ИМИТАТОР ХИМИЧЕСКОГО ЗАРАЖЕНИЯ ВОДНОЙ СРЕДЫ ВЕЩЕСТВОМ ВИ-ЭКС Российский патент 2012 года по МПК C06D7/00 

Изобретение относится к имитатору токсичного химиката, в частности фосфорорганического вещества (ФОВ), а именно к использованию этилового эфира β-фенилакриловой кислоты C₆Н₅СН=СНСООС₂Н₅ (C₁₁H₁₂O₂) в качестве имитатора O-этилового S-2-(N,N-диизопропиламино)этилового эфира метилфосфоновой кислоты (Ви-экс) при изучении динамики распространения Ви-экс в водной среде [реках (постоянным водным потоком значительных размеров с естественным течением по руслу); водоемах различного происхождения (озерах, бассейнах, естественных, искусственных) текучих, стоячих].

Средства имитации химического заражения используются для обучения личного состава войск действиям в условиях химического заражения, работе на оптических инфракрасных дистанционных средствах химической разведки, контроля и проверки их работоспособности, а также приобретения практических навыков работы с приборами химической разведки. Критерием оценки правильности пользования приборами химической разведки являются их срабатывание в присутствии имитатора, моделирующего те свойства отравляющих веществ, которые вызывают индикационный эффект. Критерием оценки работоспособности прибора химической разведки в этом случае также является его срабатывание в присутствии имитатора.

В литературе имеются сведения об использовании диметилметилфосфоната ((СН₃O)₂СН₃РO) и гексафторида серы (SF₆) в качестве имитаторов фосфорорганических отравляющих веществ при разработке и испытаниях лидарных систем дистанционного обнаружения химического заражения [Ерин А.И., Тальберг Д.Д., Малышев В.А., Гозенбук В.А. Современные принципы организации и аппаратурного оснащения органов химической разведки и химического контроля (обзор) // Гражданская оборона за рубежом. - 1991. - №5, 6. - С.39-44]. Однако данные соединения применяются для моделирования оптических характеристик ФОВ типа G лишь в узком спектральном диапазоне, соответствующем рабочему спектральному диапазону активных лидарных систем на основе CO₂-лазеров и только в атмосфере. В то же время указанные выше имитаторы ФОВ являются токсичными и малодоступными соединениями.

Известны органические соединения, использующиеся в качестве имитаторов ФОВ триметилфосфат и диметилсульфоксид, имеющие близкие к ФОВ спектральные характеристики в среднем инфракрасном диапазоне в парообразном состоянии [патент РФ №2261858 МПК⁷ C07C 317/04, G01N 21/35, 10.10.2005]. Однако данные соединения применяются в среднем инфракрасном диапазоне в парообразном состоянии и имитирующие только спектральные характеристики ФОВ в атмосфере.

Использование выше указанных соединений в качестве имитаторов Ви-экс невозможно в условиях водной среды вследствие несоответствия основному критерию - растворимости: триметилфосфата, диметилсульфоксида, диметилметилфосфоната и гексафторида серы. Кроме того, поведение их в условиях атмосферы отличается от поведения в водных средах, где многокомпонентная рецептура расслаивается на ее составляющие в соответствии со значениями растворимости.

Таким образом, можно отметить, что в настоящее время отсутствует имитатор вещества Ви-экс для лабораторного изучения динамики распространения его в водной среде в проточных и непроточных водоемах.

Целью изобретения является использование нетоксичного и доступного вещества этилового эфира β-фенилакриловой кислоты в качестве имитатора Ви-экс, позволяющего исследовать динамику распространения его в проточных и непроточных водоемах.

Данная цель достигается использованием вещества, обладающего аналогичными Ви-экс физическими характеристиками в водной среде. В качестве имитатора был исследован этиловый эфир β-фенилакриловой кислоты, имеющий близкие к Ви-экс значения физических параметров.

Основными критериями выбора имитационной рецептуры можно считать наиболее полное совпадение значений растворимости, вязкости и плотности имитатора и токсичного химиката (Ви-экс); возможность количественного определения при низких значениях концентрации; его низкая токсичность; дешевизна и доступность.

Из ряда исследованных возможных имитаторов наиболее приемлемым для использования в водной среде является этиловый эфир β-фенилакриловой кислоты. Его основные физические характеристики в сравнении с веществом Ви-экс представлены в таблице 1 [Вайсберг А., Проскауэр Э., Риддик Дж., Тупс Э. Органические растворители. Физические свойства и методы очистки [Текст] / Пер. с англ. Н.Н.Тихомировой, под ред. Я.М.Варшавского. - М.: Изд. иностранной литературы, 1958. - С 157].

Таблица 1 Физические свойства имитаторов и O-этилового S-2-(N,N-диизопропиламино)этилового эфира метилфосфоновой кислоты (Ви-экс) Вещество Температура кипения Т_кип, °C Растворимость в воде, % Плотность ρ, г/см³ Вязкость µ, сП Этиловый эфир β-фенилакриловой кислоты 272,7 3,0 1,0494 8,7 Трибутирин 315,0 0,01 1,035 11,6 Бензиловый спирт 205,0 4,0 1,042 4,05 О-этиловый S-2-(N,N-диизопропиламино)этиловый эфир метилфосфоновой кислоты (Ви-экс) 298,0 5,0 1,014-1,019 9,04

Из представленных в таблице 1 данных следует, что по совокупности оцениваемых параметров этиловый эфир β-фенилакриловой кислоты имеет наиболее близкие к веществу Ви-экс физические характеристики (температура кипения, растворимость, плотность и вязкость имеют одинаковые значения) и поэтому наиболее пригоден для имитации вещества Ви-экс в водной среде. Кроме того, этиловый эфир β-фенилакриловой кислоты является сырьем для получения душистых веществ в мыловарении и парфюмерной промышленности, а также в производстве антисептиков [Химический энциклопедический словарь [Текст]. Под ред. И.Л.Кнунянца. - М.: Советская энциклопедия, 1983. - С.685].

В этой связи наиболее точное, достоверное моделирование вещества Ви-экс в водной среде происходит имитатором - этиловым эфиром β-фенилакриловой кислоты.

Предложенный в качестве имитатора этиловый эфир β-фенилакриловой кислоты может быть применен для решения задач по имитации химического заражения в водной среде:

- при моделировании процесса распространения вещества Ви-экс в руслах пресноводных рек;

- при определении динамики распространения области загрязнения;

- при определении степени разбавления области загрязнения относительно начальной концентрации на заданном удалении от источника;

- при моделировании распространения вещества Ви-экс на заданном участке русла с учетом его конкретных морфологических особенностей.

Изобретение относится к имитатору токсичного химиката, являющегося фосфорорганическим веществом, а именно моделирующему процесс распространения загрязнения веществом Ви-экс (O-этиловый S-2-(N,N-диизопропиламино)этиловый эфир метилфосфоновой кислоты, VX) в водной среде проточных и непроточных водоемов. Имитатор состоит из этилового эфира β-фенилакриловой кислоты. Имитатор является нетоксичным доступным веществом, позволяющим изучать динамику распространения в водной среде вещества Ви-экс, что позволяет имитировать заражение им водных объектов, например русел пресноводных рек с учетом конкретных морфологических особенностей отдельных участков их русла и для определения динамики распространения и степени разбавления области загрязнения на заданном удалении от источника. 1 табл.

Имитатор химического заражения водной среды веществом Ви-экс, характеризующийся тем, что он представляет собой этиловый эфир β-фенилакриловой кислоты.