СПОСОБ ОЦЕНКИ ПРОНИЦАЕМОСТИ ИПРИТА ЧЕРЕЗ ЗАЩИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ Российский патент 2004 года по МПК G01N33/24 C07C323/03 

Описание патента на изобретение RU2231063C2

Изобретение относится к области исследований методологии оценки защитных свойств материалов от токсичных химикатов, а именно к способу оценки проницаемости β’β-дихлордиэтилсульфида через защитные материалы спектральным методом качественного анализа по времени защитного действия материала при использовании β-(хлорэтил)бутилсульфида в качестве имитатора β,β’-дихлордиэтилсульфида, моделирующего проникающую способность β,β-дихлордиэтилсульфида (иприта) через защитные материалы средств индивидуальной защиты (СИЗ).

Химическая структура β-(хлорэтил)бутилсульфида приведена в формуле (1)

Использование имитаторов обусловлено тем, что в последние годы было существенно сокращено количество токсичных химикатов (ТХ), предназначенных для проведения исследований и испытаний по оценке защитных свойств средств индивидуальной защиты (СИЗ) в связи с вступлением в силу Конвенции о запрещении химического оружия. При этом объемы проводимых испытаний образцов СИЗ в ходе их разработки, производства, эксплуатации и хранения остаются на прежнем уровне.

В настоящее время известны способы оценки защитных свойств перспективных образцов материалов и изделий из них от иприта с использованием имитаторов: метилового эфира салициловой кислоты (МЭСК) (Аlат Т., Paul S. Qrasso, Use of Methyl Salicylat as Trialing Chemical Agent Simulant Cdr, CRDEC, ATT N SM CCR-RSP, Aberdeen Proving Ground, MD 21010-5423, 1990), дихлорэтилового эфира (Perspiration poisoning of prottective clothing materials-part III Study of a new agent simulant, a modifed undergarment fabric theoretical protteclive life, USA 1980), диамилсульфида (Second International Simposium on Protection aqainst CWA, Stocrholm, June 1986) и др.

Сущность указанных способов оценки заключается в определении проницаемости иприта (по показателю времени защитного действия) через материалы СИЗ путем использования его имитатора на основании коэффициента пересчета, который является отношением времени защитного действия испытуемых образцов от иприта и имитатора. Наиболее распространенным зарубежом имитатором иприта в методиках оценки защитных свойств материалов СИЗ и изделий СИЗ в целом является малотоксичный МЭСК как наиболее близкий аналог иприта по совокупности физико-химических свойств (молекулярный вес, температура кипения, концентрация насыщенного пара, поверхностное натяжение, растворимость в воде и др.).

В России и за рубежом известны методы количественного химического анализа (КХА) МЭСК, которые применимы для оценки его проницаемости через защитные материалы. К ним относятся методы газожидкостной хроматографии, спектрофотометрические методы в УФ и ИК областях спектров, специфические методы с использованием ионселективных электродов.

Так, например, КХА паров МЭСК, прошедших непосредственно через материалы СИЗК фильтрующего типа, а также по местам сочленений и негерметичности конструкции изделия проводят с помощью прибора MIRA 1A - ирфракрасного детектора (Аlат Т., Paul S. Qrasso, Use of Methyl Salicylat as Trialing Chemical Agent Simulant Cdr, CRDEC, ATT N SM CCR-RSP, Aberdeen Proving Ground, MD 21010-5423, 1990).

Другой способ КХА, приведенный в этой работе, заключается в концентрировании паров МЭСК в трубках с сорбентом, расположенных на манекене под защитной одеждой, и последующей термической десорбцией в газовый хроматограф с пламенно-ионизационным или фотоионизационным детектором. Так, из трубки, наполненной сорбентом Тепах, МЭСК десорбируют при 250°С в течение 20 мин с эффективностью 95%.

