RU2497564C2 - Method of destructing mustard agents - Google Patents
Method of destructing mustard agents Download PDFInfo
- Publication number
- RU2497564C2 RU2497564C2 RU2011145162/05A RU2011145162A RU2497564C2 RU 2497564 C2 RU2497564 C2 RU 2497564C2 RU 2011145162/05 A RU2011145162/05 A RU 2011145162/05A RU 2011145162 A RU2011145162 A RU 2011145162A RU 2497564 C2 RU2497564 C2 RU 2497564C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mustard
- destruction
- agents
- mustard agents
- proposed method
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам уничтожения отравляющих веществ кожно-нарывного действия - сернистых ипритов. Способ осуществляется путем проведения детоксикации с использованием водных растворов щелочей, N,N-дихлорарилсульфамида в условиях межфазного катализа с применением катализатора N,N,N-триэтил-N-бензиламмоний хлорида (ТЭБАХ). Способ позволяет осуществлять детоксикацию (уничтожение) сернистых ипритов в лабораторных и полевых условиях, в аварийных ситуациях, с применением водных рецептур, исключающий использование органических растворителей и специального оборудования, пригоден для проведения уничтожения сернистых ипритов различной структуры.The invention relates to methods for the destruction of toxic substances of a skin-boiling effect - sulfur mustards. The method is carried out by detoxification using aqueous solutions of alkalis, N, N-dichloroaryl sulfamide under interphase catalysis using a catalyst of N, N, N-triethyl-N-benzylammonium chloride (TEAC). The method allows for the detoxification (destruction) of sulfur mustards in laboratory and field conditions, in emergency situations, using aqueous formulations, eliminating the use of organic solvents and special equipment, is suitable for the destruction of sulfur mustards of various structures.
Известные способы уничтожения сернистого иприта (β,β'-дихлордиэтилсульфида), основанные на процессах окисления и окислительного хлорирования, проводятся с применением органических растворителей и характеризуются образованием значительных количеств вязких и смолообразных реакционных масс и отходов, высоким потреблением энергоресурсов, что является существенными недостатками и ограничениями применения этих способов для уничтожения иприта [Соборовский Л.З., Эпштейн Г.Ю. Химия и технология боевых химических веществ. - М.: Гос. Изд. оборонной промышленности, 1938. - С.587; Франке 3., Франке Е. Химия отравляющих веществ. - М.: Химия, т.1, 1973. - С.440].Known methods for the destruction of sulfur mustard (β, β'-dichlorodiethyl sulfide), based on the processes of oxidation and oxidative chlorination, are carried out using organic solvents and are characterized by the formation of significant amounts of viscous and resinous reaction masses and wastes, high energy consumption, which are significant disadvantages and limitations the application of these methods for the destruction of mustard gas [Soborovsky LZ, Epstein G.Yu. Chemistry and technology of military chemicals. - M .: State. Ed. defense industry, 1938. - P.587; Franke 3., Franke E. Chemistry of toxic substances. - M .: Chemistry, t.1, 1973. - S.440].
К технологически оправданным и экономически доступным методам детоксикации сернистых ипритов следует отнести методы, в которых используются реакции с применением щелочных реагентов. Однако применение методов уничтожения иприта, основанных на реакции щелочного гидролиза, ограничено сложностью создания гомогенных реакционных масс (растворимость иприта в воде при 20°C составляет 0,8 масс.%) и длительностью протекания технологического процесса.Technologically justified and economically affordable methods of detoxification of sulfur mustards include methods that use reactions using alkaline reagents. However, the use of mustard gas destruction methods based on alkaline hydrolysis is limited by the complexity of creating homogeneous reaction masses (the solubility of mustard gas in water at 20 ° C is 0.8 mass%) and the duration of the process.
