CZ29729U1 - Detekční trubička ke zjišťování perfluorisobutenu v ovzduší - Google Patents

Detekční trubička ke zjišťování perfluorisobutenu v ovzduší Download PDF

Info

Publication number
CZ29729U1
CZ29729U1 CZ2016-32423U CZ201632423U CZ29729U1 CZ 29729 U1 CZ29729 U1 CZ 29729U1 CZ 201632423 U CZ201632423 U CZ 201632423U CZ 29729 U1 CZ29729 U1 CZ 29729U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
perfluorisobutene
detection
pyridine
detection tube
piperidine
Prior art date
Application number
CZ2016-32423U
Other languages
English (en)
Inventor
Zbyněk Kobliha
Marta Zapletalová
Vladimír Pitschmann
Zdeněk Skaličan
Original Assignee
Česká Republika - Ministerstvo Obrany
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Česká Republika - Ministerstvo Obrany filed Critical Česká Republika - Ministerstvo Obrany
Priority to CZ2016-32423U priority Critical patent/CZ29729U1/cs
Publication of CZ29729U1 publication Critical patent/CZ29729U1/cs

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)

Description

Technické řešení se týká detekční trubičky ke zjišťování přítomnosti vysoce toxického perfluorisobutenu v vzduchu. Technickým řešením se dosahuje rychlé, jednoduché a spolehlivé detekce perfluorisobutenu v pracovním prostředí nebo v případě průmyslové havárie spojené s jeho uvolněním do okolí.
Dosavadní stav techniky
Perfluorisobuten (CAS 392-21-8) je sloučenina se systematickým názvem 1,1,3,3,3- pentafluor2-(trifluormethyl)prop-l-en, obvykle známá pod zkratkou PFIB. Jedná se o bezbarvý plyn, s relativní hustotou par (hutnotou) 6,93, který rychle hydrolyzuje za vzniku různých reaktivních meziproduktů včetně fluorfosgenu. Perfluorisobuten vzniká (a stejně tak se i připravuje) pyrolýzou teflonu (polytetrafluorethylenu), tetrafluorethylenu, hexafluorpropylenu nebo perfluorcyklobutanu při teplotě 700-750 °C. I přes svou vysokou toxicitu má perfluorisobuten široké uplatnění v laboratorní syntéze nejrůznějších organických sloučenin fluoru. K nejdůležitějším produktům této syntézy patří hexafluoraceton, deriváty kyseliny alfa-hydrohexafluorisobutyrové aperfluormetakrylové, bis(trifluormethyl)keten a jeho deriváty, jakož i různé heterocyklické sloučeniny s trifluormethylovými skupinami. Jeví se jako dobrá modelová sloučenina pro studium nejrůznějších problému, které obecně souvisí s nukleofilními reakcemi fluorolefinů. Rozvoj chemie perfluorisobutenu umožnil další pokroky ve studiu a praktickém využití sloučenin fluoru různých struktur. Perfluorisobuten se vyznačuje vysokou inhalační toxicitou, která je založená na jeho reakcích s nukleofilními látkami zejména v plicní tkáni, především s thioly. Z toxikologických studií vyplývá, že reaguje jako bis-alkylační činidlo, podobně jako fosgen nebo yperit. Pro střední zneschopňující účinek (ECt5o) se odhaduje hodnota 150 mg.min.m'3, pro střední smrtící účinek (LCt50) 400 mg.min.m'3.
