- Главная >
- Публикации >
- Научный аспект >
- СРЕДСТВА ЭКСПРЕСС-ОБНАРУЖЕНИЯ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИХ ОТРАВЛЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ ПРИ БЕЗОПАСНОМ ПРОВЕДЕНИИ РАБОТ ПО ХРАНЕНИЮ И УНИЧТОЖЕНИЮ ХИМИЧЕСКОГО ОРУЖИЯ
СРЕДСТВА ЭКСПРЕСС-ОБНАРУЖЕНИЯ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИХ ОТРАВЛЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ ПРИ БЕЗОПАСНОМ ПРОВЕДЕНИИ РАБОТ ПО ХРАНЕНИЮ И УНИЧТОЖЕНИЮ ХИМИЧЕСКОГО ОРУЖИЯ
16 Августа 2005
Валерий ПАШИНИН
доктор технических наук, профессор, начальник научно-исследовательской лаборатории (НИЛ) Военной академии радиационной химической и биологической защиты (ВА РХБЗ),
Виктор НАЗАРОВ
доктор технических наук, ведущий научный сотрудник НИЛ ВА РХБЗ,
Алексей СЕМИН
заместитель начальника отдела ФГУП 86 ЦКБ (Центральное конструкторское бюро)
В связи с возросшей вероятностью проведения диверсионных актов, техногенных аварий и чрезвычайных ситуаций на химически опасных объектах, а также с началом процесса уничтожения химических боеприпасов, возрастает вероятность заражения поверхностей объектов токсичными химикатами (ТХ), их прекурсорами и продуктами превращения.
Для их обнаружения и достоверной идентификации могут использоваться высоконадежные, но дорогие лабораторные методы с применением физико-химических методов анализа. Для этого необходимо провести отбор проб с последующим их детальным анализом в стационарной лаборатории.
С целью предварительного обнаружения ТХ и их прекурсоров на поверхностях и прилегающей местности непосредственно на месте могут использоваться простейшие средства их экспресс обнаружения. Для этого необходимы индикаторные средства непосредственно у производственного персонала.
Простейшие индикаторные средства, несмотря на определенные ограничения, свойственные способам их применения, отличаются простотой и быстротой применения, наглядностью аналитического эффекта, малыми массогабаритными характеристиками и низкой стоимостью.
Для предварительного обследования поверхностей на наличие капельножидких ТХ практическое применение получил целый ряд простейших индикаторных средств, принятых в последние годы на снабжение Российской Армии:
§ комплект химического контроля КХК-2 – для обнаружения и идентификации зарина, зомана, VX и иприта в виде выседающего аэрозоля и капельножидком состоянии;
§ индивидуальное средство химического контроля ИСХК – для обнаружения зараженности воздуха фосфорорганическими ОВ с помощью всех типов противогазов;
§ войсковой индивидуальный комплект химического контроля ВИ КХК – для обнаружения зараженности воздуха и воды зарином, зоманом, V-газами, ипритом и люизитом;
§ комплект индикаторных плоских элементов 1ШЭ – для обнаружения паров зарина, зомана, V-газов, иприта, люизита, фосгена, дифосгена, синильной киcлоты; хлорциана, Си-Эс, Си-Ар, Би-Зет, хлора и аммиака в воздухе;
§ тест наборы ТИ-01, ТН-02, ТН-03 – соответственно для экспресс-анализа ФОВ, иприта и люизита в воде и смывах с поверхностей объектов.
Основными недостатками существующих способов экспресс обнаружения ТХ являются: применение быстро портящихся на воздухе реактивов приведенных в рабочее состояние, необходимость непосредственного контакта оператора с зараженной поверхностью, малая площадь обследования, применение в ряде случаев дополнительного оборудования (термостат, побудитель расхода воздуха) и вспомогательных операций по подготовке реактивов, не обеспечивают идентификацию типа ФОВ (G- или V-газы), значительное время обнаружения (более 5 минут).
В Военной академии радиационной, химической и биологической зашиты разрабатывается принципиально новый аэрозольно-капельный способ экспрессного анализа ТХ на границе раздела фаз. Обнаружение различных ТХ в капельножидком состоянии (высадившихся аэрозолей) производится нанесением индикаторной рецептуры непосредственно на обследуемую поверхность с помощью специальных аэрозольных устройств путём распыления.
К настоящему времени разработаны индикаторные рецептуры для обнаружения и идентификации следующих токсических химикатов:
§ ОВ нервно-паралитического действия типа G-газы (АУ-2);
§ ОВ нервно-паралитического действия типа V-газы (АУ-3).