Известны способы уничтожения иприта путем его обработки водным раствором щелочи в среде диметилсульфоксида, при температуре от 85°C до 110°C [Россия, патент №2139855, заявлено 31.03.98 г., опубл. 20.10.99 г.] и при ультразвуковом воздействии [Россия, патент №2139856, заявлено 31.03.98 г., опубл. 20.10.99 г.]. К недостаткам предложенных способов уничтожения сернистого иприта следует отнести необходимость поддержания высокой температуры в зоне реакции, а также применения специального технологического оборудования (ультразвуковой ванны, бесконтактных перемешивающих устройств и др.), обеспечивающих высокую скорость разложения иприта.Known methods for the destruction of mustard gas by treating it with an aqueous solution of alkali in a medium of dimethyl sulfoxide, at a temperature of 85 ° C to 110 ° C [Russia, patent No. 2139855, claimed March 31, 1998, publ. October 20, 1999] and with ultrasonic exposure [Russia, patent No. 2139856, claimed March 31, 1998, publ. October 20, 1999]. The disadvantages of the proposed methods for the destruction of sulfur mustard include the need to maintain a high temperature in the reaction zone, as well as the use of special technological equipment (ultrasonic baths, contactless mixing devices, etc.) that ensure a high rate of decomposition of mustard gas.
Известен способ уничтожения сернистого иприта или его растворов в гексане водным раствором щелочи в присутствии катализатора межфазного переноса при температуре от 20°C до 60°C и в псевдоожиженном слое. В качестве катализатора используют хлориды четвертичных аммониевых соединений, например, хлориды N,N,N,N-тетрабутиламмония или N,N,N-трибутил-N-бензиламмония [Россия, патент №2041206, заявлено 07.07.92 г., опубл. 10.08.95 г.]. К недостаткам предложенного способа уничтожения иприта следует отнести использование в качестве растворителя легковоспламеняющиеся жидкости (гексана), а также применение специального технологического оборудования, обеспечивающее создание псевдоожиженного слоя (вибромешалка).A known method of destroying sulfur mustard or its solutions in hexane with an aqueous alkali solution in the presence of a phase transfer catalyst at a temperature of from 20 ° C to 60 ° C and in the fluidized bed. Chlorides of quaternary ammonium compounds, for example, N, N, N, N-tetrabutylammonium or N, N, N-tributyl-N-benzylammonium chlorides, are used as a catalyst [Russia, patent No. 2041206, claimed 07.07.92, publ. August 10, 1995]. The disadvantages of the proposed method for the destruction of mustard gas include the use of flammable liquids (hexane) as a solvent, as well as the use of special technological equipment that ensures the creation of a fluidized bed (vibration mixer).
По совокупности признаков наиболее близким к предлагаемому способу уничтожения иприта является способ уничтожения иприта водным раствором гидроксида щелочного металла в присутствии катализатора межфазного переноса (хлоридов четвертичных солей аммония), диметилсульфоксида (органического растворителя), бензилового спирта (сокатализатора) при повышенной температуре [Россия, патент №2191173, заявлено 25.12.00 г., опубл. 20.10.02 г.]. Недостатками этого способа являются:According to the set of features, the closest to the proposed method for the destruction of mustard gas is the method for the destruction of mustard gas with an aqueous solution of an alkali metal hydroxide in the presence of an interphase transfer catalyst (quaternary ammonium chloride), dimethyl sulfoxide (an organic solvent), benzyl alcohol (cocatalyst) at elevated temperature [Russia, Patent No. 2191173, claimed December 25, 00, publ. 10/20/02]. The disadvantages of this method are:
- применение горючих органических растворителей;- the use of combustible organic solvents;
- проведение реакции при обязательном обогреве, необходимого для протекания реакции детоксикации иприта - дегидрохлорирования;- carrying out the reaction with mandatory heating, necessary for the course of the reaction of the mustard detoxification - dehydrochlorination;
- ограничение применения способа для уничтожения сернистых ипритов различной структуры;- limiting the use of the method for the destruction of sulfur mustards of various structures;
- невозможность применения в полевых условиях и в аварийных ситуациях.- the inability to use in the field and in emergency situations.
Данный способ принят за прототип.This method is adopted as a prototype.
Целью изобретения является разработка способа уничтожения сернистых ипритов и смесей на их основе, пригодного для использования в лабораторных и полевых условиях, в аварийных ситуациях и для дегазации зараженной тары, с применением водных щелочных рецептур, без использования органических растворителей и специального технологического оборудования.The aim of the invention is to develop a method for the destruction of sulfur mustards and mixtures based on them, suitable for use in laboratory and field conditions, in emergency situations and for the degassing of infected containers, using aqueous alkaline formulations, without the use of organic solvents and special processing equipment.
