ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ИНДИКАТОРНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ ЭКСПРЕСС-ОБНАРУЖЕНИЯ СЛЕДОВ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ ПОСЛЕ ТЕРРОРИСТИЧЕСКИХ АКТОВ Российский патент 2015 года по МПК G01N31/22 

Изобретение относится к области полифункциональных индикаторных составов для комплексного проведения дезактивации, дезинфекции и экспресс-обнаружения следов взрывчатых веществ на основе динитротолуола.

В комплексе противоэпидемических и санитарно-гигиенических мероприятий, проводимых в инфекционных очагах, важным элементом является дезинфекционная обработка поверхностей объектов.

Ввиду комплексного характера возможного заражения важным является разработка полифункционального индикаторного состава для одновременного проведения дезактивации и дезинфекции поверхностей зараженных объектов.

В случае возможного совершения террористических актов с применением взрывчатых веществ актуальным является также обнаружение в очагах поражения следов взрывчатых веществ.

Известно аэрозольное дезактивирующее средство, содержащее одноатомный спирт, пропеллент, алкилбензолсульфонат, неионогенное поверхностно-активное вещество, органическую кислоту, комплексообразователь и воду при следующем соотношении компонентов, масс. проценты (патент на изобретение №2290208 от 16.11.2004 г.):

алкилбензолсульфонат или сульфонол - 0,5-5;

полифосфат (гексаметафосфат натрия) - 0,3-0,5;

одноатомный спирт - 2,0-5,0;

неионогенное поверхностно-активное вещество (ОП-7 или ОП-10) - 0,1-1,5;

органическая кислота - 0,5-2,0;

антикоррозионное вещество (гексаметафосфат натрия) - 0,5-1,0;

комплексообразователь (дитизон) - 0,02-0,04;

вода - 90,0-95,0;

пропеллент (дихлордифторметан) - 8,0-85,0.

Однако данное средство пригодно только для проведения дезактивационных работ.

Известно применение для дезинфекции поверхностей объектов рецептур на основе четвертичных аммониевых соединений (далее ЧАС). Так известная дезинфицирующая субстанция «ВТС 50 RU» производства компании «STEPAN Е1ЖОРЕ» France («Степан Европа», Франция) (бензалконий хлорид) представляет собой водный раствор основного вещества - алкилдиметилбензиламмоний хлорид - 51% и примесных веществ алкил (С₁₂-С₁₆) диметиламина - не более 1%. С помощью данной рецептуры можно проводить только дезинфекцию поверхностей объектов.

Недостатком указанных выше существующих составов является их монофункциональность, то есть применение только лишь для дезактивации (первый состав) или дезинфекции (второй состава) поверхностей объектов.

Известно использование в качестве активного агента, обеспечивающего комплексность действия, в частности для дегазации, дезинфекции, дезинсекции, дезактивации и экранирования, такого четвертичного аммониевого соединения, как клатрат дидецилметиламмонийгалогенида с карбамидом, при этом композиция на основе этого активного вещества применяется в виде пены (патент на изобретение №2290208 от 16.11.2004 г.).

Недостатком данного состава является необходимость последующего нанесения на слой пены другой композиции, эффективной для инактивации действующего вещества, и/или нанесения пеногасителя на слой пены для ее разрушения.

Ранее была установлена способность соединений, относящихся к классу ЧАС, использоваться для обнаружение взрывчатых веществ на основе динитротолуола.

Так, рецептура, содержащая спиртовый раствор тетрабутиламмоний хлорида, позволяет проводить экспресс-обнаружение данных веществ на поверхностях различных объектов (патент на изобретение №2290208 от 16.11.2004 г.).

Технический результат, достигаемый предлагаемым изобретением, заключается в расширении эксплуатационных возможностей за счет одновременного проведения дезинфекции, дезактивации поверхностей объектов и экспресс-обнаружения на поверхностях следов взрывчатых веществ на основе динитротолуола.

Данный технический результат достигается тем, что нами предлагается полифункциональный индикаторный состав для экспресс-обнаружения следов взрывчатых веществ после террористических актов, представляющий собой водно-спиртовой раствор алкилбензолсульфоната, неионогенного поверхностно-активного вещества, органической кислоты, антикоррозионного вещества и комплексообразователя, одновременно обеспечивается проведение дезинфекции, дезактивации поверхностей объектов и экспресс-обнаружения на поверхностях следов взрывчатых веществ на основе динитротолуола, используются следующие компоненты при их количественном соотношении, масс. %:

цетилпиридиний хлорид - 26,0;

алкилдиметиламин - 1,0;

алкилбензолсульфонат - 6,0;

глутаровый альдегид - 1,0;

изопропиловый спирт - 3,0;

неионогенное поверхностно-активное вещество (ОП-7) - 1,0;

щавелевая кислота - 1,0;

гексаметафосфат натрия - 1,0;

дитизон - 0,1;

вода - до 100.

