RU2484461C2 - Способ экспресс-обнаружения неорганических и органических перхлоратов - Google Patents
Способ экспресс-обнаружения неорганических и органических перхлоратов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2484461C2 RU2484461C2 RU2011126094/15A RU2011126094A RU2484461C2 RU 2484461 C2 RU2484461 C2 RU 2484461C2 RU 2011126094/15 A RU2011126094/15 A RU 2011126094/15A RU 2011126094 A RU2011126094 A RU 2011126094A RU 2484461 C2 RU2484461 C2 RU 2484461C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- perchlorate
- dye
- solvent
- explosives
- cationic dye
- Prior art date
Links
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical class OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 10
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M perchlorate Chemical compound [O-]Cl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 24
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 16
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims description 15
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 15
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims description 8
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims description 8
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 230000005526 G1 to G0 transition Effects 0.000 claims description 6
- 229960001506 brilliant green Drugs 0.000 claims description 6
- HXCILVUBKWANLN-UHFFFAOYSA-N brilliant green cation Chemical compound C1=CC(N(CC)CC)=CC=C1C(C=1C=CC=CC=1)=C1C=CC(=[N+](CC)CC)C=C1 HXCILVUBKWANLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 4
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 claims description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 3
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 2
- 238000012800 visualization Methods 0.000 claims description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 24
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 15
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 14
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 14
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 12
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 8
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- GDDNTTHUKVNJRA-UHFFFAOYSA-N 3-bromo-3,3-difluoroprop-1-ene Chemical compound FC(F)(Br)C=C GDDNTTHUKVNJRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- YQGOJNYOYNNSMM-UHFFFAOYSA-N eosin Chemical compound [Na+].OC(=O)C1=CC=CC=C1C1=C2C=C(Br)C(=O)C(Br)=C2OC2=C(Br)C(O)=C(Br)C=C21 YQGOJNYOYNNSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M Chlorate Chemical class [O-]Cl(=O)=O XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 aromatic nitro compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 238000004809 thin layer chromatography Methods 0.000 description 2
- PVPBBTJXIKFICP-UHFFFAOYSA-N (7-aminophenothiazin-3-ylidene)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].C1=CC(=[NH2+])C=C2SC3=CC(N)=CC=C3N=C21 PVPBBTJXIKFICP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTFIVUDBNACUBN-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazinane Chemical compound [O-][N+](=O)N1CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)C1 XTFIVUDBNACUBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SPSSULHKWOKEEL-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-trinitrotoluene Chemical compound CC1=C([N+]([O-])=O)C=C([N+]([O-])=O)C=C1[N+]([O-])=O SPSSULHKWOKEEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RBWNDBNSJFCLBZ-UHFFFAOYSA-N 7-methyl-5,6,7,8-tetrahydro-3h-[1]benzothiolo[2,3-d]pyrimidine-4-thione Chemical compound N1=CNC(=S)C2=C1SC1=C2CCC(C)C1 RBWNDBNSJFCLBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000009161 Espostoa lanata Nutrition 0.000 description 1
- 240000001624 Espostoa lanata Species 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- SNIOPGDIGTZGOP-UHFFFAOYSA-N Nitroglycerin Chemical compound [O-][N+](=O)OCC(O[N+]([O-])=O)CO[N+]([O-])=O SNIOPGDIGTZGOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000006 Nitroglycerin Substances 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 238000005904 alkaline hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000006149 azo coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- SXDBWCPKPHAZSM-UHFFFAOYSA-M bromate Chemical class [O-]Br(=O)=O SXDBWCPKPHAZSM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000010668 complexation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000006193 diazotization reaction Methods 0.000 description 1
- AXZAYXJCENRGIM-UHFFFAOYSA-J dipotassium;tetrabromoplatinum(2-) Chemical compound [K+].[K+].[Br-].[Br-].[Br-].[Br-].[Pt+2] AXZAYXJCENRGIM-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229960003711 glyceryl trinitrate Drugs 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M lithium perchlorate Chemical compound [Li+].[O-]Cl(=O)(=O)=O MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001486 lithium perchlorate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 238000006241 metabolic reaction Methods 0.000 description 1