Указанная цель достигается применением состава [Россия, патент №2410101, заявлено 27.01.11 г., опубл. 27.01.11 г.], включающего в себя гидроксид щелочного металла, триалкилариламмоний хлорид и Н.М-дихлорарилсульфамиды, в виде водной рецептуры.This goal is achieved by the use of the composition [Russia, patent No. 2410101, claimed 01/27/11, publ. 01/27/11,], including alkali metal hydroxide, trialkylarylammonium chloride and N.M-dichloroaryl sulfamides, in the form of an aqueous formulation.
Дегазация иприта проводится в условиях межфазного катализа с использованием катализатора N,N,N-триэтил-N-бензиламмоний хлорид, в следующих соотношениях компонентов, масс.%:The mustard gas is degassed under interfacial catalysis using an N, N, N-triethyl-N-benzylammonium chloride catalyst, in the following component ratios, wt.%:
В основе предлагаемого способа уничтожения сернистого иприта лежат химические реакции, протекающие в гетерофазной среде:The proposed method for the destruction of sulfur mustard is based on chemical reactions proceeding in a heterophase medium:
- реакции, характерные для сернистых ипритов при щелочном гидролизе и окислительном хлорировании [Александров В.Н., Емельянов В.Н. Отравляющие вещества. - М.: Воениздат, 1990. - С.271, Франке 3. Химия отравляющих веществ. Т.2. - М.: Химия, 1973. - С.162];- reactions characteristic of sulfur mustards in alkaline hydrolysis and oxidative chlorination [Alexandrov V.N., Emelyanov V.N. Toxic substances. - M .: Military Publishing House, 1990. - P.271, Franke 3. Chemistry of toxic substances. T.2. - M .: Chemistry, 1973. - P.162];
- реакция дегидрохлоривания сернистого иприта [Толстиков Г.А., Шаванов С.С.Межфазный катализ в синтезе хлорорганических соединений, некоторые аспекты механизма и промышленное применение // Кинетика и катализ. - 1996. - Т.37. - С.686-691].- dehydrochlorination reaction of sulfur mustard [Tolstikov GA, Shavanov SS. Interphase catalysis in the synthesis of organochlorine compounds, some aspects of the mechanism and industrial application // Kinetics and catalysis. - 1996. - T.37. - S.686-691].
Находящийся в реакционной смеси катализатор межфазного переноса ускоряет процессы протекания разложения сернистого иприта [Демлов Э., Демлов 3. Межфазный катализ. - М.: Мир, 1987. - 485 с.]. N,N-Дихлорарилсульфамиды (N,N-дихлорамины - ДХА-Б, ДХА-Т, ДХА-ХБ) и продукты их щелочной деструкции выполняют роль соката-лизатора процесса уничтожения иприта. Последовательность добавления реагентов в воду (гидроксид щелочного металла, N,N,N-триэтил-N-бензиламмоний хлорид, N,N-дихлор-арилсульфамид) позволяет использовать тепловые эффекты происходящих физико-химических процессов, для проведения уничтожения ипритов без дополнительного обогрева реакционной массы. Реакции гидролиза и дегидрохлорирования иприта, протекающие под воздействием щелочей, обеспечивают в этих условиях необратимую деструкцию иприта. Процесс детоксикации сернистого иприта, тары, зараженной сернистым ипритом, проводится в режиме замачивания.The phase transfer catalyst in the reaction mixture accelerates the decomposition of sulfur mustard [Demlov E., Demlov 3. Interfacial catalysis. - M .: Mir, 1987. - 485 p.]. N, N-Dichloroarylsulfonamides (N, N-dichloramines - DHA-B, DHA-T, DHA-HB) and their alkaline degradation products act as a cocatulizer of the mustard destruction process. The sequence of adding reagents to water (alkali metal hydroxide, N, N, N-triethyl-N-benzylammonium chloride, N, N-dichloro-arylsulfamide) allows you to use the thermal effects of the ongoing physico-chemical processes to carry out the destruction of mustard gas without additional heating of the reaction mass . The hydrolysis and dehydrochlorination reactions of mustard gas, occurring under the influence of alkalis, provide irreversible destruction of mustard gas under these conditions. The detoxification process of sulfur mustard, containers contaminated with sulfur mustard, is carried out in the soaking mode.