Однако комплекс оборудования и реактивов вышеперечисленных методов включает дорогостоящие приборы. Кроме того, процессы массопереноса иприта и МЭСК через изолирующие защитные материалы различны вследствие существенных отличий в их химическом строении, поэтому способы оценки защитных свойств материалов СИЗ от иприта с использованием МЭСК распространяются только фильтросорбирующие материалы (Аlат Т., Paul S. Qrasso, Use of Methyl Salicylat as Trialing Chemical Agent Simulant Cdr, CRDEC, ATT N SM CCR-RSP, Aberdeen Proving Ground, MD 21010-5423, 1990).

Таким образом, задачей изобретения является разработка способа определения проницаемости иприта через защитные материалы с помощью имитатора иприта (I) с использованием доступного оборудования и реактивов.

Задача достигается путем последовательного выполнения следующих этапов исследований:

1. Оценка возможности определения имитатора (I) спектральным методом качественного анализа, который используется при определении времени защитного действия материалов по иприту.

2. Проведение сравнительных исследований по определению проницаемости защитных материалов с использованием иприта и имитатора (I).

3. Определение корреляционной связи между временем появления индикационного эффекта (ВПИЭ) за испытуемым образцом материалов, соответствующего критерию исчерпания его защитных свойств по иприту и имитатору (I).

Оценку защитных свойств материалов можно провести спектральным методом качественного анализа, основанным на визуальном способе индикации малых количеств иприта, проникших через материалы. В основу метода положена реакция иприта с хлорамином (ХА), при которой выделяется соляная кислота, способная изменять цвет индикатора (Kharasch N. Organic sulphur compounds. Symposium publication division. Oxford, Pergamon Press, 1961, p.1-624).

Индикацию иприта, прошедшего через образец материала, осуществляют визуальным способом при помощи индикаторной системы - ваты, бумаги, ткани или адсорбента, пропитанной растворами хлорамина и индикатора, которые изменяют свой цвет при взаимодействии соляной кислоты с индикатором.

Например, при использовании в качестве индикатора метил оранжевого происходит переход от желтой окраски к малиновой в интервале значений рН 3...4.

Положение атома серы и структура в молекулах имитатора (I) и иприта подобны, что предопределяет схожесть параметров процессов их химического взаимодействия с ХА с выделением соляной кислоты, вызывающей изменение окраски индикаторной ваты, по реакции:

где R1-alk-;

R2-alk-, alkO-, Hal

Для подтверждения вышесказанного провели сравнительную оценку ВПИЭ у индикаторной ваты по парам иприта и его имитатора (I). Индикаторную вату фиксировали на стекле размером 4×4 см, которое помещали над стеклянной кюветой размером 3×3×5 см. В кюветы наливали иприт и имитатор (I). Расстояние от стекла с индикаторной ватой до зеркала жидкости составляло 3 см. Температура испытаний составляла 21±2°С.

В результате испытаний установлено, что ВПИЭ у индикаторной ваты по парам иприта составляет 30 с, по парам имитатора (I) - 15 с, а по парам МЭСК индикационный эффект отсутствует, что свидетельствует о возможности использования имитатора (I) вместо иприта для оценки проницаемости материалов и сокращении затрат времени на оценку защитных свойств.

На следующем этапе провели оценку проницаемости прорезиненных тканей на основе бутилкаучука (БК) по иприту и его имитатору.

Объектами испытаний являлись прорезиненные ткани на основе БК с односторонним и двусторонним покрытиями.

Комплекс оборудования для испытаний включал: прибор, представляющий диффузионную ячейку (чертеж), термостат для поддержания постоянной температуры испытаний и микрошприц (бюретка с ценой деления 0,002 мл) для нанесения капель на поверхность образцов материалов.

Порядок испытаний был следующий: комплектовали испытуемые образцы материалов бязью, на которую помещали индикаторную вату, распределенную по всей ее площади; образцы закрепляли в приборе между корпусом 2 и дном 1 прибора (индикаторная вата - под стеклом дна 1); приборы помещали в термостат и выдерживали их при температуре испытаний 38±2°С не менее 20 мин, после этого их извлекали из термостата и на поверхность испытуемых образцов материалов при помощи микрошприца наносили капли иприта или его имитатора (I).

