Применение аэрозольного устройства для экспресс-обнаружения агрессивных химических веществ кислого характера на поверхностях объектов



Применение аэрозольного устройства для экспресс-обнаружения агрессивных химических веществ кислого характера на поверхностях объектов
Применение аэрозольного устройства для экспресс-обнаружения агрессивных химических веществ кислого характера на поверхностях объектов

 


Владельцы патента RU 2563836:

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России" (федеральный центр науки и высоких технологий) (RU)

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к экспресс-обнаружению агрессивных химических веществ кислого характера на горизонтальных, наклонных и вертикальных поверхностях. Для этого используют аэрозольное устройство для распыления индикаторных растворов. Орошение анализируемой поверхности проводят индикаторной рецептурой в виде монодисперсного аэрозоля с расстояния 10-15 см с последующим визуальным определением индикационного эффекта. Для обнаружения сильных кислот в качестве индикатора используют 0,05-0,1% раствор смеси двух индикаторов метилового красного и метилового желтого в соотношении 1:1 по объему в этиловом спирте. Для обнаружения слабых органических кислот используют 0,05-0,1% раствор 4-диэтиламинобензола в этиловом спирте. Изобретение обеспечивает получение наглядного индикационного эффекта, многократность использования и работоспособность устройства в течение не менее 2 лет. 2 ил.

 

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к применению известного устройства по новому назначению для экспресс-обнаружения зараженности поверхностей объектов агрессивными химическими веществами кислого характера.

К агрессивным химическим веществам кислого характера относятся сильные (серная, азотная, соляная и другие) и слабые (уксусная и другие) кислоты.

Необходимость применение аэрозольного устройства для экспресс-обнаружения агрессивных химических веществ кислого характера на поверхностях объектов обусловлена тем, что розлив этих химических веществ может привести к получению химических ожогов работающим персоналом, а смешение агрессивных химических веществ кислого и щелочного характера может вызвать сильное задымление, взрывы и пожары. Поэтому совместное хранение этих веществ является недопустимым.

Известно применение аэрозольного устройства для распыления лекарств, лаков, красок, эмульсий. В последние годы многими фирмами предлагаются аэрозольные упаковки, не содержащие пропеллентов. Выдача содержимого происходит сжатым воздухом с помощью микронасоса (механическим пульверизатором), навинчивающегося на горловину баллона и создающего давление воздуха в баллоне до 5 атм. Тонкодисперсную струю в таких случаях получают при сочетании высокого гидравлического давления, развиваемого насосом, с малым проходом сечения клапанов (для этого используют лазерные технологии).

В настоящее время стоимость таких упаковок высока и их применение экономически эффективно не для всех препаратов. Для распыления суспензий с высоким содержанием твердых веществ, пленкообразующих препаратов, пен и других подобные насосы непригодны.

Назначение аэрозоля, состояние содержимого баллона, его консистенция, состав и путь введения требуют применения различных, в каждом случае строго определенных типов клапанно-распылительных систем. Клапан аэрозольной упаковки должен обеспечивать ее герметичность при давлении в баллоне до 20 кгс/см2 и эвакуацию препарата из баллона. Имеется очень много конструкций клапанных устройств. Их классифицируют по трем признакам: по принципу действия; по способу крепления на баллоне; по назначению.

По принципу действия их классифицируют на группы:

- пружинные, действующие при нажатии на распылительную головку вертикально вниз (пружинные, в свою очередь, делят на одноразовые и многократные; непрерывные и дозирующие);

- качательные беспружинные, действующие при нажатии на распылительную головку сбоку;

- клапаны с винтовым вентилем.

По способу крепления на баллоне:

- закрепляющиеся в стандартном отверстии баллона путем разжима вертикальных стенок корпуса клапана под бортик горловины баллона специальным цанговым устройством (для металлических баллонов);

- закрепляющиеся на горловине баллона путем завальцовки корпуса клапана или капсулы на специальных станках (для стеклянных и пластмассовых баллонов);

- клапаны, навинчивающиеся на горловину сосуда (для крупных баллонов многократного использования).