Полифункциональный индикаторный состав для экспресс-обнаружения следов взрывчатых веществ после террористических актов, представляющий собой водно-спиртовой раствор алкилбензолсульфоната, неионогенного поверхностно-активного вещества, органической кислоты, антикоррозионного вещества и комплексообразователя, в котором для одновременного проведения дезинфекции, дезактивации поверхностей объектов и экспресс-обнаружения на поверхностях следов взрывчатых веществ на основе динитротолуола используются следующие компоненты при их количественном соотношении, масс. %:

цетилпиридиний хлорид - 26,0;

алкилдиметиламин - 1,0;

алкилбензолсульфонат - 6,0;

глутаровый альдегид - 1,0;

изопропиловый спирт - 3,0;

неионогенное поверхностно-активное вещество (ОП-7) - 1,0;

щавелевая кислота - 1,0;

гексаметафосфат натрия - 1,0;

дитизон - 0,1;

вода - до 100.

В случае обработки поверхности данным полифункциональным индикаторным составом осуществляется ее дезактивация и дезинфекция.

Кроме того при наличии на поверхности следов взрывчатых веществ на основе динитротолуола на поверхности появляются характерные пятна коричневого цвета, сохраняющиеся в течение нескольких часов.

Данный полифункциональный индикаторный состав используется в специальном аэрозольном устройстве. Аэрозольное устройство представляет собой баллончик различного объема, снабженный распылителем и заполненный полифункциональной индикаторной рецептурой. Распыление рецептуры осуществляется за счет давления сжатого воздуха, создаваемого с помощью насоса-распылителя.

В основе обнаружения полинитроароматических соединений на основе динитротолуола лежит реакция, протекающая при взаимодействии вещества, относящегося к классу четвертичных аммониевых соединений с раствором динитротолуола, приводящая к появлению характерного коричневого окрашивания, причем появившееся окрашивание сохраняется длительное время (более 5 суток).

Преимущества применения данного полифункционального индикаторного состава в аэрозольном устройстве перед известными составами состоят в следующем:

отсутствие необходимости непосредственного контакта оператора с анализируемой поверхностью;

многократность использования одной упаковки (не менее 100 раз), что позволяет многократно проводить обработку поверхности объекта;

сохранение работоспособности в интервале температур от 0°С до плюс 50°С;

обеспечивается большая площадь обработки и контроля;

используемая рецептура не является токсичной;

не используется фреон с его озоноразрушающим потенциалом;

аэрозольное устройство изготовлено из полимерных материалов и является коррозионно-устойчивым и ударопрочным;

в случае обнаружения соединений динитротолуола не требуется отбор проб с последующей их обработкой и анализом в специализированной лаборатории;

удобство и безопасность в использовании;

сохранение свойств в присутствии возможных примесей (масла, топлива и др.);

позволяет проводить обработку и экспресс-обнаружение на вертикальных, наклонных и горизонтальных поверхностях;

рецептура приготовлена на основе спиртовых растворов и является нетоксичной, в случае попадания на открытые участки кожи достаточно смыть ее водой с мылом;

обеспечивает контрастный и стабильный во времени индикационный эффект при обнаружении соединений динитротолуола, сохраняющийся длительное время.

Проведенное опытное хранение показало стабильность рецептуры при хранении в аэрозольном устройстве и сохранение его работоспособности в течение не менее 2 лет.

Экспериментальные исследования показали, что наилучший эффект достигается при использовании композиции, состоящей из (масс.%):

цетилпиридиний хлорид - 26,0;

алкилдиметиламин - 1,0;

алкилбензолсульфонат - 6,0;

глутаровый альдегид - 1,0;

изопропиловый спирт - 3,0;

неионогенное поверхностно-активное вещество (ОП-7) - 1,0;

щавелевая кислота - 1,0;

гексаметафосфат натрия - 1,0;

дитизон - 0,1;

вода - до 100.