- CEQFOVLGLXCDCX-WUKNDPDISA-N methyl red Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC=C1\N=N\C1=CC=CC=C1C(O)=O CEQFOVLGLXCDCX-WUKNDPDISA-N 0.000 description 1
- CXKWCBBOMKCUKX-UHFFFAOYSA-M methylene blue Chemical compound [Cl-].C1=CC(N(C)C)=CC2=[S+]C3=CC(N(C)C)=CC=C3N=C21 CXKWCBBOMKCUKX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229960000907 methylthioninium chloride Drugs 0.000 description 1
- 150000002828 nitro derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000012038 nucleophile Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- QNXIYXGRPXRGOB-UHFFFAOYSA-N oxolane;propan-2-one Chemical compound CC(C)=O.C1CCOC1 QNXIYXGRPXRGOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011197 physicochemical method Methods 0.000 description 1
- 239000003495 polar organic solvent Substances 0.000 description 1
- 229910001487 potassium perchlorate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000000870 ultraviolet spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области обнаружения взрывчатых веществ (ВВ) и компонентов взрывчатых составов на основе неорганических и органических перхлоратов химическим индикаторным анализом с использованием адсорбционных методов разделения с визуальным контролем. Последовательность действий способа: контактный отбор пробы с поверхности объекта, подлежащего анализу на наличие ВВ, обработка отобранного образца полярным растворителем с приведением его во взаимодействие с катионным красителем, физико-химическое исследование полученного раствора в слое сорбента с визуальным контролем наличия перхлорат-иона по смещению окрашенной зоны образованного ионного ассоциата. Достигается простота и экспрессность обнаружения следов перхлоратных соединений с достаточной селективностью. 4 з.п. ф-лы, 2 табл.
Description
Настоящее изобретение относится к методам исследования и анализа небиологических материалов с использованием химических методов обнаружения, в частности взрывчатых веществ (ВВ) и компонентов взрывчатых составов (ВС), более узко к обнаружению неорганических и органических перхлоратов.
В связи с расширением террористической деятельности и увеличением случаев несанкционированного получения ВВ и ВС в последние годы остро встал вопрос о методах предупреждения возможных взрывов и надежной идентификации продуктов взрыва. Для этих целей используются различные методы химического и физико-химического анализа, обзор которых дан в многочисленных, вышедших недавно монографиях [Yinon J. Modern Methods and Applications in Analysis of Explosives / J.Yinon, Sh.Zitrin May 1993 N.-Y. John Wiley & Sons Inc. 305 pp. Marshall M Aspects of Explosives Detections / M.Marshall, J.Oxley // Oxford, Elsevier Science, 2009. 283 p. Trace chemical sensing of explosives / edited R.Woodfin // John Wiley & Sons Inc. New Jersey, 2006. 396 p. Counterterrorists Detection Techniques of Explosives / edited J.Yunon, Elsevier, Oxford, 2007. 350 p]. Большинство из используемых методов предназначено для работы на стационарных установках и не может применяться для экспресс-анализа, позволяющего за короткое время в полевых условиях получить достоверный результат. Принцип действия всех существующих комплектов для экспресс-анализа в настоящее время основан на использовании цветных химических реакций, наблюдаемых визуально (Пат. США 45788039, 5480612, 5648047, Пат. РФ 2203487).
Отечественные и зарубежные комплекты (НТР, Антивзрыв, Лакмус, i-Denta и др.) позволяют определять взрывчатые вещества класса нитросоединений, такие как тротил, гексоген, нитроглицерин. Комплекты i-Denta и ACRO-P.E.T. могут применяться также для определения ВВ и ВС, в состав которых входят пероксиды и хлораты (Пат. РФ 2352936, Пат. США 7846740). До настоящего времени экспресс-метода определения перхлоратов не описано, хотя последние входят в состав пиротехнических изделий, твердых ракетных топлив (в том числе подлежащих утилизации) и предлагаются в качестве инициирующих ВВ, и поэтому могут быть использованы в террористической деятельности.
Существует ряд способов определения перхлоратов, с использованием различных физико-химических методов анализа, предназначенных, преимущественно, для определения перхлорат-иона в воде и почве [Srinivasan R., Serial R. Treatment of perchlorate in drinking water: A critical review // Separation and Purification Technology 2009. V.69. P.7-21]. Наиболее распространенными являются методы ионной хроматографии с подавлением фоновой электропроводности (Патент США 7186340), двухмерная ионная хроматография и некоторые другие, которые требуют предварительного концентрирования и больших затрат времени, не могут быть использованы в качестве экспресс-методов.
