RU2117935C1

RU2117935C1 - Method of detecting unsymmetrical dimethydrazine

Info

Publication number: RU2117935C1
Application number: RU97119889A
Authority: RU
Inventors: В.А. Пашинин; П.Н. Косырев; Д.А. Вайсфельд; П.И. Горупай; В.В. Усин; К.Г. Шеин; С.А. Степанов
Original assignee: Товарищество с ограниченной ответственностью "Фонд Прогресс"
Priority date: 1997-12-09
Filing date: 1997-12-09
Publication date: 1998-08-20

Abstract

FIELD: analytical methods. SUBSTANCE: invention is intended for rapidly detecting unsymmetrical dimethydrazine on surfaces, for example, to control integrity of tanks, pipelines, chemical process equipment, chemical weapon and rocket fuel components storage or destruction areas, and also for sanitary inspection. A reagent is spread on a test surface using aerosol sprayer. As reagent, cobaltous chloride, nitrate, or sulfate solution is used. When in contact with unsymmetrical dimethydrazine, reagent changes its color so indicating the presence of the former. Aerosol sprayer is completely rechargeable. EFFECT: simplified indication procedure. 2 cl, 3 tbl

Description

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам экспресс-определения наличия несимметричного диметилгидразина (НДМГ) путем индикации на поверхностях, в частности, для контроля целостности емкостей, трубопроводов и агрегатов химических производств, объектов хранения и уничтожения химического оружия и компонентов ракетных топлив, а также для санитарно-химического контроля. The invention relates to analytical chemistry, and in particular to methods for the rapid determination of the presence of asymmetric dimethylhydrazine (UDMH) by indicating on surfaces, in particular, to monitor the integrity of tanks, pipelines and assemblies of chemical plants, objects for storage and destruction of chemical weapons and components of rocket fuels, and also for sanitary-chemical control.

В процессе эксплуатации оборудования химических производств и объектов хранения и уничтожения химического оружия и компонентов ракетных топлив неизбежны случаи нарушения целостности (разгерметизации) емкостей, трубопроводов и агрегатов. Оперативная ликвидация утечки высокотоксичного вещества - несимметричного диметилгидразина (НДМГ) позволяет предохранить окружающую среду от возможных загрязнений и предупредить возможность поражения обслуживающего персонала. Для определения места утечки могут быть использованы газоанализаторы или индикаторные бумаги, что является достаточно трудоемким и длительным мероприятием, не позволяющим к тому же контролировать многочисленные труднодоступные участки крупнотоннажных химических производств. During the operation of equipment of chemical plants and facilities for the storage and destruction of chemical weapons and components of rocket fuels, inevitable cases of violation of the integrity (depressurization) of tanks, pipelines and assemblies. Prompt elimination of the leak of a highly toxic substance - asymmetric dimethylhydrazine (UDMH) allows you to protect the environment from possible pollution and prevent the possibility of injury to staff. To determine the place of leakage, gas analyzers or indicator papers can be used, which is a rather time-consuming and lengthy measure, which also does not allow controlling numerous hard-to-reach areas of large-capacity chemical plants.

Известен способ определения наличия гидразинового горючего и его массовой концентрации в сточной воде, включающей взятие пробы, создание необходимой pH среды раствора, внесение цветореагента, в качестве которого используют реактив Несслера, и фотометрирование полученного окрашенного раствора [2]. A known method for determining the presence of hydrazine fuel and its mass concentration in wastewater, including sampling, creating the required pH of the solution, adding a color reagent, which is used Nessler's reagent, and photometry obtained colored solution [2].

Недостатками этого способа являются невозможность его осуществления на поверхностях из-за трудоемкости, сложности и значительной продолжительности проведения анализа, кроме того, фотометрический анализ значительно затруднен из-за большого количества окрашенных продуктов. The disadvantages of this method are the impossibility of its implementation on surfaces due to the complexity, complexity and significant duration of the analysis, in addition, photometric analysis is significantly difficult due to the large number of colored products.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ определения наличия паров НДМГ в воздухе путем контактирования его с реагентом - фосфорно-молибденовой кислотой H₃PO₄• 12 MoO₃ •12 H₂O [1].The closest in technical essence to the proposed is a method for determining the presence of UDMH vapors in air by contacting it with a reagent - phosphoric-molybdenum acid H ₃ PO ₄ • 12 MoO ₃ • 12 H ₂ O [1].