По назначению:

- стандартные для жидких продуктов;для пен; вязких продуктов; порошков и суспензий; клапаны специального назначения; дозирующие клапаны. Отечественной промышленностью выпускаются четыре типа клапанов, девять типов распылителей и насадок к ним. Их подразделяют на: распылители для ингаляций; лечения бронхиальной астмы; суспензионных и пленкообразующих аэрозолей; насадки стоматологические, ректальные, вагинальные и др. Известно применение аэрозольного устройства для экспресс-обнаружения полинитроароматических взрывчатых веществ путем нанесения аэрозоля индикаторной рецептуры на исследуемую поверхность с последующим визуальным определением индикационного эффекта (RU 2369444). Для обнаружения веществ кислого характера ранее использовались индикаторные пленки, бумажки и билеты. При этом для обнаружения веществ кислого характера индикаторные бумажки и билеты необходимо привести в непосредственный контакт с анализируемой поверхностью. Если оператор работает без перчаток, то это может привести к получению им химического ожога. Если агрессивное химическое вещество впиталось в лакокрасочное покрытие, то чувствительности индикаторной бумажки для обнаружения зараженности поверхности оказывается недостаточной. При этом зараженность определяется только в месте непосредственного контакта бумажки с поверхностью объекта площадью около 10 см2. Для обнаружения зараженности круп-но-габаритного объекта необходимо провести такое обнаружение в нескольких десятках таких участков. Для устранения этих недостатков нами предлагается применение для обнаружения агрессивных химических веществ кислого характера аэрозольного устройства.

Техническим результатом изобретения является повышение чувствительности обнаружения, быстродействия, наглядности индикационного эффекта, обеспечение безопасности и удобства использования.

Данный технический результат достигается тем, что предлагается применение аэрозольного устройства в качестве индикаторного средства для обнаружения агрессивных химических веществ кислого характера на поверхностях объектов, распыление индикаторной рецептуры на поверхность объекта осуществляется с использованием аэрозольного устройства, выполненного в виде герметичного корпуса, заправленного индикаторной рецептурой и насоса-распылителя, при этом о наличии агрессивного химического вещества кислого характера судят по характерному изменению окраски индикатора на поверхности обследуемого объекта в соответствии с эталоном на этикетке аэрозольного устройства, распыление индикаторной рецептуры осуществляют с расстояния 10-15 сантиметров от поверхности монодисперсным аэрозолем, для обнаружения веществ кислого характера используют 0,05-0,1 мас.% растворы смеси двух индикаторов метилового красного и метилового желтого в соотношении 1:1 по объему в этиловом спирте, для обнаружения слабых органических кислот (уксусной и других) используют 0,05-0,1 мас.% раствор 4-диэтиламиноазобензола в этиловом спирте.

Для обнаружения веществ кислого характера ранее использовался способ с применением индикаторных бумаг и билетов.

Нами применен способ аэрозольного распыления индикаторной рецептуры на обследуемую поверхность. При этом использована способность индикатора метилового красного мгновенно изменять окраску от желтой до красной при переходе от нейтральной до кислой среды (в интервале pH 4,4-6,2).

Индикатор метиловый желтый изменяет окраску от желтой до красной в более кислом интервале pH (2,9-4,0). Учитывая то, что оба индикатора одинаково изменяют окраску от желтой до красной в кислой среде, нами в целях расширения диапазона определяемых продуктов кислого характера рекомендовано использование смеси спиртовых растворов двух индикаторов в объемном соотношении 1:1.

Исходя из этого для обнаружения веществ кислого характера в предлагаемом нами способе используется аэрозольное распыление индикаторной рецептуры, представляющей собой смесь двух индикаторов метилового красного и метилового желтого в объемном соотношении 1:1 в этиловом спирте с концентрацией каждого индикатора 0,05-0,1 мас.%. Использование более разбавленного раствора индикатора приводит к ухудшению чувствительности и наглядности индикационного эффекта. Более концентрированный раствор не может быть приготовлен из-за ограниченной растворимости индикаторов в спиртовом растворе. Кроме того, наличие темной окраски индикаторного раствора в этом случае маскирует индикационный эффект.