Пример 1. В реактор емкостью 250 мл помещают 15,9 г β,β'-дихлорди-этилсульфида, 150 мл воды, 16 г едкого натра, 5 г ТЭБАХ и 12,9 г ДХА-Т. Реакционную массу выдерживают в течение 6-10 часов. Проводят анализ на содержание иприта. Качество детоксикации подтверждается методом хромато-масс-спектрометрического анализа. Содержание иприта менее 0,001 мг·мл-1.Example 1. 15.9 g of β, β'-dichlorodiethyl sulfide, 150 ml of water, 16 g of sodium hydroxide, 5 g of TEBAH and 12.9 g of DCA-T are placed in a 250 ml reactor. The reaction mass is kept for 6-10 hours. Analyze the content of mustard gas. The quality of detoxification is confirmed by chromatography-mass spectrometric analysis. The mustard content is less than 0.001 mg · ml -1 .
Пример 2. В металлический цилиндр с остатками β,β'-дихлордиизопропилсульфида в количестве 35 г, с содержанием основного вещества 22%, помещают 100 мл воды. 8 г едкого натра, 3 г ТЭБАХ и 6 г ДХА-Б. Реакционную массу выдерживают в течение 6-10 часов. Проводят анализ на содержание иприта. Качество детоксикации подтверждается методом хромато-масс-спектрометрического анализа. Содержание β,β'-ди-хлордиизопропилсульфида менее 0,001 мг·мл-1.Example 2. In a metal cylinder with residues β, β'-dichlorodiisopropyl sulfide in an amount of 35 g, with a basic substance content of 22%, 100 ml of water is placed. 8 g of caustic soda, 3 g of TEBAH and 6 g of DHA-B. The reaction mass is kept for 6-10 hours. Analyze the content of mustard gas. The quality of detoxification is confirmed by chromatography-mass spectrometric analysis. The content of β, β'-di-chlorodiisopropyl sulfide is less than 0.001 mg · ml -1 .
Пример 3. В реактор емкостью 250 мл помещают 15,9 г β,β'-дихлордиэтилсуль-фида, 150 мл воды, 16 г едкого натра, 5 г ТЭБАХ. Реакционную массу выдерживают в течение 6-10 часов. Проводят анализ на содержание иприта. Качество детоксикации подтверждается методом хромато-масс-спектрометрического анализа. Содержание β,β'-дихлордиэтилсульфида составило более 10 мг·мл-1.Example 3. In a reactor with a capacity of 250 ml, 15.9 g of β, β'-dichlorodiethylsulfide, 150 ml of water, 16 g of sodium hydroxide, 5 g of TEAC are placed. The reaction mass is kept for 6-10 hours. Analyze the content of mustard gas. The quality of detoxification is confirmed by chromatography-mass spectrometric analysis. The content of β, β'-dichlorodiethyl sulfide was more than 10 mg · ml -1 .
Таким образом, предлагаемый способ уничтожения сернистых ипритов с использованием водных растворов щелочей, N,N-дихлорарилсульфамида, катализатора N,N,N-триэтил-N-бензиламмонйй хлорида, обеспечивает детоксикацию сернистых ипритов до содержания их в реакционных массах не более 0,001 мг·мл-1. Токсикологическая оценка реакционных масс после детоксикации по предлагаемому способу свидетельствует о том, что они относятся к третьему классу токсичности.Thus, the proposed method for the destruction of sulfur mustards using aqueous solutions of alkalis, N, N-dichloroaryl sulfamide, catalyst N, N, N-triethyl-N-benzylammonium chloride, detoxifies sulfur mustards to their content in the reaction mass of not more than 0.001 mg · ml -1 . Toxicological evaluation of the reaction masses after detoxification by the proposed method indicates that they belong to the third class of toxicity.
Способ экономичен, пригоден для проведения уничтожения сернистых ипритов различной структуры, применим в лабораторных и полевых условиях, в аварийных ситуациях, реализуем без создания технологической схемы и применения специального оборудования, а также для дегазации тары, зараженной сернистыми ипритами, поверхностей лабораторных шкафов, различного химического оборудования.The method is economical, suitable for the destruction of sulfur mustards of various structures, applicable in laboratory and field conditions, in emergency situations, we implement without creating a technological scheme and the use of special equipment, as well as for the degassing of containers contaminated with sulfur mustards, surfaces of laboratory cabinets, various chemical equipment .