При меньшем содержании цетилпиридиний хлорида и алкилбензолсульфоната не обеспечивается требуемое качество дезинфекции, дезактивации и наглядность получаемого индикационного эффекта, а применение их более высоких концентраций нецелесообразно в связи с дальнейшим незначительным увеличением обеззараживающего эффекта, повышением деструктивного воздействия на обрабатываемые изделия и неблагоприятного воздействия на здоровье людей.

Для проведения дезинфекции, дезактивации и обнаружения следов взрывчатых веществ непосредственно на поверхности объектов с помощью аэрозольного устройства осуществляют следующие операции:

снять колпачок с насоса-распылителя, поднести аэрозольное устройство на расстояние 10-20 см от контролируемой поверхности с учетом направления ветра;

многократно нажимая на кнопку или ручку насоса-распылителя, распылить полифункциональный индикаторный раствор на обследуемую поверхность;

в случае наличия следов динитротолуола наблюдать за появлением на контролируемой поверхности индикационного эффекта. Появление коричневой окраски в соответствии с эталоном свидетельствует о наличии на поверхности взрывчатых веществ на основе соединений динитротолуола. Индикационный эффект сохраняется длительное время (несколько суток).

В случаях, когда индикационный эффект не нагляден, а также при совпадении цвета поверхности с цветом индикационного эффекта, смачивали полифункциональной индикаторной рецептурой ватно-марлевый диск или полоску фильтровальной бумаги, протирали ими анализируемую поверхность площадью около 100 см² и наблюдали появление индикационного эффекта на поверхности фильтровальной бумаги. Возможно нанесение рецептуры непосредственно на обследуемую поверхность с последующим протиранием ее ватно-марлевым диском.

С целью обнаружения динитротолуола в условиях проведения эксперимента осуществляли нанесение на пластины из нержавеющей стали, алюминия, кафеля и окрашенные краской ХВ-518 площадью по 100 см² методом орошения 1% спиртового раствора динитротолуола. Нанесение раствора динитротолуола на поверхности осуществлялось путем его распыления с помощью аэрозольного устройства. Дисперсность аэрозоля рецептуры составляла 100-200 мкм. После нанесения раствора поверхности выдерживались при температуре испытаний (0°С, плюс 20 и плюс 50°С) в течение не менее 0,5 ч.

Спустя 0,5 ч, 1 ч и 2 ч после нанесения на пластины раствора динитротолуола смачивали ватно-марлевые диски или полоски фильтровальной бумаги из аэрозольного устройства полифункциональной индикаторной рецептурой. Затем осуществляли отбор проб путем протирания ими всей обработанной поверхности без нарушения ее целостности в течение 1 мин.

На другие пластины с раствором динитротолуола, а также на ватно-марлевые диски и полоски фильтровальной бумаги, полученные после обработки поверхности, с расстояния 10-20 см наносили из аэрозольного устройства предлагаемую полифункциональную индикаторную рецептуру с нормой расхода 0,3-1,0 л/м².

Наблюдали появление на ватно-марлевых дисках и фильтровальных полосках характерного индикационного эффекта.

В случае распыления полифункциональной индикаторной рецептуры из аэрозольного устройства непосредственно на анализируемую поверхность наблюдали появление индикационного эффекта на этой поверхности. Фиксировали время появления индикационного эффекта. Результаты испытаний приведены в таблице.

Результаты проведенных испытании показали, что полифункциональный индикаторный состав для экспресс-обнаружения следов взрывчатых веществ после террористических актов в аэрозольном устройстве без использования дополнительных приспособлений и реактивов сохраняет свою работоспособность и обеспечивает обнаружение следов соединений динитротолуола на различных поверхностях в интервале температур от 0°С до плюс 50°С спустя 2 ч после обработки поверхности раствором динитротолуола. В качестве полифункциональной индикаторной рецептуры наряду с четвертичным аммониевым соединением (ВТС 50 RU) проверялась и композиция на основе бигуанидинов и аминов (катамин, катамин АБ). Во всех случаях был получен положительный результат обнаружения следов динитротолуола.

Время появления индикационного эффекта при нанесении полифункционального индикаторного состава на обследуемую поверхность, обработанную 1% раствором динитротолуола, составляет 25-70 секунд в зависимости от температуры поверхности.

Таким образом, предлагаемый полифункциональный индикаторный состав для экспресс-обнаружения следов взрывчатых веществ после террористических актов обеспечивает экспресс-обнаружение соединений на поверхностях объектов в широком диапазоне рабочих температур.

Результаты оценки бактерицидной способности полифункциональной индикаторной рецептуры по инактивации микроорганизмов подтвердили наличие у нее дезинфицирующих свойств при времени экспозиции 30-120 минут.