Для повышения чувствительности, наглядности и достоверности обнаружения слабых органических кислот типа уксусной кислоты, в качестве индикаторной рецептуры аэрозольного устройства предлагается использовать 0,05-0,1% раствор 4-диэтиламиноазобензола в этиловом спирте.

Для получения наглядного индикационного эффекта на поверхности объектов с помощью предлагаемых аэрозольных устройств необходимо было обеспечить нанесение на обследуемую поверхность монодисперсной струи мелкодисперсного аэрозоля индикаторной рецептуры.

Ранее для распыления жидкостей широко применялись фтор- и хлорсодержащие фреоны. В настоящее время ввиду их разрушающего воздействия на озоновый слой атмосферы применение фреонов существенно ограничено.

Для распыления рецептур нашли широкое применение способы, основанные на создании в аэрозольном устройстве избыточного давления за счет азота или атмосферного воздуха.

Однако применение сжатого азота в качестве репеллента требует наличия специальных установок для его получения и заправки аэрозольных устройств.

Применение сжатого воздуха может быть обеспечено самой конструкцией аэрозольного устройства. При этом давление воздуха создается путем многократного нажатия на специальную грушу по типу распыления одеколона в парикмахерской.

Недостатком данного способа является необходимость наличие второго канала для выхода распыляемой рецептуры.

В последнее время используются аэрозольные устройства, давление сжатого воздуха в которых создается за счет многократного нажатия на распылительную головку насоса.

Кроме того, обычные распылительные устройства, как правило, не позволяют получить струю мелкого монодисперсного аэрозоля, что приводит к размыванию индикационного эффекта на поверхности объектов.

Поэтому нами применен способ распыления, основанный на создании давления с помощью специальной конструкции насоса-распылителя.

При многократном нажатии на головку насоса-распылителя во флаконе создается избыточное давление воздуха и за счет этого осуществляется подача индикаторной рецептуры в насос-распылитель с последующим ее распылением на анализируемую поверхность.

Конструкция аэрозольного устройства и примененного насоса-распылителя приведены на фиг. 1, 2.

Аэрозольное устройство для обнаружения агрессивных химических веществ кислого характера представляет собой баллончик объемом 150 мл, снабженный распылителем и заполненный соответствующей индикаторной рецептурой.

Аэрозольное устройство (АУ), представленное на фиг. 1, состоит из двух составных частей - насоса-распылителя 1 и флакона 2. В свою очередь насос-распылитель в соответствии с фиг. 2 состоит из следующих деталей: колпачка 3, кнопки 4, корпуса насоса-распылителя 5, прокладки 6, поршня 7, корпуса запора 8, шарика 9, основания запора 10, пружины 11, корпуса клапана 12, трубки 13. Диаметр флакона и высота АУ выбраны с учетом антропометрических признаков мужчин в соответствии с ГОСТ В 21114.

Примененное АУ также удовлетворяет требованиям ГОСТ Р 51760, предъявляемым к таре потребительской полимерной. Аэрозольное устройство изготовлено из материалов, стойких к индикаторной рецептуре.

Преимущества применения способа с аэрозольным устройством перед известными способами, в частности перед бумажкой индикаторной или салфеткой индикаторной, состоят в следующем:

более долгий срок хранения индикаторной рецептуры (более 2-х лет); отсутствие необходимости использования дополнительных реактивов для проведения обнаружения; отсутствие необходимости непосредственного контакта оператора с анализируемой поверхностью;

многократность использования одной упаковки (не менее 100 раз), что позволяет многократно определять загрязнение поверхности объекта; сохранение работоспособности в интервале температур от минус 5 до плюс 40°C; обеспечивается большая площадь контроля.

Предлагаемое аэрозольное устройство (фиг. 1) для экспресс-обнаружения агрессивных химических веществ на поверхностях объектов отличается тем, что за счет подбора материала и взаимного расположения деталей относительно друг друга обеспечивается орошение поверхности монодисперсной струей индикаторной рецептурой, что исключает размывание индикационного эффекта.

Проведенное опытное хранение показало стабильность предлагаемых индикаторных рецептур при хранении и сохранение работоспособности предлагаемого способа с аэрозольными устройствами в течение не менее 2 лет.