Все существующие экспресс-методы определения энергоемких соединений основаны на использовании цветных реакций различной природы:
а. комплексообразование с нуклеофилами для ароматических нитросоединений;
б. щелочной гидролиз нитраминов и нитроэфиров с образованием оксидов азота и участие последних в реакциях диазотирования с последующей реакцией азосочетания;
в. окисление ароматических аминов в случае хлоратов, броматов и пероксидов.
Реакция "в" не может быть использована для определения перхлоратов, так как перхлорат-ион является слабым окислителем.
Несмотря на отсутствие известных средств для экспресс-обнаружения энергетических материалов на основе перхлоратных соединений способность последних вступать в некоторые обменные реакции известна. Для качественного определения перхлоратов-ионов в аналитической химии используется реакция образования их ионных ассоциатов с молекулами ряда катионных красителей. Такие ассоциаты способны экстрагироваться из водных растворов органическими соединениями, несмешивающимися с водой, при этом органический слой интенсивно окрашивается (Фрумина Н.С., Лисенко Н.Ф., Чернова М.А. Хлор. М.: Наука, 1983. - 200 с.). Образование ионных ассоциатов легло в основу предлагаемого нами метода определения перхлоратов.
Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности экспрессного обнаружения взрывчатых веществ или взрывчатых составов, на основе неорганических и органических перхлоратов, которое можно легко и быстро, не имея специальной квалификации, с достаточной селективностью в течение периода времени менее 1 минуты, осуществить в полевых условиях.
Этот технический результат достигается следующим способом, включающим:
а) контактный отбор пробы с поверхности объекта, подлежащего анализу на наличие ВВ (предметы бытового и личного пользования, руки и одежда человека, подозрительные предметы и субстанции в конденсированной фазе) пробоотборником из мягкого пористого материала;
б) обработка отобранного образца полярным растворителем с приведением его во взаимодействие с катионным красителем;
в) перевод полученного раствора на сорбционный слой неподвижной фазы и его разделение с выявлением наличия перхлорат-иона визуальным контролем смещения окрашенной зоны ионного ассоциата при прохождении пути фронтом растворителя.
Удобным методом взятия пробы является использование в качестве пробоотборника адсорбирующего материала, например, на основе целлюлозы, с помощью которого собираются следы продукта с анализируемой поверхности. Адсорбирующий материал может находиться в непосредственном контакте с сорбентом при геометрии хроматографического слоя колоночного типа или, для разделения в плоском слое сорбента, использоваться обособлено в виде ватной палочки, тампона или специальной бумаги.
Для обнаружения перхлората используют раствор катионного красителя в полярном органическом растворителе, который необходим для протекания обменной реакции анионами между красителем и солью хлорной кислоты, в ходе которой образуется ионный ассоциат катиона красителя и аниона перхлората. В качестве красителя могут быть использованы бриллиантовый зеленый, метиленовый голубой, кристаллический фиолетовый, тионин и др. По данным УФ-спектроскопии наибольшая чувствительность может быть достигнута при использовании бриллиантового зеленого. В качестве растворителей могут быть использованы органические растворители, их смеси и их смеси с водой: ацетон, ацетонитрил, тетрагидрофуран (ТГФ), диметилсульфоксид, диметилформамид, однако применение двух последних менее целесообразно из-за длительного разделения и медленного испарения с хроматографического сорбента.
При проведении анализа смачивают поверхность ватной палочки или тампона готовой минипрепаративной колонки со следами анализируемого вещества несколькими каплями раствора, обеспечивая массообмен пробы с катионным красителем. В варианте разделения плоским слоем сорбента наносят каплю полученного реагента (или просто прижимают ватную палочку) в центр хроматографической пластинки, например стандартной пластины типа Silufol, Sorbfil, Alufol, Плазмахром или хроматографической бумаги, например Whatman. В слое неподвижной фазы под действием адсорбционных сил происходит распространение жидкости от места прикосновения. При отсутствии ионного ассоциата краситель практически не смещается от места начальной локализации, а в присутствии перхлорат-иона образуется окрашенный круг большого диаметра или происходит значительное смещение окрашенной зоны вдоль колонки. Опытами по тонкослойной хроматографии было показано, что для ионного ассоциата в рекомендуемых растворителях (ацетон, ТГФ и их смеси) величина Rf (определяется отношением пути, пройденного зоной вещества к пути, пройденному фронтом растворителя в слое сорбента), характеризующая смещение окрашенной зоны, составляет 60-80%, в ацетонитриле - 90%, а для исходного красителя равен 5-15%.
