RU2708600C1 - Способ маркировки взрывчатого вещества - Google Patents
Способ маркировки взрывчатого вещества Download PDFInfo
- Publication number
- RU2708600C1 RU2708600C1 RU2018111178A RU2018111178A RU2708600C1 RU 2708600 C1 RU2708600 C1 RU 2708600C1 RU 2018111178 A RU2018111178 A RU 2018111178A RU 2018111178 A RU2018111178 A RU 2018111178A RU 2708600 C1 RU2708600 C1 RU 2708600C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- marking
- explosives
- explosive
- concentration
- rare
- Prior art date
Links
- 239000002360 explosive Substances 0.000 title claims abstract description 69
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 239000000126 substance Substances 0.000 title abstract description 22
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 42
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 37
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims abstract description 22
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000002372 labelling Methods 0.000 claims description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 20
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 11
- -1 polydimethylsiloxanes Polymers 0.000 description 11
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 5
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 5
- 235000013870 dimethyl polysiloxane Nutrition 0.000 description 5
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 4
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 4
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 4
- 125000005375 organosiloxane group Chemical group 0.000 description 4
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 4
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 3
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 3
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 description 3
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 238000000988 reflection electron microscopy Methods 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 2
- 239000012482 calibration solution Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- AACILMLPSLEQMF-UHFFFAOYSA-N 2,2-dichloroethenyl 2-ethylsulfinylethyl methyl phosphate Chemical compound CCS(=O)CCOP(=O)(OC)OC=C(Cl)Cl AACILMLPSLEQMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010000372 Accident at work Diseases 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052773 Promethium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006103 coloring component Substances 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N dysprosium atom Chemical compound [Dy] KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N erbium Chemical compound [Er] UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N holmium atom Chemical compound [Ho] KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000000155 isotopic effect Effects 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N lutetium atom Chemical compound [Lu] OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 150000003961 organosilicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 235000019271 petrolatum Nutrition 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VQMWBBYLQSCNPO-UHFFFAOYSA-N promethium atom Chemical compound [Pm] VQMWBBYLQSCNPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 description 1
- GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N terbium atom Chemical compound [Tb] GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000563 toxic property Toxicity 0.000 description 1
- NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N ytterbium Chemical compound [Yb] NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B23/00—Compositions characterised by non-explosive or non-thermic constituents
- C06B23/008—Tagging additives
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/22—Fuels; Explosives
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к химическим способам экспертизы взрывчатых веществ. Способ скрытой маркировки взрывчатых веществ заключается во введении во взрывчатое вещество, полученное смешиванием отдельных компонентов, маркирующей композиции, содержащей идентификаторы, количество которых пропорционально количеству технических показателей, подлежащих маркировке. В качестве каждого идентификатора, соответствующего отдельному техническому показателю, используют один или более одного редкоземельных металлов, которые отличны от одного или более одного редкоземельных металлов, использованных в другом отдельном техническом показателе, при этом массовую долю редкоземельного металла в каждом отдельном техническом показателе поддерживают на уровне концентрации (0,01-1,00) мг/кг. Способ обеспечивает повышение достоверности идентификации ВВ по его коду идентификации при упрощении процесса выявления и определения этого кода. 1 з.п. ф-лы, 4 табл.
Description
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 ВВ 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.
Кроме того, ВВ представляет собой смесь, состоящую из отдельных компонентов, характеристики каждого из которых в отдельности в системе двоичного кода могут быть хорошо считаны хроматограмме. Но при смешивании отдельных компонентов происходит рекомбинация кодов за счет суммирования полимерных составляющих с одинаковой или близкой длиной молекулярных цепочек. Это хорошо видно на прилагаемой ниже хроматограмме. Таким образом, известный способ шифрования маркировочного кода набором единиц имеет недостаток - перемешивание значащих единиц при смешении замаркированных материалов, что делает насчитываемой маркировку смесей индивидуально замаркированных материалов.
Так же известен способ маркировки взрывчатого вещества, заключающийся во введении во взрывчатое вещество, полученное смешиванием отдельных компонентов, маркирующей композиции, содержащей идентификаторы, количество которых равно количеству технических показателей, подлежащих маркировке, для маркирования взрывчатого вещества осуществляют маркировку каждого отдельного компонента, входящего в смесь взрывчатого вещества, при этом маркирующую композицию для каждого отдельного компонента составляют из по крайне мере одного полимерного материала с длиной молекулярной цепочки, являющейся идентификатором и которая отлична от длин молекулярных цепочек полимерных материалов в маркирующих композициях других отдельных компонентов, составляющих смесь взрывчатого вещества, а в качестве маркирующей композиции взрывчатого вещества используют набор маркирующих композиций отдельных компонентов смеси этого вещества (RU №2533483, С06В 23/00, G06К 1/00, G01N 33/22, опубл. 20.02.2014).