Технический результат, который может быть достигнут в результате использования предлагаемого изобретения - обеспечение быстрого обнаружения наличия на больших площадях обследуемых поверхностей следов агрессивных химических веществ кислого характера.

Применение аэрозольного устройства для обнаружения веществ путем нанесения аэрозоля индикаторной рецептуры на исследуемую поверхность с последующим визуальным определением индикационного эффекта, отличающееся тем, что применяют аэрозольное устройство, обеспечивающее распыление индикаторной рецептуры в виде монодисперсного аэрозоля и содержащее в качестве индикатора смесь 0,05-0,1 мас.% растворов двух индикаторов метилового красного и метилового желтого в соотношении 1:1 по объему в этиловом спирте, а для обнаружения слабых органических кислот используют 0,05-0,1 мас.% раствор 4-диэтиламиноазобензола в этиловом спирте.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к контролю (мониторингу) содержания механических примесей в потоках жидких сред. Способ контроля содержания механических примесей в рабочих жидкостях, в частности в жидком углеводородном топливе, заключается в том, что поток топлива пропускают, поддерживая постоянный расход, через систему фильтрующих перегородок с последовательно уменьшающимися размерами пор, при этом измеряют давление перед каждой фильтрующей перегородкой и давление за ней, вычисляют на основании изменения разности давлений гидравлическое сопротивление фильтрующей перегородки по времени, затем по полученным данным определяют степень засорения фильтрующей перегородки путем сравнения с имеющимися тарировочными данными, показывающими изменение гидравлического сопротивления фильтрующей перегородки в зависимости от содержания механических примесей, и на основе этих данных определяют количество в топливе механических примесей определенного размера.

Изобретения могут быть использованы в коксохимической промышленности. Способ оценки термопластичности углей или спекающих добавок включает набивку угля или спекающей добавки в емкость с получением образца, размещение слоя набивки из частиц на образце, нагрев образца с поддержанием при этом образца и слоя набивки при постоянном объеме или с приложением постоянной нагрузки на слой набивки, измерение расстояния проникновения, представляющее собой термопластичность угля, на которое расплавленный образец проникает в полости слоя набивки, и оценку термопластичности образца с использованием измеренного значения.
Изобретение относится к области исследования качества применения эксплуатационных материалов в баках систем силовой установки и трансмиссии. Способ определения показателей качества применяемых топлив и масел на военной гусеничной машине, заключается в определении температуры застывания, цетанового числа, количества серы, температуры помутнения, температуры застывания, плотности, наличия воды для топлива.

Изобретение относится к методам индикаторного выявления следовых количеств взрывчатых веществ и компонентов взрывчатых составов на основе трех групп классов соединений: нитроароматических соединений; нитраминов и нитроэфиров; ионных нитратов.
Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к экспресс-обнаружению взрывчатых веществ (ВВ) на основе органических пероксидов. Способ основан на фиксации индикаторным методом пероксида водорода, выделившегося при разложении взрывчатых веществ.
Группа изобретений относится к контролю параметров качества углеводородных топлив. Индикаторное тестовое средство для определения содержания N-метиланилина в углеводородных топливах представляет собой нейтральный оксид алюминия с иммобилизованным на его поверхности гексацианоферратом (III) калия, сформированный в виде таблеток.
Изобретение может быть использовано для оценки моющей способности бензина и дизельного топлива и влияния их моющей способности на технико-экономические и экологические (ТЭ) характеристики двигателя (Д).

Изобретение относится к подготовке и транспортировке нефти на промыслах и на предприятиях, занимающихся переработкой нефти, транспортировкой и распределением нефтепродуктов.

Изобретение относится к контролю качества автомобильного бензина и может быть использовано в лабораториях, автозаправочных станциях, нефтебазах и других объектах, потребляющих бензин.
Изобретение относится к лабораторным методам оценки коррозионной активности реактивных топлив. Способ оценки коррозионной активности реактивных топлив заключается в определении убыли веса медьсодержащего материала, помещенного в топливо, до и после испытания, при повышенной температуре.