Для более четкого определения границы распространения растворителя и, следовательно, более точной оценки присутствия перхлората, предложено вводить в раствор катионного красителя неионогенный краситель. Например, эозин и метиловый красный двигаются во фронте растворителя на полярной неподвижной фазе вне зависимости от наличия или отсутствия в пробе перхлоратов. В то же время на слое сорбента с обращенной фазой положение зоны таких красителей по отношению к фронту зоны катионного красителя отчетливо сигнализирует о наличии или отсутствии перхлората, что улучшает контрастность визуализации анализа.
Описанное изобретение подтверждается следующими примерами.
Пример 1.
На поверхность стекла нанесли 1×10-4 г перхлората калия (для этого 100 мг соли растворили в мерной колбе в 50 мл воды, с помощью шприца на площадь 20 мм2 поверхности стекла нанесли каплю жидкости объемом 50 мкл и высушили при 80°С). Одновременно приготовили раствор красителя: 5 мл ацетона смешали с 5 мл тетрагидрофурана и к ним добавили 2 капли спиртового раствора (1% масс.) бриллиантового зеленого.
Поверхность стекла с навеской перхлората тщательно протерли ватной палочкой (диаметр ватной головки 5-6 мм) и пропитали ее раствором красителя. На хроматографической пластине с нанесенным неподвижным слоем силикагеля зернением 5-40 мкм со связующим крахмалом заранее очертили окружность диаметром 30 мм. К центру этой окружности прижали головку ватной палочки. От места прикосновения элюент распространяется по пластине. Через 5 секунд, в момент достижения фронтом растворителя границы окружности ватная палочка с поверхности пластины убирается. В зависимости от положения фронта бриллиантового зеленого по отношению к фронту растворителя можно судить о наличии перхлоратов на исследуемой поверхности. При наличии перхлората Rf равен 0,70, а при его отсутствии - 0,4. Величина Rf получается выше, чем при стандартной методике ТСХ, из-за свободного испарения растворителя с поверхности пластины.
Пример 2.
Аналогичен примеру 1, но определяли перхлорат аммония. Получено значение Rf, равное 0,75.
Пример 3.
Аналогичен примеру 1, но определяли перхлорат лития. Получено значение Rf, равное 0,75.
Пример 4.
Опыт аналогичен примеру 1, но для более четкого определения границы распространения растворителя и, следовательно, величины Rf, в раствор красителя добавили 2 капли спиртового раствора эозина (1% по массе). На полученной хроматограмме граница распространения элюента ограничена красной окружностью. Величина Rf ионного ассоциата не изменяется.
Пример 5.
Аналогичен примеру 4, но количество нанесенных перхлоратов 5×10-5 г. Надежность определения сохраняется. Получено значение Rf, равное 0,70.
Пример 6.
Аналогичен примеру 4, но в качестве растворителя для красителей использовали ацетонитрил. Значение Rf для перхлората аммония составило 0,9. Эозин в растворе ацетонитрила практически бесцветен, и его окраска появляется после испарения растворителя. Получено значение Rf, равное для ПХА=0,9; для эозина = 1,0
Пример 7.
Аналогичен примеру 4, но в качестве перхлората использовали этилендиаминдиперхлорат. Получено значение Rf, равное 0,70.
Пример 8.
Аналогичен примеру 4, но в качестве перхлората использовали комплексное соединение - бис(аминотетразоло)серебро перхлорат. Получено значение Rf, равное 0,70.
Пример 9.
Аналогичен примеру 4, но в качестве перхлората использовали комплексное соединение - тетра(карбгидразо)-медь диперхлорат. В качестве растворителя использовали смесь ацетона и ТГФ, с добавками 10% воды. Получено значение Rf, равное 0,65.
Пример 10.
Аналогичен примеру 4, но для анализа использовали хроматографическую пластину с нанесенным неподвижным слоем сорбента на основе силикагеля зернением 5-17 мкм на связующем силиказоле толщиной 110 мкм. Получено значение Rf=0,9 для ионного ассоциата, Rf=0,15 для катионного красителя при отсутствии перхлоратов и Rf=0,35 для неионогенного красителя. Присутствие перхлората отчетливо сигнализируется зеленым-синим цветом внешней границы окрашенной зоны (в отсутствии перхлората внешняя зона розовая).