Už při přípravě Úmluvy o zákazu chemických zbraní bylo zvažováno riziko použití PFIB jako chemické zbraně, což se promítlo i do jeho zařazení do Seznamu 2. Perfluorisobuten je obvykle považován za dusivou bojovou chemickou látkou, která se nebude spolehlivě zachytávat na aktivním uhlí ochranného filtru. Na možnost jeho vojenského nebo i nevojenského (teroristický útok, průmyslová havárie) použití není připraven ani systém technických prostředků chemického průzkumu a chemické kontroly.
V odborné literatuře je popsáno stanovení perfluorisobutenu technikou IMS (ion mobility spektrometry, spektrometrie pohyblivosti iontů) [Bell A. J., Hayhurst C. J., Mayhew C. A., Watts P.: Int. J. Mass Spectrometr. Ion Proč. 140, 133 (1994)] nebo chromatografickými metodami. Známé je stanovení plynovou chromatografií (po reakci s thiofenolem, 2-aminothiofenolem nebo 3,4-dimerkaptotoluenem) v kombinaci s hmotnostním spektrometrem nebo plamenově ionizačním detektorem [Muir B., Cooper D. B., Carrick W. A., Timperley C. M., Slater B. J., Quick S.: J. Chromatogr. A, 1098,156 (2005); Timperley C. M., Waters M. J., Greenall J. A.; J. Fluorine Chem. 127, 249 (2006)]. Vedle těchto instrumentálně náročných metod lze použít i mnohem jednodušší metody kolorimetrické a spektrofotometrické. Již dříve byla navržena metoda stanovení perfluorisobutenu v kapalné fázi jeho reakcí se směsí pyridinu/piperidinu v methanolu za vzniku žlutého reakčního produktu, který je vyhodnocen vizuálně (porovnáním s barevným etalonem) nebo spektrofotometricky při vlnové délce 412 nm; detekční limit je 0,1 ppm. Tato kolorimetrická/spektrofotometrická metoda byla navržená pro lehkou přenosnou analytickou soupravu [Marcali K., Linch A. L.; Am. Ind. Hyg. Assoc. J. 27(4), 360 (1966)]. Bylo rovněž sděleno, že perfluorisobuten reaguje s 4-(p-nitrobenzyl)pyridinem v přítomnosti Hg2+ solí za vzniku intenzivně červeného zabarvení, což lze využít pro jeho semikvantitativní stanovení na silikagelu v detekční trubičce [Huang Qibin, Yao Meigun, Lián Lanfen, Xue Jichen, Li Wigang: Proceedings of the Fifth International Symposium on Protection Against Chemical and Biological Warfare Agents. Stockholm, 11-16 June 1996. National Defence Research Establishment Umea, 1995]. Takto navržená detekční trubička má však řadu nedostatků, zejména malou selektivitu (neboť použitý analytický systém detekuje přítomnost celého spektra alkylujících látek) a poCZ 29729 Ul měrně složitou přípravu; navíc přítomnost hygienicky nevhodných Hg2+ solí je nežádoucí. Všechny tyto nedostatky do značné míry odstraňuje technické řešení, jehož základem je původní analytická reakce podle Marcaliho ajejí modifikace.
Podstata technického řešení
Podstatou technického řešení je detekční trubička ke zjištění perfluorisobutenu v ovzduší, která obsahuje chromogenní činidlo tvořené směsí pyridinu a piperidinu nebo jejich derivátů ve vzájemném hmotnostním poměru 1:9 až 9:1, přičemž toto chromogenní činidlo je aplikováno ve formě 1 až 30 % roztoku v ethanolu ve skleněné ampulce nebo ve formě inertního zrnitého sorbentu tímto roztokem impregnovaného.