В этом способе в качестве маркирующих композиций каждого отдельного компонента используют полиорганосилоксаны с различными длинами молекулярных цепочек или в качестве маркирующих композиций каждого отдельного компонента 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.
Использование в качестве маркеров красителей с информативной составляющей - пропорциональной концентрации красителя делает методику ненадежной вследствие возможной диффузии красителя в окружающую среду и вследствие этого изменение концентрации красителя в исследуемом образце ВВ - что приведет к искажению закодированной информации, то есть несоответствию набора маркеров набору графических символов в десятичной системе отображения.
Использование в качестве маркеров органосилоксанов с длиной молекулярной цепи пропорциональной разряду в последовательности значащих символов кодируемой двоичным кодом (1-0) информации - практически неосуществимо в виду сложности синтеза и выделения полимера с требуемой длиной цепи, а также сложности газохромато графического определения высокомолекулярных органосилоксанов (вследствие их разрушения при нагревании - что приведет к засорению хроматографической колонки, а также сложности детектирования органосилоксанов - так как они не содержат хромоформных групп, а их физические свойства близки к свойствам нефтепродуктов - что затрудняет проведение даже масс-спектрометрического детектирования).
Использование в качестве маркеров органосилоксанов с разной длиной молекулярной цепи, из наличия (без специального синтеза) затруднено тем, что товарные продукты содержат смесь полимеров с разной длиной молекулярной цепи - что требует очистки (разделения) исходных технических продуктов после синтеза на составляющие смесь индивидуальные вещества.
Таким образом, на сегодняшний день применяемые способы маркировки взрывчатого вещества имеют один и очень серьезный недостаток, заключающийся в том, что несмотря на введение в ВВ точных дозировок красящих компонентов, при взрыве возможно механическое и химическое разрушение или нарушение этих дозировок. В результате графическая запись набора маркирующей композиции перестает соответствовать реальному набору маркирующей композиции, который можно получить при анализе ВВ или его остаточных следов после взрыва с помощью хроматографической аппаратуры.
Кроме того, при достаточном опыте возможно проследить логическую связь между набором маркирующих компонентов в ВВ и их графической записью, что может быть неправильно использовано.
Вступивший в силу Технический регламент таможенного союза TP ТС 028/2012 «О безопасности взрывчатых веществ и изделий на их основе», в части статьи 4 п. 1.6. содержит требования о необходимости скрытой маркировки взрывчатых веществ и содержанию этой маркировки: страна-изготовитель, предприятие-изготовитель, тип продукции (тип ВВ), номер партии и дата изготовления. Данные требования основаны на необходимости присутствия в ВВ маркировочной композиции, которую можно выявить с применением специализированных средств, и графического отображения состава этой маркировочной композиции в виде символов. Наличие символьной маркировки, под которой скрывается состав маркировочной композиции, обусловлено ее отображением в документации, оформляемой как на заводе изготовителе, так и на предприятии, использующем ВВ и всеми структурами, через которые ВВ проходят как продукт.
Известные способы маркировки (RU 2328481, RU 2368591, RU 2495860, RU 2533483) имеют ряд недостатков, не позволяющих использовать эти способы маркировки в качестве скрытых маркировок.
Так, в 2015 г.было опробована возможность применения кремнийорганических соединений с различной длиной углеводородной цепочки для маркировки ВВ. Оказалось, что даже индивидуальные такие вещества не являются чистыми. Так, например, хроматограммы растворов РМХ-10 содержат 9 веществ, которые схожи по строению, но выходят в различное время и хорошо детектируются с помощью современных газовых хроматографах сопряженных с масс-спектрометрическим детектированием, которое является наиболее чувствительным в настоящее время. При этом, если эти вещества ввести в нефтепродукты (в опыте использовалось вазелиновое масло), то оказалось, что все 9 пиков РМХ-10 попадают в область углеводородов. Идентификация их по масс-спектрам представляет трудности из-за высокого углеводородного фона.