Проверка дезактивирующих свойств полифункциональной индикаторной рецептуры подтвердила наличие у нее способности снижать мощность экспозиционной дозы гамма-излучения.

Аэрозольное устройство (далее АУ) имеет невысокую стоимость, оптимальные массогабаритные характеристики, обеспечивает малый удельный расход полифункциональной индикаторной рецептуры, при распылении достигаются необходимые дисперсность и однородность факела распыления. На каждое аэрозольное устройство наносится этикетка, изготовленная методом офсетной печати на самоклеющейся белой полуглянцевой бумаге, стойкой к действию агрессивных сред.

Этикетка содержит:

условное и полное наименования изделия;

объем полифункциональной индикаторной рецептуры;

сведения о назначении АУ и способе его применения;

индикационный эффект при обнаружении соединений динитротолуола;

дату изготовления;

срок годности.

Аэрозольные устройства могут поставляться комплектом. Такой комплект предназначен для проведения дезактивации, дезинфекции и экспресс-обнаружения соединений динитротолуола на горизонтальных, наклонных и вертикальных поверхностях. Состав комплекта приведен ниже.

Аэрозольное устройство шт. 2

в том числе:

насос-распылитель, шт. 1

корпус, шт. 1

полифункциональная индикаторная рецептура от 0,15 до 1,5 л

этикетка, шт. 1

Комплект принадлежностей, шт., 1

в том числе:

насос-распылитель, шт. 1

ватно-марлевый диск диаметром 60 мм, шт. 100

эксплуатационная документация, к-т 1

тара картонная, шт. 1

Определены основные характеристики комплекта для проведения дезактивации, дезинфекции и экспресс-обнаружения соединений динитротолуола:

время подготовки к работе, не более, мин 1 время обнаружения соединений динитротолуола,   не более, мин. 4 время сохранения индикационного эффекта, не менее, часов 1 пороговая чувствительность, мг/мл 5·10^-1 диапазон рабочих температур, °С 0 - плюс 50 масса АУ, кг, от 0,15 до 1,5 размер обнаруживаемых капель, не менее, мкм 150 кратность использования, не менее, раз 50 гарантийный срок хранения, не менее, лет 2

Области применения комплекта

Проведение дезактивации, дезинфекции и экспресс-обнаружение следов соединений динитротолуола путем аэрозольного орошения поверхностей объектов;

выявление просыпей (проливов), загрязнения и чистоты поверхности тары, используемой для перевозки взрывчатых веществ на основе динитротолуола;

проверка качества отмывки поверхностей объектов от следов соединений динитротолуола.

Предлагаемое техническое решение промышленно применимо, так как для его реализации могут быть использованы стандартное оборудование и широко распространенные материалы и химические реактивы.

Изобретение относится к химической промышленности и представляет собой полифункциональный индикаторный состав для экспресс-обнаружения следов взрывчатых веществ на основе динитротолуола после террористических актов, содержащий цетилпиридиния хлорид, алкилдиметиламин, алкилбензолсульфонат, глутаровый альдегид, изопропиловый спирт, неионогенное поверхностно-активное вещество ОП-7, щавелевую кислоту, гексаметафосфат натрия, дитизон и воду, причем компоненты в составе находятся в определенном соотношении в мас.%. Изобретение обеспечивает расширение эксплуатационных возможностей за счет одновременного проведения дезинфекции, дезактивации поверхностей объектов и экспресс-обнаружения на поверхностях следов взрывчатых веществ на основе динитротолуола. 1 табл.

Полифункциональный индикаторный состав для экспресс-обнаружения следов взрывчатых веществ после террористических актов, представляющий собой водно-спиртовой раствор алкилбензолсульфоната, неионогенного поверхностно-активного вещества, органической кислоты, антикоррозионного вещества и комплексообразователя, отличающийся тем, что для одновременного проведения дезинфекции, дезактивации поверхностей объектов и экспресс-обнаружения на поверхностях следов взрывчатых веществ на основе динитротолуола используются следующие компоненты при их количественном соотношении, мас. %:
цетилпиридиний хлорид 26,0 алкилдиметиламин 1,0 алкилбензолсульфонат 6,0 глутаровый альдегид 1,0 изопропиловый спирт 3,0; неионогенное поверхностно-активное   вещество ОП-7 1,0 щавелевая кислота 1,0 гексаметафосфат натрия 1,0 дитизон 0,1 вода 100