НДМГ восстанавливает фосфорно-молибденовую кислоту с образованием молибденовой сини:
H₃PO₄ • 12MoO₃ • 12 H₂O + H₂N-N(CH₃)₂ --> H₃PO₄ • 10 MoO₃ • Mo₂O₅ • 13 H₂O + O = N-N(CH₃)₂
НДМГ определяют фотоколориметрически по интенсивности окрашивания молибденовой сини.UDMH restores phosphoric-molybdenum acid with the formation of molybdenum blue:
H ₃ PO ₄ • 12MoO ₃ • 12 H ₂ O + H ₂ NN (CH ₃ ) ₂ -> H ₃ PO ₄ • 10 MoO ₃ • Mo ₂ O ₅ • 13 H ₂ O + O = NN (CH ₃ ) ₂
UDMH is determined photocolorimetrically by the staining intensity of molybdenum blue.

Недостатком указанного способа является невозможность его использования для экспресс-обнаружения несимметричного диметилгидразина на поверхностях с помощью металлических аэрозольных упаковок ввиду протекания окислительно-восстановительных процессов с участием материала упаковки, что приводит к значительному уменьшению срока хранения индикаторной рецептуры. Кроме того, использование фосфорно-молибденовой кислоты для определения несимметричного диметилгидразина на неокрашенных металлических поверхностях приводит к появлению ложного индикационного эффекта (изменение окраски индикаторного раствора в отсутствие на поверхности НДМГ). The disadvantage of this method is the impossibility of its use for the rapid detection of asymmetric dimethylhydrazine on surfaces using metal aerosol packaging due to the occurrence of redox processes involving the packaging material, which leads to a significant reduction in the shelf life of the indicator formulation. In addition, the use of phosphoric-molybdenum acid to determine asymmetric dimethylhydrazine on unpainted metal surfaces leads to the appearance of a false indication effect (discoloration of the indicator solution in the absence of UDMH on the surface).

Технический эффект от использования предложенного способа заключается в избирательном (селективном) экспресс-определении наличия НДМГ на поверхностях. The technical effect of using the proposed method consists in the selective (selective) express determination of the presence of UDMH on surfaces.

Технический эффект достигается за счет того, что в способе определения наличия несимметричного диметилгидразина путем индикации, включающем его контактирование с реагентом с переходом окраски, контактирование осуществляют на поверхности путем распыления реагента и использованием аэрозольной упаковки, выполненной в виде герметичного корпуса, заправленного реагентом, с распылительной головкой, в качестве реагента используют растворы хлорида, нитрата или сульфата кобальта (II) в воде, при этом аэрозольную упаковку могут заправлять реагентом многократно. The technical effect is achieved due to the fact that in the method for determining the presence of asymmetric dimethylhydrazine by indicating, including its contact with the reagent with a color change, the contacting is carried out on the surface by spraying the reagent and using an aerosol package made in the form of a sealed housing filled with the reagent with a spray head , as a reagent use solutions of cobalt (II) chloride, nitrate or sulfate in water, while the aerosol package can be refilled entom repeatedly.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

Аэрозольную упаковку многоразового использования заправляют реагентом - раствором хлорида, нитрата или сульфата кобальта (II) в воде. Сопло распылительной головки аэрозольной упаковки направляют на исследуемую поверхность, например трубопровод с агрессивной жидкой средой, содержащей НДМГ, с расстояния 20 - 50 см распыляют реагент по поверхности путем нажатия на распылительную головку и наблюдают за изменением (или отсутствием изменения) окраски реагента. При взаимодействии хлорида, нитрата или сульфата кобальта (II) с несимметричным диметилгидразином образуются комплексные соединения, окрашенные в зеленовато-голубой цвет. При наличии индикационного эффекта (изменении окраски реагента с розовой на зеленовато-голубую) считают поверхность зараженной НДМГ. При полном израсходовании реагента аэрозольную упаковку заполняют повторно. Перед каждой заправкой аэрозольной упаковки реагентом ее корпус промывают растворителем. Refillable aerosol packaging is filled with a reagent - a solution of cobalt (II) chloride, nitrate or sulfate in water. The nozzle of the spray head of the aerosol package is directed to the test surface, for example, a pipeline with an aggressive liquid medium containing UDMH, from a distance of 20-50 cm spray the reagent over the surface by pressing the spray head and observe the change (or no change) in the color of the reagent. When cobalt (II) chloride, nitrate or sulfate reacts with asymmetric dimethylhydrazine, complex compounds colored in greenish-blue are formed. In the presence of an indication effect (a change in the color of the reagent from pink to greenish-blue), the surface is infected with UDMH. When the reagent is completely consumed, the aerosol package is re-filled. Before each refueling of the aerosol package with reagent, its body is washed with a solvent.

