de cordón detonante ensamblado con clips de cordón detonante y cubierto en cada extremo con un refuerzo. Cuando se detona la carga, el explosivo se convierte en gas comprimido. El gas ejerce presión en forma de onda de choque, que destruye el objetivo cortando, rompiendo o formando cráteres. [1]

Otras formas incluyen la carga de línea de desminado y M18A1 Mine Claymore . [11]

Seguridad [ editar ]

Más información: seguridad de explosivos y pruebas de seguridad de explosivos

La composición C-4 existe en la hoja de datos de seguridad de componentes peligrosos del ejército de EE. UU. En la hoja número 00077. [20] : 323 Las pruebas de impacto realizadas por el ejército de EE. UU. Indican que la composición C-4 es menos sensible que la composición C-3 y es bastante insensible. La insensibilidad se atribuye al uso de una gran cantidad de aglutinante en su composición. Se realizaron una serie de disparos contra viales que contenían C-4 en una prueba denominada "prueba de bala de rifle". Solo el 20% de los viales se quemaron y ninguno explotó. Si bien C-4 pasó las pruebas de impacto de bala e impacto de fragmentos del Ejército a temperatura ambiente, no pasó las pruebas de estímulo de choque, detonación simpática y chorro de carga moldeada . [11]Se realizaron pruebas adicionales, incluida la "prueba de fricción del péndulo", que midió una temperatura de explosión de cinco segundos de 263 ° C a 290 ° C. La carga inicial mínima requerida es 0,2 gramos de azida de plomo o 0,1 gramos de tetrilo . Los resultados de la prueba de calor a 100 ° C son: 0,13% de pérdida en las primeras 48 horas, sin pérdida en las segundas 48 horas y sin explosiones en 100 horas. La prueba de estabilidad al vacío a 100 ° C produce 0,2 centímetros cúbicos de gas en 40 horas. La composición C-4 es esencialmente no higroscópica . [7]

La sensibilidad al impacto de C-4 está relacionada con el tamaño de las partículas de nitramina. Cuanto más finos son, mejor ayudan a absorber y suprimir los golpes. Usando 3-nitrotriazol-5-ona (NTO) o 1,3,5-triamino-2,4,6-trinitrobenceno (TATB) (disponible en dos tamaños de partículas (5 µm, 40 µm)), como sustituto de RDX, también puede mejorar la estabilidad a los estímulos térmicos, de choque e impacto / fricción; sin embargo, TATB no es rentable y NTO es más difícil de usar en el proceso de fabricación. [11]

Valores de prueba de sensibilidad
informados por el Ejército de EE. UU. [20] : 311, 314
Ensayo de impacto con 2 kilogramos de peso / PA APP (% TNT)> 100
Prueba de impacto con 2 kilogramos de peso / BM APP (% TNT)N / A
Ensayo de fricción pendular, porcentaje de explosiones0
Prueba de bala de rifle , porcentaje de explosiones20
Prueba de temperatura de explosión , Celsius263 hasta 290
Carga detonante mínima, gramo de azida de plomo0,2
Brillo medido por prueba de arena (% TNT)116
Brisance medida mediante la prueba de abolladuras115 hasta 130
Tasa de detonación a densidad1,59
Tasa de detonación metros por segundo8000
Porcentaje de prueba de péndulo balístico130

Análisis [ editar ]

Toxicidad [ editar ]

El C-4 tiene efectos tóxicos en los seres humanos cuando se ingiere. En unas pocas horas ocurren múltiples convulsiones generalizadas, vómitos y cambios en la actividad mental. [21] Se observa un fuerte vínculo con la disfunción del sistema nervioso central . [22] Si se ingiere, a los pacientes se les puede administrar una dosis de carbón activo para adsorber algunas de las toxinas, y haloperidol por vía intramuscular y diazepam por vía intravenosa para ayudar al paciente a controlar las convulsiones hasta que haya pasado. Sin embargo, no se sabe que la ingestión de pequeñas cantidades de C-4 cause ningún deterioro a largo plazo. [23]

Investigación [ editar ]

Envolver en C-4 empaquetado indica que ha sido etiquetado para una detección más fácil. Incluso si no se utiliza un etiquetador, se pueden emplear medios forenses sofisticados para identificar la presencia de C-4.