При помощи зеркала 3 через каждые 5 мин наблюдали за цветом индикаторной ваты. Время появления малиновой окраски у индикаторной ваты на участке площадью 2...4 мм2 считали временем защитного действия (ВЗД) образцов от иприта и его имитатора (I).

Результаты экспериментальных исследований представлены в таблице.

Анализ данных таблицы показывает, что время защитного действия испытуемых образцов материалов от капель иприта в среднем в 6...10 раз больше, чем при испытаниях по имитатору (I) в аналогичных условиях.

Параметром корреляционной связи является коэффициент пересчета, который представляет собой отношение значений ВЗД по иприту и его имитатору (I):

Коэффициент пересчета для прорезиненной ткани с односторонним полимерным покрытием составляет 9,9, а с двусторонним полимерным покрытием - 5,6.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет определять проницаемость иприта через защитные материалы спектральным методом качественного анализа путем использовании β-(хлорэтил)бутилсульфида.

Похожие патенты RU2231063C2

название год авторы номер документа
ИМИТАТОР β,β'-ДИХЛОРДИЭТИЛСУЛЬФИДА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАЩИТНОЙ МОЩНОСТИ ИЗОЛИРУЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ 2003
  • Шульга Л.В.
  • Алимов О.Н.
  • Демидов О.М.
  • Павлов М.Б.
  • Касимцев С.В.
  • Сергеев А.В.
RU2249810C2
Имитатор ββ'-дихлордиэтилсульфида для определения времени защитного действия защитных фильтрующих материалов 2020
  • Колесников Павел Николаевич
  • Симбирцев Максим Анатольевич
  • Калашников Юрий Владимирович
RU2781808C2
СПОСОБ ОЦЕНКИ ЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ ЛИЦЕВЫХ ЧАСТЕЙ ПРОТИВОГАЗОВ ПО БЕТА, БЕТА' -ДИХЛОРДИЭТИЛСУЛЬФИДУ ПУТЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЕГО ИМИТАТОРА - БУТИЛ-БЕТА-ХЛОРЭТИЛСУЛЬФИДА 2008
  • Шаталов Эдуард Викторович
  • Алимов Олег Николаевич
  • Камьянов Сергей Сергеевич
  • Солошин Сергей Вячеславович
  • Демидов Олег Михайлович
  • Севостьянов Андрей Александрович
  • Мутасов Дмитрий Евгеньевич
  • Павлов Михаил Борисович
  • Синькелёв Александр Петрович
RU2403076C2
ПРИМЕНЕНИЕ β-(ХЛОРЭТИЛ)БУТИЛСУЛЬФИДА В КАЧЕСТВЕ ИМИТАТОРА β,β′-ДИХЛОРДИЭТИЛСУЛЬФИДА 1998
  • Алимов Н.И.
  • Кучинский Е.В.
  • Гормай В.В.
  • Шантроха А.В.
  • Мигачев Ю.С.
  • Мигачев А.С.
  • Шаповалов В.Н.
RU2162077C2
