Способ маркировки взрывчатого вещества
Владельцы патента RU 2609224:
Акционерное общество "СИПЕКС" (LU)
Маслов Илья Юрьевич (RU)
Изобретение относится к химическим способам экспертизы взрывчатых веществ и криминалистических идентификационных препаратов. Способ маркировки взрывчатого вещества заключается во введении во взрывчатое вещество маркирующей композиции, содержащей идентификаторы, количество которых равно количеству технических показателей, подлежащих маркировке. В качестве идентификаторов используют смесь полиорганосилоксанов с различными длинами молекулярных цепочек, в которой каждому одному техническому показателю соответствует идентификатор в виде полиорганосилоксана с соответствующей длиной молекулярной цепочки и соответствующим «временем выхода» («удерживания») на хроматограмме. Таким образом, в составе взрывчатого вещества формируется «химический штрих-код», считывание которого осуществляют на хроматограмме по принципу наличия или отсутствия компонента при определенном значении времени его «выхода» («удерживания»). 4 ил., 1 табл.
Изобретение относится к химическим способам экспертизы взрывчатых веществ (ВВ) и криминалистических идентификационных препаратов и может быть использовано в оперативно-розыскной, следственной, экспертно-криминалистической и судебной практике.
Расследования различного рода обстоятельств, произведенных с применением взрывчатых веществ (ВВ), требуют не только установления типа взрывного устройства и примененного взрывчатого вещества, но и установления производителя этого ВВ, а также прослеживания его пути от производителя до места применения, или незаконного оборота. Расследования обстоятельств промышленных аварий, произошедших с участием ВВ, как правило, требуют установления даты изготовления и заряжания ими скважин (шпуров) в целях дальнейшего проведения расследований по соблюдению технологии изготовления ВВ и его заряжания. Целый ряд горнодобывающих предприятий при производстве взрывных работ применяет промышленные ВВ (в т.ч. - эмульсионные), поставляемые сразу от нескольких производителей. Зачастую подготавливаемый блок может быть заряжен несколькими типами ВВ сразу от нескольких производителей. Это затрудняет выявление причин возможных отказов, а также делает невозможной однозначную идентификацию изготовителя и типа ВВ в отказавшей скважине. Кроме того, существует проблема идентификации случайно утерянных ВВ при их обнаружении.
Для решения этих вопросов применяют различные по техническому существу способы маркировки взрывчатых веществ.
Например, известен способ маркировки взрывчатого вещества, включающий введение во взрывчатое вещество маркирующей композиции, содержащей идентификаторы, количество которых равно количеству технических показателей, подлежащих маркировке, при этом вводят идентификаторы, обладающие масложирорастворимостью, химической стойкостью в средах с любым диапазоном рН, стойкостью к свободным радикалам, химической инертностью к компонентам взрывчатого вещества, отсутствием свойств поверхностно-активных веществ 1-го рода, химической инертностью к продуктам взрыва и отсутствием токсических свойств, в качестве идентификаторов используют полиметилсилоксаны (ПМС) или полиэтилсилоксаны (ПЭС) или их смесь (RU №2368591, С06В 23/00, G01N 33/22 опубл. 27.09.2009).
В известном способе для изготовления ЭВВ используют поверхностно-активные вещества (ПАВ) 2-го рода (при создании обратных, или «инвертных» эмульсий). Если идентификаторы будут обладать свойствами ПАВ 1-го рода, их внесение в эмульсию разрушит ее. По этой причине признак отсутствия свойств поверхностно-активных веществ 1-го рода также является существенным - полиметилсилоксаны и полиэтилсилоксаны свойствами ПАВ не обладают. После взрыва из компонентов ВВ получаются новые химические вещества, с которыми идентификаторы не должны вступать в реакцию, т.е. они должны обладать химической инертностью к продуктам взрыва. Полиметилсилоксаны и полиэтилсилоксаны химически инертны к продуктам взрыва.
Однако, в результате проведенных исследований установлено, что данный способ имеет некоторые недостатки, которые могут при некоторых обстоятельствах привести к неточной или недостоверной идентификации ВВ, а зачастую и к ее технической невозможности на практике:
- при взрыве заряда взрывчатого вещества, замаркированного предлагаемым по прототипу способом, полимерные цепочки маркеров частично дезинтегрируются - могут образовываться новые соединения с более короткими полимерными цепочками. Вновь образовавшиеся короткие полимеры, возможно, будут аналогами маркеров другого производителя другого взрывчатого вещества. Результаты анализа будут неоднозначны - так как будут обнаружены следы маркеров сразу нескольких производителей и/или сразу нескольких взрывчатых веществ;
- данные маркеры, возможно, технически обнаруживать на таких важнейших предметах-носителях, как «поверхности рук подозреваемого лица», с использованием уже существующих и перспективных методик исследований, так как смеси полиметилсилоксанов (ПМС) и полиэтилсилоксанов (ПЭС) масложирорастворимы и будут удерживаться длительное время в потожировом слое кожного покрова человека, но при этом возможны ошибки из-за распространенности данных соединений (например, ПЭС - в косметике: губная помада), что опять же приводит к утрате важнейшей «криминалистически значимой информации»;
- использование смеси полиметилсилоксанов (ПМС) и полиэтилсилоксанов (ПЭС) является значительным недостатком, так как ПЭС, в отличие от ПМС обладают значительно меньшей «термодинамической стабильностью» и будут сильнее «дезинтегрировать» и взаимодействовать с продуктами взрыва;
- использование данного способа кодирования информации обладает на практике значительной сложностью и дороговизной, так как требует дорогостоящего приборного оборудования («гель-проникающая хроматография») и достаточно сложных методик для оценки полученных результатов.