Пример 11.
Аналогичен примеру 10, но для анализа использовали хроматографическую пластину с нанесенным неподвижным слоем сорбента на основе силикагеля с привитыми концевыми группами на основе хроматографической фазы С3. Получено значение Rf=0,5 для ионного ассоциата, Rf=0,15 - для катионного красителя при отсутствии перхлоратов и Rf=0,25 - для неионогенного красителя. Цвет внешней зоны меняется с розового в отсутствии перхлоратов на зеленый-синий при положительном анализе на анион 
.
Пример 12.
Аналогичен примеру 1, но для анализа использовали хроматографическую бумагу, образующую плоский слой неподвижной фазы толщиной 0,27 мм, состоящий из волокон целлюлозы. Получено значение Rf, равное 0,90.
Пример 13.
На дно колонки с внутренним диаметром 3 мм, длиной 50 мм укладывали слой ваты высотой 25 мм и засыпали 0,142 г силикагеля зернением 40-63 мкм. Затем насыпали 15 мг силикагеля, подкрашенного бриллиантовым зеленым (слой толщиной 1-2 мм, содержащий около 10 мкг красителя). После этого поверх силикагеля набивали вату и подпрессовывали. Свободный конец ваты подрезали ножницами и формировали из него подобие кисточки, которая служит пробоотборником. Анализируемую поверхность с 5×10-5 г перхлората аммония, (нанесение по аналогии с примером 1) протирали концом колонки с ватой-пробоотборником. Далее на пробоотборник по каплям наносили 0,5 мл элюента (ацетон: ТГФ 1:1) так, чтобы элюент полностью успевал проникать внутрь колонки. Время анализа - 10 секунд. Аналитическим сигналом о наличии перхлоратов на исследуемой поверхности служило смещение окрашенного слоя на силикагеле вдоль траектории движения фронта элюента по колонке со значением Rf 0,75. Значительное смещение окрашенного слоя свидетельствует о наличии перхлоратов в анализируемом образце, при отсутствии перхлоратов Rf составило менее 0,15.
Пример 14.
На поверхность руки нанесли 10 мг кристаллического перхлората аммония. Вещество растиралась в ладонях в течение 20 секунд, затем руки тщательно протирались сухой тряпкой и после этого отбиралась проба ватной палочкой. Далее обнаружение проводили, как в примере 4. Получено значение Rf, равное 0,70.
Необходимым условием эффективности экспресс-анализа является его высокая селективность. Было проверено влияние на результаты анализа ряда солей с различными анионами и катионами, результаты представлены ниже.
В первой серии экспериментов (около 0,01 г исследуемой соли, 100-кратный избыток по сравнению с опытами, где использовали перхлорат) помещали в пробирку, затем добавляли 0,2 мл раствора красителей, пробирку встряхивали 10 секунд. После этого в раствор окуналась чистая ватная палочка и далее эксперименты проводили, как в примере 4. Результаты представлены в табл.1:
| Таблица 1 | |||||||
| Результаты изучения помехозащищенности метода от ложноположительных результатов в отношении ряда солей | |||||||
| Соль | NH4NO3 | Zn(NO3)2 | KClO3 | NaCl | FeSO4 | CH3COONa | KNO2 |
| Rf | 0,40 | 0,40 | 0,40 | 0,40 | 0,40 | 0,45 | 0,40 |
Ни одна из проверенных солей не ведет себя подобно перхлоратам. Таким образом, подтверждается помехозащищенность способа от ложноположительных срабатываний в присутствии наиболее распространенных в лабораторной и бытовой практике солей.
Во второй серии экспериментов 0,01 г исследуемой соли (100-кратный избыток по сравнению с опытами, где использовали перхлорат) помещали в пробирку, затем добавляли 0,2 мл раствора красителей в элюенте ацетон-ТГФ, пробирку встряхивали 10 секунд. Стеклянная пластина с навеской перхлората аммония (1×10-4 г) протиралась чистой сухой ватной палочкой, и затем ватная палочка опускалась в пробирку с приготовленным ранее раствором. Далее эксперименты проводили, как в примере 4. Результаты представлены в табл.2:
| Таблица 2 | ||||||
| Результаты изучения помехозащищенности метода от ложноотрицательных результатов в присутствии ряда солей | ||||||
| Соль | NH4NO3 | Zn(NO3)2 | KClO3 | NaCl | FeSO4 | CH3COONa |
| Rf | 0,70 | 0,70 | 0,70 | 0,70 | 0,70 | 0,70 |
Ни одна из добавленных солей не препятствует определению перхлоратов, что показывает помехозащищенность метода от ложноотрицательных срабатываний в присутствии различных солей.