СПОСОБ СРАВНИТЕЛЬНОЙ ОЦЕНКИ ЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ ФИЛЬТРУЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ ПО β,β'-ДИХЛОРДИЭТИЛСУЛЬФИДУ В ДИНАМИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ ПУТЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЕГО ИМИТАТОРА - МЕТИЛОВОГО ЭФИРА САЛИЦИЛОВОЙ КИСЛОТЫ 2010
  • Дзюбенко Александр Павлович
  • Синькелев Александр Петрович
  • Алимов Олег Николаевич
  • Андросов Николай Сергеевич
  • Дорохов Александр Михайлович
RU2445605C2
ПРИМЕНЕНИЕ 1,2-ДИБУТИЛДИТИАЭТАНА В КАЧЕСТВЕ ИМИТАТОРА 2,2'-ДИХЛОРДИЭТИЛСУЛЬФИДА (ИПРИТА) ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ВОЙСК БОЕВЫМ ДЕЙСТВИЯМ В УСЛОВИЯХ ХИМИЧЕСКОГО ЗАРАЖЕНИЯ ИПРИТОМ 2003
  • Алимов Н.И.
  • Павлов А.Ю.
  • Шантроха А.В.
  • Демидов О.М.
  • Козырева А.В.
  • Сорокин А.И.
  • Чернов С.А.
  • Макшаков С.В.
RU2260577C2
Способ экспрессного определения защитных свойств воздухопроницаемых защитных материалов по парам химических веществ при различных условиях массообмена 2016
  • Ковалев Андрей Юрьевич
  • Бойко Андрей Юрьевич
  • Федосеев Василий Михайлович
  • Сергеев Александр Владимирович
RU2631013C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ КОМПЛЕКТОВ СРЕДСТВ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ В ЦЕЛОМ ПРИ ОДНОВРЕМЕННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ АЭРОЗОЛЯ И ПАРА ФИЗИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ 2009
  • Шаталов Эдуард Викторович
  • Алимов Олег Николаевич
  • Павлов Михаил Борисович
  • Дорохов Александр Михайлович
  • Гардин Тарас Викторович
  • Сергеев Александр Владимирович
  • Никитаев Павел Сергеевич
RU2425347C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ СРЕДСТВ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ КОЖИ ФИЛЬТРУЮЩЕГО ТИПА ОТ ВЫСОКОДИСПЕРСНОГО АЭРОЗОЛЯ ТОКСИЧНЫХ ХИМИКАТОВ 2004
  • Шульга Леонид Васильевич
  • Алимов Олег Николаевич
  • Золотов Александр Сергеевич
  • Гардин Тарас Викторович
  • Павлов Михаил Борисович
RU2292926C2
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССОВОЙ ДОЛИ ДИЭТИЛЕНДИСУЛЬФИДА ОСНОВНОГО ВЕЩЕСТВА В ОБРАЗЦЕ МЕТОДОМ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОГО ТИТРОВАНИЯ 2015
  • Кузьмина Раиса Ивановна
  • Денисова Екатерина Николаевна
  • Угланова Варсения Загидовна
  • Денисов Николай Сергеевич
RU2609830C1