Настоящее изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в повышении достоверности идентификации ВВ по его коду идентификации при упрощении процесса выявления и определения этого кода.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе маркировки взрывчатого вещества, заключающемся во введении во взрывчатое вещество маркирующей композиции, содержащей идентификаторы, количество которых равно количеству технических показателей, подлежащих маркировке, при этом в качестве идентификаторов используют смесь полиорганосилоксанов с различными и отличными друг от друга длинами молекулярных цепочек, в которой каждому одному техническому показателю соответствует идентификатор в виде полиорганосилоксана с соответствующей длиной молекулярной цепочки и соответствующим временем выхода («удерживания») на хроматограмме.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
На фиг.1 представлена хроматограмма полидиметилсилоксановой жидкости «Dow Corning@200» - «RMX-200/20» (индекс «20» в названии обозначает вязкость в сантистоксах).
На фиг.2 показан принцип формирования «химического штрихкода» в двоичной системе,
на фиг.3 показана хроматограмма «индивидуального маркера» полидиметилсилоксановой жидкости «Dow Corning@200» - «RMX-200/2» (ундекометилпентасилоксан);
на фиг.4 приведен характерный масс-спектр «Dow Corning@200» - «RMX-200/2»- ундекометилпентасилоксана, обнаруживаемого в продуктах по факту взрыва.
Согласно настоящего изобретения рассматривается новый способ маркировки взрывчатого вещества, который основан на введении во взрывчатое вещество маркирующей композиции, содержащей идентификаторы, количество которых равно количеству технических показателей, подлежащих маркировке.
При этом в качестве идентификаторов используют смесь полиорганосилоксанов (олигоорганосилоксанов) с различными длинами молекулярных цепочек, в которой каждому одному техническому показателю соответствует «идентификатор» в виде полиорганосилоксана (олигоорганосилоксана) с соответствующей длиной молекулярной цепочки и соответствующим временем выхода («удерживания») на хроматограмме. соответствующим этой длине молекулярной цепочки.
Основные классы полиорганосилоксанов разветвленного, циклолинейного и лестничного строения, которые могут использоваться в качестве «идентификаторов-маркеров», включают в себя полиметилсилоксаны, полидиметилсилоксаны, полифенилсилоксаны, олигодиметилфенилсилоксаны и полиметилфенилсилоксаны, полиалкилсилоксаны с алкильными радикалами С4 и более у атома кремния-Si и некоторые другие кремнийорганические соединения.
Для иллюстрации термодинамической устойчивости полиорганосилоксанов в таблице №1 приведены некоторые типичные физико-химические свойства некоторых из использованных при испытаниях в качестве прототипов-«маркеров» полидиметилсилоксановых жидкостей производства «Dow Corning@200», по данным производителя: источник - http:www/sgrus.ru.
| Таблица 1 | ||||
| №п/п | Вязкость при 25°C (мм/с -сантистокс), по СТМ 0004. | Температура вспышки, °C (закрытый тигель), по СТМ 0021. | Температура вспышки, °C (открытый тигель), по СТМ 0006. | Летучесть, % (макс.) потери массы через 24 ч при 150°C, по СТМ 208. |
| 1. | 10 | >100 | >163 | 10,0 |
| 2. | 20 | >100 | >204 | 10,0 |
| 3. | 50 | >100 | >285 | 2,0 |
| 4. | 100 | >100 | >315 | 0,5 |
| 5. | 200 | >100 | >315 | 0,5 |
| 6. | 350 | >100 | >315 | 0,5 |
| 7. | 1000 | >100 | >321 | 0,5 |
| 8. | 10000 | >100 | >321 | 2,0 |
Дальнейшие экспериментальные испытания зарядов индивидуальных «мощных» бризантных ВВ, смесевых аммиачно-селитренных ВВ, а также промышленных водонаполненных ВВ, различного веса, в которые добавляли в качестве «прототипов-маркеров» полидиметилсилоксановые жидкости производства «Dow Corning@200», в количествах около 200 г на 1 т ВВ (0,02% масс.) и менее, показали следующее:
- полидиметилсилоксаны «хорошо обнаруживаются» и разделяются методом ГЖХ и ВЭЖХ «по факту взрыва», в том числе на фоне имеющихся загрязнений «посторонними веществами» (например, нефтепродуктами);
-каких-либо следов продуктов полидиметилсилоксановых жидкостей на более легкие гомологи не обнаружено, что свидетельствует об отсутствии переноса продуктов разложения и термодеструкции полидиметилсилоксанов в смывы после взрыва.