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 скрытой маркировки взрывчатых веществ, заключающемся во введении во взрывчатое вещество, полученное смешиванием отдельных компонентов, маркирующей композиции, содержащей идентификаторы, количество которых пропорционально количеству технических показателей, подлежащих маркировке, для маркирования взрывчатого вещества в качестве каждого идентификатора, соответствующего отдельному техническому показателю, используют один или более одного редкоземельный элемент, который отличен от одного или более одного редкоземельного элемента, использованного в другом отдельном техническом показателе, при этом массовую долю редкоземельного элемента в каждом отдельном техническом показателе поддерживают на уровне концентраций (0,01-1,00) мг/кг.
При этом концентрацию редкоземельного элемента, использованного в одном отдельном техническом показателе, можно выполнять отличной от концентрации редкоземельного элемента, использованного в другом отдельном техническом показателе.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Согласно настоящего изобретения рассматривается новый способ скрытой маркировки ВВ, обеспечивающий скрытность содержащейся в маркировке информации, выстроенной в законодательно утвержденной форме и содержании: страна-изготовитель, предприятие-изготовитель, тип продукции (тип ВВ), номер партии и дата изготовления, и реализованный на применении компонентов из группы редкоземельных металлов (РЗМ), используемых в качестве микроносителей (информации).
Редкоземельные элементы - это семейство из 17 химических элементов III гр. периодической системы, включающее скандий, иттрий, лантан и лантаноиды: церий, празеодим, неодим, прометий, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий и лютеций. Подразделяются на иттриевую (Y, La, Gd-Lu) и цериевую (Се-Eu) подгруппы. Элементы Се-Eu называются легкими, a Gd-Lu - тяжелыми лантаноидами. Заметно распространены больше с четными атомными номерами, чем РЗЭ с нечетными номерами. Иттрий и легкиелантаноиды (кроме Pm) содержатся в земной коре в больших кол-вах, чем тяжелые. Наиболее распространены Се (4,61⋅10-3% по массе), Y (2,81⋅10-3 %), Nd (2,39⋅10-3%) и La (1,83⋅10-3%), наименее - Tm (2,0⋅10-5%), Lu (7,5⋅10-5%) и Tb (9,1⋅10-5%).
Стоимость данных элементов очень хорошо коррелируется с распространенностью данных элементов в земной коре. В связи с этим наиболее дешевыми могут быть 10 элементов Gd, Y, Yd, La, Nd, Pr, Sm, Ce, Er. Ho.
Согласно настоящего изобретения предлагается способ скрытой маркировки взрывчатых веществ, который основан на введении в ВВ, которое получено смешиванием отдельных компонентов, маркирующей композиции, содержащей идентификаторы, количество которых пропорционально количеству технических показателей, подлежащих маркировке. А для маркирования взрывчатого вещества в качестве каждого идентификатора, соответствующего отдельному техническому показателю, используют один или более одного редкоземельный элемент, который отличен от одного или более одного редкоземельного элемента, использованного в другом отдельном техническом показателе. Массовую долю редкоземельного элемента в каждом отдельном техническом показателе поддерживают на уровне концентраций (0,01-1,00) мг/кг. Кроме того, для обеспечения многовариантности композиций концентрация редкоземельного элемента, использованного в одном отдельном техническом показателе, может быть выполнена отличной от концентрации редкоземельного элемента, использованного в другом отдельном техническом показателе. РЗМ вводятся в состав ВВ в виде солей-нитратов (например) или солей кислот жирного ряда (лиофильные соединения, не растворимые в воде). В отличие от силиконов и красок, даже после взрыва, остаются на месте взрыва. Не подвергаются деструкции.
Согласно заявленного способа применение в качестве микроносителей информации РЗМ позволяет существенно повысить надежность идентификатора, так как РЗМ из заряда ВВ не вымываются и отлично детектируются. При этом обеспечивается очень высокая вариантность композиций, которые можно создать на основе РЗМ. Например, примем, что:
n - число редкоземельных элементов, используемых в качестве маркеров (n<15);
k - число элементов в маркировке;
m - число используемых при маркировке концентраций элемента.
Количество вариантов кодов N равно
где 
- число сочетаний из n по k: 
.
При n=15, k=5, m=2, имеем N=96096;
при n=15, k=7, m=2, имеем N=823680.