Группа изобретений относится к газовому анализу. Представлен электрохимический газовый датчик, включающий: корпус, первый рабочий электрод внутри корпуса, имеющий первую часть средства газопереноса с первым слоем катализатора на ней, и по меньшей мере второй рабочий электрод внутри корпуса, имеющий вторую часть средства газопереноса со вторым слоем катализатора на ней, при этом по меньшей мере одна из первой и второй частей средства газопереноса включает по меньшей мере одну область, в которой ее структура необратимо изменена посредством по меньшей мере одного из термического сваривания, химической реакции и осаждения материала для предотвращения газопереноса через упомянутую по меньшей мере одну из первой и второй частей средства газопереноса в направлении другой из упомянутой по меньшей мере одной из первой и второй частей средства газопереноса.

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к исследованию и анализу высокомолекулярных материалов с помощью ИК-спектроскопии при определени состава сополимеров полиакрилата и полиакрилонитрила (ПАН) для обеспечения контроля качества углеродного волокна.

Изобретение относится к области генетической инженерии и биотехнологии. Предложен способ оценки биоактивности химических соединений, где на первой стадии проводят транзиентную трансфекцию клеток линии HEK 293 плазмидным вектором pX-Y-neo (X - любой транскрипционный фактор эукариот, Y - протеотипический пептид, соответствующий данному транскрипционному фактору), содержащим минимальный промотор аденовируса человека типа 5; ген зеленого флуоресцирующего белка; последовательность нуклеотидов, кодирующих сайт связывания транскрипционного фактора; последовательность нуклеотидов, кодирующих протеотипический пептид; ген устойчивости к неомицину, затем на второй стадии определяют активность транскрипционного фактора путем флуоресцентного анализа и хромато-масс-спектрометрического измерения содержания протеотипического пептида в трансфицированной культуре клеток в присутствии тестируемого вещества в сравнении с трансфицированной интактной культурой клеток.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для исследования физико-механических свойств корнеклубнеплодов. Устройство для исследования физико-механических свойств корнеклубнеплодов содержит раму (1) с прикрепленными к ней электродвигателем (2), на валу которого установлен сменный диск (3) с исследуемой поверхностью, и направляющей (4), на которой установлена подвижная тележка (5).

Изобретение относится к области оценки степени загрязненности атмосферного воздуха и может быть использовано при мониторинге атмосферного воздуха фоновой и урбанизированной территории.
Изобретение относится к области зондовой микроскопии. Сущность способа исследования нано- и микрообъектов методом зондовой микроскопии состоит в том, что объект помещают на пористую подложку, фиксируют на поверхности подложки и сканируют зафиксированный объект методом зондовой микроскопии.

Изобретение относится к экологии. Изобретение представляет способ определения качества окружающей среды методом ЭПР-спектроскопии лишайников, включающий сбор образцов талломов лишайников со стволов деревьев, произрастающих в индустриальной и фоновой зоне, не загрязненной антропогенными выбросами в окружающую среду, очистку, сушку, измельчение, отличающийся тем, что сушку проводят при температуре 85-95°C до постоянного веса и измельчают, снимают ЭПР-спектры, по которым определяют концентрацию парамагнитных центров, при превышении концентрации парамагнитных центров в образцах лишайников, собранных в индустриальной зоне, над концентрацией парамагнитных центров образцов лишайников из фоновой зоны судят о низком качестве окружающей среды в индустриальной зоне, а при равенстве концентраций парамагнитных центров - о допустимом качестве окружающей среды, причем в исследованиях используют образцы одного и того же вида лишайника.

Изобретение относится к экологии, а именно мониторингу состояния окружающей среды методом биоиндикации. Способ определения аммонийных соединений в атмосфере животноводческих комплексов включает сбор образцов лишайника с деревьев, растущих в фоновой зоне, не имеющей выбросов поллютантов в атмосферу.

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при определении химического состава материалов, содержащих кусковой металл, используемых в качестве сырья при производстве чугуна.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для прогнозирования ранней стадии апоптоза лимфоцитов. Для этого выделяют клетки, инкубируют их 48 часов при температуре 37°C и 5% содержании CO2 с добавлением индуктора апоптоза дексаметазона в концентрации 10-4 моль/мл.

Изобретение относится к области способов и устройств генерирования капель и может быть использовано, в частности, для синтеза шариков (или сфероидов) ядерных топливных материалов.
Наверх