Для иллюстрации сказанного на фиг.3 показана хроматограмма «индивидуального маркера» полидиметилсилоксановой жидкости «Dow Corning@200» - «RMX-200/2» (ундекометилпентасилоксан), а на фиг.4 приведен характерный масс-спектр «Dow Corning@200» - «RMX-200/2»-ундекометилпентасилоксана, обнаруживаемого в продуктах по факту взрыва.
Таким образом, в составе взрывчатого вещества формируется «химический штрихкод», считывание которого осуществляют по принципу наличия или отсутствия компонента с соответствующим временем выхода («удерживания») на хроматограмме.
Использование в качестве маркеров ВВ только смеси («набора») полиорганосилоксанов (олигоорганосилоксанов) со строго определенной длиной молекул каждого из компонентов, входящих в эту смесь, позволяет определить наличие и расшифровать код маркировки в один прием, используя в качестве кодирующих данных два критерия: наличие/отсутствие вещества по принципу двоичного кода (0/1) и время их выхода на хроматограмме. Используемые при расшифровке методы исследования: - газожидкостная хроматография (ГЖХ); -высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ); - хромато-масс-спектрометрия «по выбранным ионам».
Маркировать таким способом можно не только сами смесевые и индивидуальные ВВ, но и их компоненты - неорганические окислители (аммиачная селитра марок «А», «Б» и «6ЖВ»).
Маркировка по данному способу сходна с маркированием по типу штрихкода и поэтому может рассматриваться как «химический штрихкод» (фиг.2). Закодируем информацию: 4120111231 (41 -завод, 2011 - год. 12 - месяц, 31 - число изготовления партии ВВ). В двоичном коде это будет 10011100110100111010111111 или то же по значащим разрядам 10_0111_0011_0100_1110_1011_1111. Легко показать, что 1 - это наличие вещества (ПМС) на хроматограмме, 0 - его отсутствие, в строго определенном времени t выхода. Время t выхода на хроматограмме - полный аналог «расстояния между черточками и их толщины» на «классическом штрихкоде». Так как пики кодирующих веществ будут соответствовать полиорганосилоксанам, идентичным по своей структуре, но различающимся по длине полимерной молекулы (молекулярной цепочки), то время «выхода» («удерживания») на хроматограмме, при этом - строгая функция от длины молекулы полиорганосилоксана.
Преимущества предлагаемого способа маркировки ВВ:
- полиорганосилоксаны (олигоорганосилоксаны) крайне термодинамически устойчивы, не разлагаются при хранении и микроорганизмами, а также полностью инертны и нетоксичны для организма человека и животных (пример - «силиконовые импланты в пластической хирургии»);
- полиорганосилоксаны (олигоорганосилоксаны) исключительно дешевы;
- введение их в количестве 200 г на 1 т ВВ (0,02% масс.) не приведет ни к удорожанию ВВ, ни к изменению взрывчатых свойств;
-полиорганосилоксаны (олигоорганосилоксаны) будут растворимы в потожировых слоях кожи человека, будут сохраняться там значительно дольше, чем следы микроколичеств ВВ, что позволит в смывах с поверхностей рук подозреваемых лиц определять не только сам факт наличия следов ВВ, но и устанавливать факт обращения («контакта») их, с конкретными партиями ВВ или изделий, их содержащих;
- аналогично можно будет получать такую информацию после произошедшего взрыва;
- полиорганосилоксанами (олигоорганосилоксанами) можно маркировать не только индивидуальные ВВ, но и компоненты - неорганические окислители смесевых ВВ (аммиачную селитру, например), что полностью «снимет» исключительно важный для экспертно-криминалистической практики вопрос о «ее происхождении в следах после взрыва» («биологического происхождения она или нет»).
Данный способ также позволяет избежать получения неправильного результата «считывания химического штрихкода» при смешении двух разных партий ВВ, нечувствителен к взаимодействию маркеров с продуктами взрыва, сами маркирующие соединения невозможно удалить полностью никакими физико-химическими способами из ВВ, а также за счет особенностей алгоритма маркирования и считывания информации, позволяет избежать «ошибок при его расшифровке» при попадании полиорганосилоксанов (олигоорганосилоксанов) «бытового применения».
Способ маркировки взрывчатого вещества, заключающийся во введении во взрывчатое вещество маркирующей композиции, содержащей идентификаторы, количество которых равно количеству технических показателей, подлежащих маркировке, отличающийся тем, что в качестве идентификаторов используют смесь полиорганосилоксанов с различными длинами молекулярных цепочек, в которой каждому одному техническому показателю соответствует идентификатор в виде полиорганосилоксана с соответствующей длиной молекулярной цепочки и соответствующим временем выхода на хроматограмме.