ío Pyridin může být nahrazen 4-benzylpyridinem nebo 4-(p-nitrobenzyl)pyridinem a piperidin pak morfolinem nebo piperazinem. Základní kombinace činidel ve směsi a jejich zabarvení po reakci s perfluorisobutenem v ovzduší uvádí tabulka 1.
Tabulka 1 Kombinace činidel a odpovídající barevný efekt (pro 0,8 pg perfluorisobutenu)
Činidlo 1 Činidlo 2 Zabarvení Intenzita
pyridin piperidin červené +++
- morfolin žluté +++
piperazin žluté +++
4-benzylpyridin piperidin žluté + (10 minut)
morfolin žluté + (10 minut)
piperazin žluté oranžové + (10 minut)
4-(/>nitrobenzyl)pyridin piperidin oranžové ++ (5 minut)
morfolin oranžové ++ (5 minut)
piperazin oranžové ++ (5 minut)
Výhody technického řešení oproti známému kolorimetrickému (spektrofotometrickému) stanovení v roztoku s použitím pyridinu a piperidinu jsou následující: na silikagelu jako nosiči ve všech případech dochází k prohloubení odstínu a intenzity zabarvení (např. markantní posun ze žlutého do červeného zabarvení v případě směsi pyridin/piperidin), méně těkavé látky (piperazin, morfolin, 4-benzylpyridin, 4-(p-nitrobenzyl)pyridin usnadňují přípravu detekčních činidel a jejich laborování do skleněných ampulí, pevné látky (piperazin, 4-(/?-nitrobenzyl)pyridin) lze pak přímo nanášet na nosič a aplikovat v suchém stavu.
Příklady uskutečněni technického řešení
Příklad 1
Detekční trubička je tvořena 100 mm dlouhou skleněnou trubicí o vnitřním průměru 5 mm, která obsahuje vrstvu přečištěného a tepelně aktivovaného silikagelu vysokou 10 mm, zajištěnou proti pohybu distančními tělísky, a skleněnou ampuli naplněnou detekčním roztokem. Detekční roztok je připraven smícháním 20 ml pyridinu, 20 g piperazinu a 80 ml absolutního ethanolu. Trubice je na obou koncích uzavřena zatavením.
Použití: Po otevření detekční trubičky se kovovým bodcem rozdrtí ampule ajejí obsah setřepe na nosič. Pomocí ručního nebo elektrického nasávacího zařízení se provede odběr vzorku analyzovaného ovzduší (2 dm3) a vyhodnotí změna zabarvení nosiče. Přítomnost perfluorisobutenu je indikována žlutým zabarvením. Limit detekce je 0,1 mg.m'3.
CZ 29729 Ul
Příklad 2
Detekční trubička je tvořena 100 mm dlouhou skleněnou trubicí o vnitřním průměru 5 mm, která obsahuje vrstvu impregnovaného silikagelu vysokou 10 mm, zajištěnou proti pohybu distančními tělísky, a skleněnou ampuli naplněnou detekčním roztokem. Silikagel je impregnovaný 10% roztokem 4-(p-nitrobenzyl)pyridinu v bezvodém ethanolu a vysušen do sypkého stavu. Na 100 g silikagelu je spotřebováno 100 ml roztoku. Detekční roztok obsahuje 20% piperidin v absolutním ethanolu. Trubice je na obou koncích uzavřena zatavením.
Použití: postup detekce je podobný jako u příkladu 1. Přítomnost perfluorisobutenu je indikována oranžovým zabarvením, které se rozvine do 5 minut. Limit detekce je 0,5 mg.m'3.
Průmyslová využitelnost
Technické řešení je využitelné v průmyslové výrobě detekčních trubiček určených k rychlému a jednoduchému zjišťování přítomnosti perfluorisobutenu v ovzduší, které se mohou uplatnit v oblasti ochrany vojsk a obyvatelstva nebo při dodržování hygienických norem pro zdraví lidí a norem vztažených na ochranu životního prostředí.