Пример 1. Аэрозольную упаковку заправляют 10%-ным раствором хлорида кобальта (II) в воде и подносят ее на расстояние 30 см от поверхности, зараженной НДМГ. Нажимают на распылительную головку и распыляют раствор хлорида кобальта (II) по исследуемой поверхности. Визуально наблюдают за изменением окраски хлорида кобальта (II) с розовой на зеленовато-голубую. Example 1. The aerosol package is filled with a 10% solution of cobalt (II) chloride in water and brought to a distance of 30 cm from the surface contaminated with UDMH. Press the spray head and spray the cobalt (II) chloride solution over the test surface. Visually observe the color change of cobalt (II) chloride from pink to greenish-blue.

Пример 2. В условиях примера 1 проводят испытания с аэрозольной упаковкой, заправленной 10%-ным раствором фосфорно-молибденовой кислоты в воде. Example 2. Under the conditions of example 1, tests are carried out with an aerosol package filled with a 10% solution of phosphoric-molybdenum acid in water.

В табл. 1 и 2 приведены экспериментальные данные по индикационным эффектам на различных металлических поверхностях при использовании для экспресс-обнаружения несимметричного диметилгидразина аэрозольных упаковок, заполненных растворами хлорида кобальта (II) и фосфорно-молибденовой кислоты в воде. In the table. Figures 1 and 2 show experimental data on the indication effects on various metal surfaces when aerosol packs filled with solutions of cobalt (II) chloride and phosphoric-molybdenum acid in water are used for express detection of asymmetric dimethylhydrazine.

Как следует из табл. 1, аналитический реагент на основе хлорида кобальта (II) не приводит к появлению ложного индикационного эффекта на различных металлических поверхностях и при наличии на поверхности НДМГ дает характерное зеленое окрашивание. As follows from the table. 1, an analytical reagent based on cobalt (II) chloride does not lead to the appearance of a false indication effect on various metal surfaces and, if there is UDMH on the surface, gives a characteristic green color.

Как следует из табл. 2, аналитический реагент на основе фосфорно-молибденовой кислоты приводит к появлению ложного индикационного эффекта на различных металлических поверхностях. As follows from the table. 2, an analytical reagent based on phosphoric-molybdenum acid leads to the appearance of a false indication effect on various metal surfaces.

В табл. 3 приведены экспериментальные данные, иллюстрирующие селективность (специфичность) 10%-ного раствора хлорида кобальта (II) в воде. In the table. 3 shows experimental data illustrating the selectivity (specificity) of a 10% solution of cobalt (II) chloride in water.

Как следует из данных табл. 3, аналогичный несимметричному диметилгидразину индикационный эффект могут вызывать аминомеркаптаны и дегазирующий раствор N 2-ащ (Защита от оружия массового поражения, -М.: Воениздат, 1989, с. 308). As follows from the data table. 3, similar to asymmetric dimethylhydrazine, an indication effect can be caused by aminomercaptans and a degassing solution of N 2-ash (Protection against weapons of mass destruction, -M.: Military Publishing House, 1989, p. 308).

Таким образом, исходя из представленных данных, предложенный способ позволяет провести экспресс-определение наличия несимметричного диметилгидразина на поверхностях. Thus, based on the presented data, the proposed method allows for rapid determination of the presence of asymmetric dimethylhydrazine on surfaces.

Высокая специфичность (селективность) использованных аналитических реагентов - хлорида, нитрата или сульфата кобальта (II), свидетельствует о высокой перспективности применения заявляемого способа экспресс-обнаружения несимметричного диметилгидразина с помощью аэрозольных упаковок для его использования в санитарно-химическом контроле. The high specificity (selectivity) of the used analytical reagents - cobalt (II) chloride, nitrate or sulfate, indicates the high promise of using the proposed method for the rapid detection of asymmetric dimethylhydrazine using aerosol containers for its use in sanitary-chemical control.

Claims

1. The method of determining the presence of asymmetric dimethylhydrazine by indicating, including its contact with the reagent with a color transition, characterized in that the contacting is carried out on the surface by spraying the reagent using an aerosol package made in the form of a sealed enclosure filled with the reagent with a spray head, and in solutions of cobalt (II) chloride, nitrate or sulfate in water are used as a reagent.

2. The method according to claim 1, characterized in that the aerosol package is filled with the reagent repeatedly.