Предлагаемое аэрозольное устройство обеспечивает обнаружение капель (аэрозолей, частиц твердых веществ) размером не менее 100 мкм за время не более одной минуты с чувствительность обнаружения на уровне критериально-допустимых значений зараженности. При массе не более 150 г оно может применяться не менее 150 раз при рабочих температурах от -100 до +500 С (в случае замерзания рецептуры, после размораживания её работоспособность полностью сохраняется). Гарантийный срок хранения рецептур составляет не менее 2 лет.
Аэрозольное устройство применяется следующим образом. С расстояния 10-20 см на обследуемую поверхность распыляется индикаторная рецептура и ведется наблюдение за изменением ее окраски на всей площади нанесения. При наличии обнаруживаемых веществ на поверхности появляются пятна характерного, нанесённого на этикетку, цвета. Для повышения наглядности выявления характера заражения поверхности неизвестным ТХ можно нанести исследуемые объекты на лист белой фильтровальной бумаги, а затем обследовать его последовательно несколькими устройствами. При выборе индикаторных реакций для разрабатываемых аэрозольных устройств авторы останавливаются на таких, которые протекают одностадийно, не требуют нагревания и вызывают появление различимого колориметрического эффекта.
Предлагаемая конструкция аэрозольного устройства позволяет удобно размещать его в кармане одежды, что способствует подогреванию индикаторной рецептуры до температуры выше, чем температура окружающего воздуха. Это позволяет расширить интервал рабочих температур применения.
Среди основных преимуществ особенно следует выделить: удобство использования, большую контролируемую площадь, возможность контроля в труднодоступных местах, отсутствие непосредственного контакта рук оператора с обследуемой поверхностью, исключающее вероятность нанесения им кожно-резорбтивных поражений. Натурные испытания аэрозольных устройств показали, что предлагаемые рецептуры обеспечивали обнаружение зараженности поверхностей капельножидкими ТХ с чувствительностью на уровне критериально-допустимых значений зараженности, тогда как чувствительность индикаторных средств, работающих по паровой фазе, особенно в условиях пониженных температур воздуха, не всегда обеспечивает обнаружения зараженности поверхностей.
Рецептуры не коррозионно активны по отношению к различным материалам поверхностей, что позволяет применять их во многих целях, в том числе для выявления течей трубопроводов, агрегатов и ёмкостей, а также определения их чистоты после проведения операций обеззараживания.
В случае если после заражения поверхности на неё попадает загрязнение, которое частично закрывает доступ индикаторной рецептуры к определяемому веществу, то при уменьшении чувствительности обнаружения соответственно уменьшается и вероятность поражений, особенно кожно-резорбтивных, личного состава за счет экранирования ТХ.
Данное аэрозольное устройство с успехом может быть использовано для обнаружения и идентификации взрывчатых веществ (ВВ) на основе пслинитроароматических соединений (АУ 10).
Таким образом, разрабатываемые аэрозольные устройства могут обеспечить проведение зкспресс-обнаружения ФОВ и ВВ на поверхностях при угрозе возникновения различных чрезвычайных ситуаций.
доктор технических наук, профессор, начальник научно-исследовательской лаборатории (НИЛ) Военной академии радиационной химической и биологической защиты (ВА РХБЗ),
Виктор НАЗАРОВ
доктор технических наук, ведущий научный сотрудник НИЛ ВА РХБЗ,
Алексей СЕМИН
заместитель начальника отдела ФГУП 86 ЦКБ (Центральное конструкторское бюро)
В связи с возросшей вероятностью проведения диверсионных актов, техногенных аварий и чрезвычайных ситуаций на химически опасных объектах, а также с началом процесса уничтожения химических боеприпасов, возрастает вероятность заражения поверхностей объектов токсичными химикатами (ТХ), их прекурсорами и продуктами превращения.
Для их обнаружения и достоверной идентификации могут использоваться высоконадежные, но дорогие лабораторные методы с применением физико-химических методов анализа. Для этого необходимо провести отбор проб с последующим их детальным анализом в стационарной лаборатории.
С целью предварительного обнаружения ТХ и их прекурсоров на поверхностях и прилегающей местности непосредственно на месте могут использоваться простейшие средства их экспресс обнаружения. Для этого необходимы индикаторные средства непосредственно у производственного персонала.
Простейшие индикаторные средства, несмотря на определенные ограничения, свойственные способам их применения, отличаются простотой и быстротой применения, наглядностью аналитического эффекта, малыми массогабаритными характеристиками и низкой стоимостью.