Claims (5)
1. Способ обнаружения взрывчатых веществ на основе неорганических и органических перхлоратов, включающий контактный отбор пробы с поверхности подозрительного на содержание взрывчатых веществ объекта мягким пористым материалом, приведение отобранного образца во взаимодействие с катионным красителем в среде полярного растворителя, разделение полученного раствора на сорбционном слое неподвижной фазы с выявлением наличия перхлорат-иона визуальным контролем смещения окрашенной зоны его ионного ассоциата за фронтом растворителя.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве сорбционного слоя неподвижной фазы могут быть использованы хотя бы один из адсорбентов: силикагель, окись алюминия, целлюлоза.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве катионного красителя используют бриллиантовый зеленый.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве полярного растворителя могут использоваться ацетон, тетрагидрофуран, ацетонитрил, их смеси или их смеси с водой.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью улучшения контрастности визуализации анализа, в катионный краситель дополнительно вводят неионогенный краситель другого цвета для обозначения границы фронта растворителя или внешнего контура, изменение цвета которого характеризует наличие перхлората.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011126094/15A RU2484461C2 (ru) | 2011-06-23 | 2011-06-23 | Способ экспресс-обнаружения неорганических и органических перхлоратов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011126094/15A RU2484461C2 (ru) | 2011-06-23 | 2011-06-23 | Способ экспресс-обнаружения неорганических и органических перхлоратов |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011126094A RU2011126094A (ru) | 2012-12-27 |
| RU2484461C2 true RU2484461C2 (ru) | 2013-06-10 |
Family
ID=48785984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011126094/15A RU2484461C2 (ru) | 2011-06-23 | 2011-06-23 | Способ экспресс-обнаружения неорганических и органических перхлоратов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2484461C2 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2560713C1 (ru) * | 2014-06-23 | 2015-08-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России" (федеральный центр науки и высоких технологий) | Комбинированный состав для обеззараживания поверхностей и экспресс-обнаружения взрывчатых веществ после совершения террористических актов |
| RU2567841C1 (ru) * | 2014-10-27 | 2015-11-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России" (федеральный центр науки и высоких технологий) | Способ комплексной обработки объектов с использованием комбинированного индикаторного состава |
| RU2616235C2 (ru) * | 2014-07-18 | 2017-04-13 | Федеральное государственное казенное учреждение "Войсковая часть 35533" | Способ экспресс-обнаружения солей хлорноватой, бромноватой кислот и взрывчатых составов на их основе и тест-система его реализующая |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110940662B (zh) * | 2019-11-22 | 2022-11-04 | 中国农业科学院茶叶研究所 | 一种水、茶汤及茶叶中高氯酸盐的快速可视化检测方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU710917A1 (ru) * | 1978-03-20 | 1980-01-25 | Научно-Исследовательский Институт Химии Саратовского Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им.Н.Г.Чернышевского | Способ экстракционно-фотометрического определени перхлорат-ионов |
| RU2203487C1 (ru) * | 2001-11-22 | 2003-04-27 | Закрытое акционерное общество "АРЛИ спецтехника" | Комплект тестов для выявления и идентификации взрывчатых веществ |
| US6688161B1 (en) * | 2002-03-29 | 2004-02-10 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Perchlorate analysis device and method |
| US20050284816A1 (en) * | 2004-06-23 | 2005-12-29 | Kham Lin | Method for the analysis of perchlorate |
| US20060144786A1 (en) * | 2004-06-23 | 2006-07-06 | Kham Lin | Method for analysis of perchlorate |
| RU2352936C2 (ru) * | 2004-03-21 | 2009-04-20 | Мистраль Детекшн Лтд. | Способ и набор для обнаружения взрывчатых веществ, содержащих окислители определенного вида |
-
2011
- 2011-06-23 RU RU2011126094/15A patent/RU2484461C2/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU710917A1 (ru) * | 1978-03-20 | 1980-01-25 | Научно-Исследовательский Институт Химии Саратовского Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им.Н.Г.Чернышевского | Способ экстракционно-фотометрического определени перхлорат-ионов |