Si C-4 está marcado con un marcador, como DMNB, se puede detectar con un detector de vapor explosivo antes de que se detone. [24] Pueden utilizarse diversos métodos de análisis de residuos explosivos para identificar C-4. Estos incluyen examen con microscopio óptico y microscopía electrónica de barrido para explosivos sin reaccionar, pruebas de manchas químicas, cromatografía de capa fina , cristalografía de rayos X y espectroscopía infrarroja para productos de la reacción química explosiva. Las partículas pequeñas de C-4 se pueden identificar fácilmente mezclándolas con cristales de timol y unas gotas de ácido sulfúrico. La mezcla se volverá de color rosa con la adición de una pequeña cantidad de alcohol etílico. [25]

RDX tiene una alta birrefringencia y los otros componentes que se encuentran comúnmente en C-4 son generalmente isotrópicos ; esto hace posible que los equipos de ciencia forense detecten rastros de residuos en las yemas de los dedos de personas que pueden haber estado recientemente en contacto con el compuesto. Sin embargo, los resultados positivos son muy variables y la masa de RDX puede oscilar entre 1,7 y 130  ng , cada análisis debe manejarse individualmente con equipo de aumento. Las imágenes de luz de polarización cruzada obtenidas del análisis microscópico de la huella digital se analizan con umbral de escala de grises [26]para mejorar el contraste de las partículas. A continuación, se invierte el contraste para mostrar las partículas RDX oscuras sobre un fondo claro. Se han medido los números relativos y las posiciones de las partículas RDX a partir de una serie de 50 huellas dactilares dejadas después de una única impresión de contacto. [27]

El C-4 militar y comercial se mezcla con diferentes aceites. Es posible distinguir estas fuentes analizando este aceite por cromatografía de gases de alta temperatura -espectrometría de masas . El aceite y el plastificante deben separarse de la muestra C-4, típicamente usando un solvente orgánico no polar como pentano seguido de extracción en fase sólida del plastificante sobre sílice. Este método de análisis está limitado por la variación de fabricación y los métodos de distribución. [6]

Utilice [ editar ]

Guerra de Vietnam [ editar ]

Los soldados estadounidenses durante la era de la Guerra de Vietnam a veces usaban pequeñas cantidades de C-4 como combustible para calentar las raciones, ya que ardería a menos que se detonase con un explosivo primario . [8] Sin embargo, la quema de C-4 produce vapores venenosos, y se advierte a los soldados de los peligros de lesiones personales al usar el explosivo plástico. [28]

Entre las tropas de campaña en Vietnam se hizo de conocimiento común que la ingestión de una pequeña cantidad de C-4 produciría un " subidón " similar al del etanol. [23] [21] Otros ingirieron C-4, comúnmente obtenido de una mina Claymore , para inducir una enfermedad temporal con la esperanza de ser enviados de baja por enfermedad. [29]

Uso en terrorismo [ editar ]

Los grupos terroristas han utilizado C-4 en todo el mundo en actos de terrorismo e insurgencia, así como en terrorismo nacional y terrorismo de estado .

La composición C-4 se recomienda en el plan de estudios tradicional de entrenamiento en explosivos de al-Qaeda . [9] En octubre de 2000, el grupo utilizó C-4 para atacar al USS Cole , matando a 17 marineros. [30] En 1996, los terroristas sauditas de Hezbollah utilizaron C-4 para volar las Torres Khobar , un complejo de viviendas militares estadounidenses en Arabia Saudita . [31] La composición C-4 también ha sido utilizada en artefactos explosivos improvisados por insurgentes iraquíes . [9]

Ver también [ editar ]

  • Bomba
  • Composición B
  • Fusible
  • Explosivo ligado con polímeros
  • ANFO
  • Semtex
  • Usa formas de explosivos

Referencias [ editar ]

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Enlaces externos [ editar ]

  • Artículo HowStuffWorks
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  • Enciclopedia de explosivos y artículos relacionados, volumen 3
  • Manual técnico del ejército de EE. UU .: Explosivos militares
  • Hoja de datos del bloque de demolición American Ordnance M112
  • Hoja de datos de carga de demolición American Ordnance M183
  • Hoja de datos del bloque de demolición Ensign-Bickford M112