Для предварительного обследования поверхностей на наличие капельножидких ТХ практическое применение получил целый ряд простейших индикаторных средств, принятых в последние годы на снабжение Российской Армии:
§ комплект химического контроля КХК-2 – для обнаружения и идентификации зарина, зомана, VX и иприта в виде выседающего аэрозоля и капельножидком состоянии;
§ индивидуальное средство химического контроля ИСХК – для обнаружения зараженности воздуха фосфорорганическими ОВ с помощью всех типов противогазов;
§ войсковой индивидуальный комплект химического контроля ВИ КХК – для обнаружения зараженности воздуха и воды зарином, зоманом, V-газами, ипритом и люизитом;
§ комплект индикаторных плоских элементов 1ШЭ – для обнаружения паров зарина, зомана, V-газов, иприта, люизита, фосгена, дифосгена, синильной киcлоты; хлорциана, Си-Эс, Си-Ар, Би-Зет, хлора и аммиака в воздухе;
§ тест наборы ТИ-01, ТН-02, ТН-03 – соответственно для экспресс-анализа ФОВ, иприта и люизита в воде и смывах с поверхностей объектов.
Основными недостатками существующих способов экспресс обнаружения ТХ являются: применение быстро портящихся на воздухе реактивов приведенных в рабочее состояние, необходимость непосредственного контакта оператора с зараженной поверхностью, малая площадь обследования, применение в ряде случаев дополнительного оборудования (термостат, побудитель расхода воздуха) и вспомогательных операций по подготовке реактивов, не обеспечивают идентификацию типа ФОВ (G- или V-газы), значительное время обнаружения (более 5 минут).
В Военной академии радиационной, химической и биологической зашиты разрабатывается принципиально новый аэрозольно-капельный способ экспрессного анализа ТХ на границе раздела фаз. Обнаружение различных ТХ в капельножидком состоянии (высадившихся аэрозолей) производится нанесением индикаторной рецептуры непосредственно на обследуемую поверхность с помощью специальных аэрозольных устройств путём распыления.
К настоящему времени разработаны индикаторные рецептуры для обнаружения и идентификации следующих токсических химикатов:
§ ОВ нервно-паралитического действия типа G-газы (АУ-2);
§ ОВ нервно-паралитического действия типа V-газы (АУ-3).
Предлагаемое аэрозольное устройство обеспечивает обнаружение капель (аэрозолей, частиц твердых веществ) размером не менее 100 мкм за время не более одной минуты с чувствительность обнаружения на уровне критериально-допустимых значений зараженности. При массе не более 150 г оно может применяться не менее 150 раз при рабочих температурах от -100 до +500 С (в случае замерзания рецептуры, после размораживания её работоспособность полностью сохраняется). Гарантийный срок хранения рецептур составляет не менее 2 лет.
Аэрозольное устройство применяется следующим образом. С расстояния 10-20 см на обследуемую поверхность распыляется индикаторная рецептура и ведется наблюдение за изменением ее окраски на всей площади нанесения. При наличии обнаруживаемых веществ на поверхности появляются пятна характерного, нанесённого на этикетку, цвета. Для повышения наглядности выявления характера заражения поверхности неизвестным ТХ можно нанести исследуемые объекты на лист белой фильтровальной бумаги, а затем обследовать его последовательно несколькими устройствами. При выборе индикаторных реакций для разрабатываемых аэрозольных устройств авторы останавливаются на таких, которые протекают одностадийно, не требуют нагревания и вызывают появление различимого колориметрического эффекта.
Предлагаемая конструкция аэрозольного устройства позволяет удобно размещать его в кармане одежды, что способствует подогреванию индикаторной рецептуры до температуры выше, чем температура окружающего воздуха. Это позволяет расширить интервал рабочих температур применения.
Среди основных преимуществ особенно следует выделить: удобство использования, большую контролируемую площадь, возможность контроля в труднодоступных местах, отсутствие непосредственного контакта рук оператора с обследуемой поверхностью, исключающее вероятность нанесения им кожно-резорбтивных поражений. Натурные испытания аэрозольных устройств показали, что предлагаемые рецептуры обеспечивали обнаружение зараженности поверхностей капельножидкими ТХ с чувствительностью на уровне критериально-допустимых значений зараженности, тогда как чувствительность индикаторных средств, работающих по паровой фазе, особенно в условиях пониженных температур воздуха, не всегда обеспечивает обнаружения зараженности поверхностей.
Рецептуры не коррозионно активны по отношению к различным материалам поверхностей, что позволяет применять их во многих целях, в том числе для выявления течей трубопроводов, агрегатов и ёмкостей, а также определения их чистоты после проведения операций обеззараживания.
В случае если после заражения поверхности на неё попадает загрязнение, которое частично закрывает доступ индикаторной рецептуры к определяемому веществу, то при уменьшении чувствительности обнаружения соответственно уменьшается и вероятность поражений, особенно кожно-резорбтивных, личного состава за счет экранирования ТХ.
Данное аэрозольное устройство с успехом может быть использовано для обнаружения и идентификации взрывчатых веществ (ВВ) на основе пслинитроароматических соединений (АУ 10).
Таким образом, разрабатываемые аэрозольные устройства могут обеспечить проведение зкспресс-обнаружения ФОВ и ВВ на поверхностях при угрозе возникновения различных чрезвычайных ситуаций.