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011145162/05A RU2497564C2 (en) | 2011-11-07 | 2011-11-07 | Method of destructing mustard agents |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011145162/05A RU2497564C2 (en) | 2011-11-07 | 2011-11-07 | Method of destructing mustard agents |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011145162A RU2011145162A (en) | 2013-05-20 |
RU2497564C2 true RU2497564C2 (en) | 2013-11-10 |
Family
ID=48788759
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011145162/05A RU2497564C2 (en) | 2011-11-07 | 2011-11-07 | Method of destructing mustard agents |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2497564C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2554345C2 (en) * | 2012-07-06 | 2015-06-27 | Федеральное бюджетное учреждение "33 Центральный научно-исследовательский испытательный институт Министерства обороны Российской Федерации" | Method of neutralising chloropicrin |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2041206C1 (en) * | 1992-07-07 | 1995-08-09 | Внедренческое научно-производственное товарищество "Экохим" | Method for eliminating yprite |
RU2191174C2 (en) * | 2000-12-25 | 2002-10-20 | Войсковая часть 61469 МО РФ | Method of yperite destruction |
WO2006128390A1 (en) * | 2005-06-03 | 2006-12-07 | Masarykova Univerzita | Method of detoxication of yperite by using haloalkane dehalogenases |
-
2011
- 2011-11-07 RU RU2011145162/05A patent/RU2497564C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2041206C1 (en) * | 1992-07-07 | 1995-08-09 | Внедренческое научно-производственное товарищество "Экохим" | Method for eliminating yprite |
RU2191174C2 (en) * | 2000-12-25 | 2002-10-20 | Войсковая часть 61469 МО РФ | Method of yperite destruction |
WO2006128390A1 (en) * | 2005-06-03 | 2006-12-07 | Masarykova Univerzita | Method of detoxication of yperite by using haloalkane dehalogenases |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2554345C2 (en) * | 2012-07-06 | 2015-06-27 | Федеральное бюджетное учреждение "33 Центральный научно-исследовательский испытательный институт Министерства обороны Российской Федерации" | Method of neutralising chloropicrin |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011145162A (en) | 2013-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6569353B1 (en) | Reactive decontamination formulation | |
WO2005076777A2 (en) | Chemical and biological warfare decontaminating solution using peracids and germinants in microemulsions, process and product thereof | |
US4477357A (en) | Detoxification of substances by utilization of ultrasonic energy | |
RU2497564C2 (en) | Method of destructing mustard agents | |
Delaune et al. | Flow neutralisation of sulfur-containing chemical warfare agents with Oxone: packed bed vs. aqueous solution | |
EP1337327B1 (en) | Process for treating a solid-liquid mixture | |
TWI566806B (en) | A composition for decomposing a chemical substance and a method for decomposing a chemical substance by using the composition | |
US11331527B2 (en) | Method of destructing toxic chemicals | |
KR100848137B1 (en) | Process for the supercritical water oxidation of transformer oil contaminated with polychlorinated biphenyls | |
US7429556B2 (en) | Universal halide-enhanced decontaminating formulation | |
RU2559632C2 (en) | Process for destruction of long-term storage sulphur mustards with high oil content and long-term storage mustard-lewisite mixtures with high oil content | |
EP0850666B1 (en) | Method of decomposing polychlorobiphenyls | |
US6960701B2 (en) | Neutralization of vesicants and related compounds | |
RU2041206C1 (en) | Method for eliminating yprite | |
RU2191174C2 (en) | Method of yperite destruction | |
JP4396826B2 (en) | Organic halogen compound decomposition treatment method and loop decomposition system | |
RU2554345C2 (en) | Method of neutralising chloropicrin | |
RU2410121C2 (en) | Chloro-active agent and preparation method thereof based on n,n-dichloroaryl sulphamides | |
Vakhitova et al. | Universal Decontaminant for Neutralization of Nerve and Vesicant Chemical Warfare Agents | |
JPH07313619A (en) | Decomposition treatment of hazardous organic chlorine compound | |
AU2001293471B2 (en) | Process for treating a solid-liquid mixture | |
RU2071799C1 (en) | Disposal of yperite, lewisite, and mixtures thereof | |
US7442677B1 (en) | Activated peroxide solution with improved stability useful for the decontamination of chemical warfare agents | |
JP3970286B2 (en) | Organic halogen compound decomposition treatment method and microwave combined decomposition treatment system | |
UA115165U (en) | DECONTAMINATION COMPOSITION FOR DISPOSAL OF PHOSPHORUS AND SORCO-ORGANIC TOXIC SUBSTANCES |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131108 |