| RU2203487C1 (ru) * | 2001-11-22 | 2003-04-27 | Закрытое акционерное общество "АРЛИ спецтехника" | Комплект тестов для выявления и идентификации взрывчатых веществ |
| US6688161B1 (en) * | 2002-03-29 | 2004-02-10 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Perchlorate analysis device and method |
| RU2352936C2 (ru) * | 2004-03-21 | 2009-04-20 | Мистраль Детекшн Лтд. | Способ и набор для обнаружения взрывчатых веществ, содержащих окислители определенного вида |
| US20050284816A1 (en) * | 2004-06-23 | 2005-12-29 | Kham Lin | Method for the analysis of perchlorate |
| US20060144786A1 (en) * | 2004-06-23 | 2006-07-06 | Kham Lin | Method for analysis of perchlorate |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2560713C1 (ru) * | 2014-06-23 | 2015-08-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России" (федеральный центр науки и высоких технологий) | Комбинированный состав для обеззараживания поверхностей и экспресс-обнаружения взрывчатых веществ после совершения террористических актов |
| RU2616235C2 (ru) * | 2014-07-18 | 2017-04-13 | Федеральное государственное казенное учреждение "Войсковая часть 35533" | Способ экспресс-обнаружения солей хлорноватой, бромноватой кислот и взрывчатых составов на их основе и тест-система его реализующая |
| RU2567841C1 (ru) * | 2014-10-27 | 2015-11-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России" (федеральный центр науки и высоких технологий) | Способ комплексной обработки объектов с использованием комбинированного индикаторного состава |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011126094A (ru) | 2012-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bele et al. | An overview on thin layer chromatography | |
| US6420181B1 (en) | Field microspot test method for on-site chemical testing | |
| Erçağ et al. | Selective spectrophotometric determination of TNT using a dicyclohexylamine-based colorimetric sensor | |
| US20090029480A1 (en) | Testing device | |
| RU2484461C2 (ru) | Способ экспресс-обнаружения неорганических и органических перхлоратов | |
| US3912655A (en) | Reagent impregnated paper strips for use in preparing TLC spray reagents | |
| CN104374820B (zh) | 一种热解析离子迁移谱测量无机炸药中无机氧化剂的方法 | |
| US8815606B2 (en) | Thin-layer chromatography and colorimetric analysis of multi-component explosive mixtures | |
| CN103424388B (zh) | 一种tnt比色荧光检测探针及其应用方法 | |
| RU2336523C1 (ru) | Способ обнаружения и идентификации взрывчатых веществ | |
| Reutter et al. | Ion chromatography in bombing investigations | |
| Jonatas de Oliveira et al. | Blown spun fibers-based colorimetric sensor for detecting trace zinc in seminal fluid | |
| Saleem et al. | Recent development on sensing strategies for small molecules detections | |
| Soares et al. | Screening and quantitation of ochratoxin A in corn, peanuts, beans, rice, and cassava | |
| CN109370573A (zh) | 一种二价汞离子和温度检测的荧光探针、制备方法及其应用 | |
| RU2555758C2 (ru) | Способ экспресс-обнаружения взрывчатых веществ | |
| Oguri et al. | A new method of histamine colorimetry using 2, 3-naphthalenedicarboxaldehyde on a silica–gel column cartridge | |
| Gu et al. | A novel Hg2+-selective fluorescent chemprobe based on thiooxorhodamine-B and β-C-glycoside | |
| US3275416A (en) | Process and device for separating barbituric acid derivatives from biological samples, and for analyzing same | |
| CN102353707B (zh) | 一种胆固醇分子印迹膜传感电极及其检测废弃油脂的用途 | |
| Pathan et al. | A novel chromogenic spray reagent for thin-layer chromatographic analysis of paraquat and design of an ultra-low-cost sensor for on-the-field detection of viologens | |
| CN108956595A (zh) | 一种高稳定快速比色检测铵根的试剂 | |
| Jiménez et al. | Lab‐on‐valve for the automatic determination of the total content and individual profiles of linear alkylbenzene sulfonates in water samples | |
| Nam | On-site analysis of explosives in soil: Evaluation of thin-layer chromatography for confirmation of analyte identity | |
| RU2616235C2 (ru) | Способ экспресс-обнаружения солей хлорноватой, бромноватой кислот и взрывчатых составов на их основе и тест-система его реализующая |