Claims (2)

1. Detekční trubička ke zjištění perfluorisobutenu v ovzduší, vyznačující se tím, že obsahuje chromogenní činidlo tvořené směsí pyridinu a piperidinu nebo jejich derivátů ve vzájemném hmotnostním poměru 1:9 až 9:1, přičemž toto chromogenní činidlo je ve formě 1 až 30 % roztoku v ethanolu uzavřeného ve skleněné ampulce nebo naimpregnovaného na inertní zrnitý sorbent.
2. Detekční trubička na perfluorisobuten v ovzduší podle nároku 1, vyznačující se tím, že jako deriváty pyridinu jsou s výhodou použity 4-benzylpyridin nebo 4-(p-nitrobenzyl)pyridin a jako deriváty piperidinu pak morfolin nebo piperazin.
CZ2016-32423U 2016-05-31 2016-05-31 Detekční trubička ke zjišťování perfluorisobutenu v ovzduší CZ29729U1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2016-32423U CZ29729U1 (cs) 2016-05-31 2016-05-31 Detekční trubička ke zjišťování perfluorisobutenu v ovzduší

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2016-32423U CZ29729U1 (cs) 2016-05-31 2016-05-31 Detekční trubička ke zjišťování perfluorisobutenu v ovzduší

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ29729U1 true CZ29729U1 (cs) 2016-08-30

Family

ID=56885639

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2016-32423U CZ29729U1 (cs) 2016-05-31 2016-05-31 Detekční trubička ke zjišťování perfluorisobutenu v ovzduší

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ29729U1 (cs)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Buser et al. Isomer-specific separation of 2, 3, 7, 8-substituted polychlorinated dibenzo-p-dioxins by high-resolution gas chromatography/mass spectrometry
Dubey et al. Hollow fiber-mediated liquid-phase microextraction of chemical warfare agents from water
Vikelsøe et al. Estimation of dioxin emission from fires in chemicals
Ono et al. Polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans in human adipose tissues of Japan
Chan et al. Phosphine analysis in post mortem specimens following ingestion of aluminium phosphide
Burdick et al. Frontal movement of hexachlorobenzene and polychlorinated biphenyl vapors through polyurethane
Amphaisri et al. Thermally assisted methylation and subsequent silylation of scheduled acids of chemical weapon convention for on-site analysis and its comparison with the other methods of methylation
Muir et al. Analysis of chemical warfare agents: II. Use of thiols and statistical experimental design for the trace level determination of vesicant compounds in air samples
Reddy et al. Radiocarbon content of synthetic and natural semi-volatile halogenated organic compounds
Nilles et al. Thermal separation to facilitate Direct Analysis in Real Time (DART) of mixtures
CZ29729U1 (cs) Detekční trubička ke zjišťování perfluorisobutenu v ovzduší
van de Merwe et al. Analysing persistent organic pollutants in eggs, blood and tissue of the green sea turtle (Chelonia mydas) using gas chromatography with tandem mass spectrometry (GC-MS/MS)
Liu et al. Heterogeneous reactions of suspended parathion, malathion, and fenthion particles with NO3 radicals
Plebani et al. An optimized sampling and GC–MS analysis method for benzene in exhaled breath, as a biomarker for occupational exposure
KR102267067B1 (ko) 다이에틸싸이아노포스포네이트 검출용 형광 프로브 화합물 및 이의 용도
Rozsypal Contaminated disposable rubber gloves as evidence samples after a chemical attack with nerve agents
Esposito et al. Determination of ethylene oxide in air by gas chromatography
Rao et al. Gas chromatographic–mass spectrometric separation and identification of combustion products of organo-phosphorus and chlorine pesticides and evaluation of their impact on the environment
Worek et al. Blaptica dubia as sentinels for exposure to chemical warfare agents–a pilot study
Tzamtzis et al. On-line monitoring of pine needles combustion emissions in the presence of fire retardant using a “thermogravimetry (TG)-bridge/mass spectrometry method”
Guillaume Evaluation of gas phase: Smoke and toxicity analysis
Crhova et al. Polybrominated flame retardants in human adipose tissue in Czech Republic inhabitants. The pilot study
Armenta et al. Ion mobility spectrometry as a high-throughput analytical tool in occupational pyrethroid exposure
CZ22993U1 (cs) Detekční trubička se siroublikem ke zjišťování policejní látky CS
CZ305796B6 (cs) Detekční trubička ke zjišťování aerosolu 2-chlorbenzylidenmalononitrilu

Legal Events

Date Code Title Description
FG1K Utility model registered

Effective date: 20160830

ND1K First or second extension of term of utility model

Effective date: 20210629

ND1K First or second extension of term of utility model

Effective date: 20230531