Реферат патента 2004 года СПОСОБ ОЦЕНКИ ПРОНИЦАЕМОСТИ ИПРИТА ЧЕРЕЗ ЗАЩИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Изобретение относится к области исследований методологии оценки защитных свойств материалов от токсичных химикатов, а именно к способу оценки проницаемости β,β'-дихлордиэтилсульфида через защитные материалы спектральным методом качественного анализа по времени защитного действия материала при использовании β-(хлорэтил)бутилсульфида в качестве имитатора β,β'-дихлордиэтилсульфида, моделирующего проникающую способность β,β'-дихлордиэтилсульфида (иприта) через защитные материалы средств индивидуальной защиты (СИЗ). Способ определения проницаемости β,β'-дихлордиэтилсульфида через защитные материалы осуществляют спектральным методом качественного анализа по времени защитного действия материала при использовании β-(хлорэтил)бутилсульфида в качестве имитатора β,β'-дихлордиэтилсульфида на основании коэффициента пересчета К=ВЗДддс/ВЗДимит, где ВЗДддс и ВЗДимит время защитного действия материала соответственно от β,β'-дихлордиэтилсульфида и имитатора. Достигается упрощение испытаний. 1 табл., 1 ил.

Формула изобретения RU 2 231 063 C2

Способ определения проницаемости β,β'-дихлордиэтилсульфида через защитные материалы спектральным методом качественного анализа по времени защитного действия материала при использовании β-(хлорэтил)бутилсульфида в качестве имитатора β,β'-дихлордиэтилсульфида, на основании коэффициента пересчета

где ВЗДддс и ВЗДимит - время защитного действия материала соответственно от β,β'-дихлордиэтилсульфида и имитатора.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2004 года RU2231063C2

ПРИМЕНЕНИЕ β-(ХЛОРЭТИЛ)БУТИЛСУЛЬФИДА В КАЧЕСТВЕ ИМИТАТОРА β,β′-ДИХЛОРДИЭТИЛСУЛЬФИДА 1998
  • Алимов Н.И.
  • Кучинский Е.В.
  • Гормай В.В.
  • Шантроха А.В.
  • Мигачев Ю.С.
  • Мигачев А.С.
  • Шаповалов В.Н.
RU2162077C2
Способ получения -дихлорвинилалкилсульфидов 1977
  • Мартынов Александр Викторович
  • Мирскова Анна Николаевна
  • Воронков Михаил Григорьевич
  • Ильюченок Татьяна Юльяновна
  • Фригидова Людмила Митрофановна
  • Завьялов Юрий Васильевич
SU690013A1
@ -(1-Метил-2,2-гемдихлорциклопропил)- @ -хлорэтилфенилсульфид в качестве противозадирной и противоизносной присадки к смазочным маслам 1980
  • Гулиев Абасгулу Мамед Оглы
  • Мустафаев Вефа Абдулали Оглы
  • Лемешев Александр Николаевич
  • Арустамян Юрий Сергеевич
  • Мустафаева Парлак Ризван Кызы
SU883024A1
Способ получения ди(трихлорпентил)сульфида 1961
  • Виноградова И.Э.
  • Карапетян Ш.А.
  • Облеухова О.С.
  • Петрова Р.Г.
  • Петякина Е.И.
  • Санин П.И.
  • Фрейдлина Р.Х.
  • Шепелева Е.С.
  • Эминов Е.А.
SU142369A1
ПРОИЗВОДНЫЕ АЗОТИСТОГО ИПРИТА, СВЯЗАННЫЕ С АМИНОКИСЛОТАМИ, КОТОРЫЕ ЯВЛЯЮТСЯ ПРОЛЕКАРСТВЕННЫМИ СУБСТРАТАМИ ДЛЯ ФЕРМЕНТОВ КАРБОКСИПЕПТИДАЗЫ, СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ, ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ И ДВУХКОМПОНЕНТНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ДОСТАВКИ ЦИТОТОКСИЧЕСКОГО ЛЕКАРСТВА 1993
  • Филип Дж.Берк
  • Роберт И.Дауэлл
  • Энтони Б.Маугер
  • Каролин Дж.Спрингер
RU2129542C1
DE 1208670 A, 05.11.1966
US 5015856 A, 14.05.1991
СОБОРОВСКИЙ Л.З., ЭПШТЕЙН Г.Ю
Химия и технология боевых химических веществ
- М.-Л.: ГИОП, 1938, с
Держатель для поленьев при винтовом колуне 1920
  • Федоров В.С.
SU305A1
ФРАНКЕ Э., ФРАНЦ П., ВАРНКЕ В
Химия отравляющих веществ
- М.: Химия, 1973, т
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Парный автоматический сцепной прибор для железнодорожных вагонов 0
  • Гаврилов С.А.
SU78A1
MENGER F.M., FLINGTON A.R
J
Amer
Chem
Soc
Способ приготовления консистентных мазей 1919
  • Вознесенский Н.Н.
SU1990A1
Прялка для изготовления крученой нити 1920
  • Каменев В.Е.
SU112A1
Электрический контакт 1927
  • Любимов А.П.
  • Соколовский М.М.
SU8201A1

RU 2 231 063 C2

Авторы

Шантроха А.В.

Синькелёв А.П.

Алимов О.Н.

Дорохов А.М.

Демидов О.М.

Павлов М.Б.

Даты

2004-06-20Публикация

2001-10-04Подача