Отправить статью по E-mail 
Обнаружение аварийно химически опасных веществ методом спектрометрии ионной подвижности
- Авторы: Александрова Д.А.1, Баберкина Е.П.1, Якушин Р.В.1, Осинова Е.С.1, Меламед Т.Б.1, Лузенина Л.А.1, Цаплин Г.В.1, Беляков В.В.2, Беляков В.В.2, Шалтаева Ю.Р.2, Головин А.В.3
-
Учреждения:
- Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева
- Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”
- Институт физической химии и электрохимии имени А.Н. Фрумкина Российской академии наук
- Выпуск: Том 517, № 1 (2024)
- Страницы: 39-48
- Раздел: ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
- URL: https://transsyst.ru/2686-9535/article/view/651902
- DOI: https://doi.org/10.31857/S2686953524040052
- EDN: https://elibrary.ru/YDTJWA
- ID: 651902
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
Проведено сравнение детекторов химических веществ, работающих на основе спектрометрии ионной подвижности и используемых службами быстрого реагирования для оперативного обнаружения и идентификации широкого спектра аварийно химически опасных веществ. Представлены физические основы метода регистрации, методика математической обработки спектров и определения ионной подвижности веществ. Разработана процедура приготовления тестовых образцов паров летучих органических соединений в широком диапазоне концентраций. Для идентификации соединений использованы приборы отечественного производства – ионно-дрейфовый детектор “Кербер-Т” и стационарный автоматический газосигнализатор “Сегмент”. Проведено сравнение их чувствительности и диапазона обнаружения при идентификации соединений. Исследования проводились на наборе веществ, стандартизированных для обеспечения безопасности при террористических актах. В результате работы получены спектры ионной подвижности для бромциана, сероуглерода, хлорацетона. Определены пределы обнаружения и значения ионной подвижности этих соединений, исследованы зависимости спектров их ионной подвижности от концентрации в воздушной среде. На основании данных спектроскопии ионной подвижности предложены возможные механизмы ионизации молекул бромциана, сероуглерода, хлорацетона. Показаны схемы возможного образования мономерных и димерных ионов соединений. Обобщены результаты экспериментальных исследований, особенности идентификации соединений с учетом вида спектров, концентраций веществ и условий измерений.
Ключевые слова
Об авторах
Д. А. Александрова
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева
Email: kittenlid@mail.ru
Россия, 125047 Москва
Е. П. Баберкина
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева
Email: kittenlid@mail.ru
Россия, 125047 Москва
Р. В. Якушин
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева
Email: kittenlid@mail.ru
Россия, 125047 Москва
Е. С. Осинова
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева
Email: kittenlid@mail.ru
Россия, 125047 Москва
Т. Б. Меламед
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева
Email: kittenlid@mail.ru
Россия, 125047 Москва
Л. А. Лузенина
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева
Автор, ответственный за переписку.
Email: kittenlid@mail.ru
Россия, 125047 Москва
Г. В. Цаплин
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева
Email: kittenlid@mail.ru
Россия, 125047 Москва
В. В. Беляков
Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”
Email: kittenlid@mail.ru
Россия, 115409 Москва
В. В. Беляков
Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”
Email: kittenlid@mail.ru
Россия, 115409 Москва
Ю. Р. Шалтаева
Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”
Email: kittenlid@mail.ru
Россия, 115409 Москва
А. В. Головин
Институт физической химии и электрохимии имени А.Н. Фрумкина Российской академии наук
Email: kittenlid@mail.ru
Россия, 119071 Москва
Список литературы
- Смолин Ю.М., Кобцев Б.Н., Новоселов Н.П. // Вестник ТГТУ. 2009. Т. 15. № 3. С. 620–628.
- Hernandez-Mesa M., Ropartz D., Garcia-Campana A.M., Rogniaux H., Dervilly-Pinel G., Le Bizec B. // Molecules. 2019. V. 30. № 11. P. 2185–2195. https://doi.org/10.3390/molecules24152706
- Tabrizchi M., Maki Abadi E., Parchami R., Fadaei E. // J.Am. Soc. Mass Spectrom. 2022. V. 33. № 7. P. 1148–1160. https://doi.org/10.1021/jasms.2c00010
- Li J., Li L., Gao W., Shi Sh., Yu J., Tang K. // Anal. Chem. 2022. V. 94. № 16. P. 6363–6370. https://doi.org/10.1021/acs.analchem.2c00805
- Жалкиев В.Т., Енин В.Г. // Общество и право. 2006. № 2 (12). С. 141–145.
- Krylova N., Krylov E., Eiceman G.A., Stone J.A. // J. Phys. Chem. 2003. V. 107. № 19. P. 3648–3654. http://dx.doi.org/10.1021/jp0221136
- Лобачева Г.К., Кайргалиев Д.В. // Вестник ВолГУ. Сер. 10. 2015. № 47. С. 59–68. http://dx.doi.org/10.15688/jvolsu10.2015.4.9
- Kanu A.B., Hill H.H. Jr., Gribb M.M., Walters R.N. // J. Environ. Monit. 2007. V. 9. № 1. P. 51–60. https://doi.org/10.1039/b610493b
- Пушкин И.А., Валуев Н.П. // Научные и образовательные проблемы гражданской защиты. 2010. № 4. С. 53–57.
- Eiceman G.A., Karpas Z., Hill H.H. Jr. Ion Mobility Spectrometry, 3nd ed. Raton B. (Ed.). Taylor & Francis: Boca Raton, FL, USA, 2013, p. 444.
- Буряков И.А. // Журн. аналит. химии. 2011. Т. 66. № 8. С. 788–809. https://doi.org/10.1134/S1061934811080077
- The portable ion mobility spectrometry (IMS). Chemical agent detectors. Market survey report. National Urban Security Technology Laboratory for the U.S. Department of Homeland Security, Science and Technology Directorate. Washington, DC, 2013. 20 p.
- Травень В.Ф., Щекотихин А.Е. Практикум по органической химии: учебное пособие. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014. С. 210.
- Allers M., Schaefer Ch., Ahrens A., Schlottmann F., Hitzemann M., Kobelt T., Zimmermann S., Hetzer R. // Anal. Chem. 2022. V. 94. P. 1211−1220. https://doi.org/10.1021/acs.analchem.1c04397
- Семиохин И.А. Физическая химия. М.: МГУ, 2001. 272 с.
- Александрова Д.А., Меламед Т.Б., Баберкина Е.П., Фенин А.А., Осинова Е.С., Коваленко А.Е., Якушин Р.В., Шалтаева Ю.Р., Беляков В.В., Зыкова Д.И. // Тонкие химические технологии. 2021. Т. 16. № 6. С. 512–525. https://doi.org/10.32362/2410-6593-2021-16-6-512-525
- Франке З. Химия отравляющих веществ. Пер. с нем. М.: Химия. 1973. 437 с.
- Гармаш А.В., Сорокина Н.М. Метрологические основы аналитической химии: учеб. пособие по курсу “Аналитическая химия”. Шеховцова Т.Н. (ред.). М.: МГУ, 2017. 52 с.
- Организация медико-санитарного обеспечения при террористических актах с использованием опасных химических и отравляющих веществ: Методические рекомендации МР № 2510/13132-01-34: утв. М-во здравоохранения РФ, Гл. сан. врачом 27.10.2001 г. / Всероссийский центр медицины катастроф “Защита” Федерального медико-биологического агентства, Министерство здравоохранения Российской Федерации. М.: ВЦМК “Защита”. 2003. 35 с.
Дополнительные файлы