Количество вариантов N=823680 на двух уровнях концентрации более, чем достаточно, чтобы обеспечить промышленное использование и гарантировать высокую степень несовпадаемости кодов разных партий.
Полученные результаты о возможности детектирования РЗМ в составе ВВ были проверены и исследованы. Важной была проверка минимального уровня концентрации РЗМ, при котором детектирование РЗМ становится гарантированно возможным.
Для определения минимальной концентрации редкоземельного элемента примем следующие обозначения:
m0 - масса эмульсии, взятой для исследования;
ζ - отношение массы топливной фазы к массе окислительной фазе в эмульсии;
ω - отношение массы воды к массе селитры в окислительной фазе;
kразбав. - коэффициент разбавления (отношение концентрации редкоземельного элемента в окислительной фазе эмульсии к его концентрации в подготовленной пробе);
со - начальная концентрация редкоземельного элемента в воде, взятой для приготовления эмульсии;
c* - концентрация редкоземельного элемента в подготовленной пробе.
Масса окислительной фазы в начальной пробе: 
Масса топливной фазы в начальной пробе: 
Порядок работы:
1. Начальную пробу эмульсии нагреваем до 80°С.
2. Добавляем деэмульгатор (масса деэмульгатора - mo).
3. Перемешиваем пробу эмульсии с деэмульгатором и даем отстояться (температуру смеси поддерживаем на уровне 80°С).
4. Из нижней части отстоявшейся смеси берем вторую пробу массой m1.
Для второй пробы имеем следующее:
Масса селитры в окислительной фазе: 
Масса воды в окислительной фазе: 
Масса редкоземельного элемента: 
Коэффициент разбавления назначается из требования, что подготовленная из окислительной фазы эмульсии проба должна находиться в жидком состоянии при комнатной температуре.
Обозначим через ΔM массу воды, взятой для разбавления второй пробы.
Из условия, что окончательная проба будет находиться в жидком состоянии, имеем
На основании (4)-(6) получаем следующее ограничение снизу ΔM:
Для коэффициента разбавления, с учетом (7), имеем
Принимаем, что 
На основании (8) и (9), получаем, что в этом случае 
а для концентрации будет справедливо условие
Т.к. co<<1 и обычно выполняется условие ω=0,2, то из (11) получаем
Из (12) получаем условие на величину co: 
Найдем концентрацию редкоземельного элемента в эмульсии Сэм:
Учитывая, что co<<1 и, как правило, выполняются условия, ω=0,2, ζ=0,07, из (14) получаем
Для надежного определения наличия редкоземельного элемента его концентрация в окончательной пробе должна быть порядка 1 ррт (10-6 масс, долей).
Таким образом, можно положить, что с*=10-6.
Тогда концентрацию редкоземельного элемента в эмульсии будет составлять
а начальная концентрация редкоземельного элемента в воде, взятой для приготовления эмульсии, будет равна
Эксперименты проводились с использованием следующего оборудования:
- Микроволновая система пробоподготовки BERGHOF Speedwawe four (Германия), предназначенная для автоклавного кислотного разложения различных веществ и материалов. Система представляет собой техническое устройство, состоящее из микроволновой печи с вертикальной загрузкой, блока управления, набора автоклавов, и является вспомогательным оборудованием. В основу работы системы положен механизм преобразования энергии электромагнитного излучения в тепловую энергию материалов содержащих полярные молекулы. Система должна обеспечивать нагрев смеси кислот в автоклаве от 50°С до 230°С.
- Весы Mettler-Toledo ХР 205, предназначенные для измерения массы навески и растворов веществ и материалов в диапазоне до 200 г с погрешностью, представленной в приложении В.
- Масс-спектрометр с индуктивно связанной плазмой NexION 300D (МС-ИСП), предназначенный для измерения элементного и изотопного состава проб растворов. Принцип действия масс-спектрометра основан на ионизации атомов пробы в индуктивно связанной плазме с последующим разделением ионов по их атомной массе.
При анализе матричных образцов, пределы обнаружения увеличиваются. Типичные пределы обнаружения для РЗМ в матричных веществах (на примере чистых металлов представлены в таблицах 1 и 2 - ПДО для РЗМ при анализе высокочистой меди).
Анализ таблиц 1 и 2 показывает, что для РЗМ максимальный предел обнаружения, оцененный при измерениях их содержания в чистых металлах (Си, Zn) с помощью масс-спектрометра NexION 300 D составляет 0,02 мг/кг. Таким образом, для однозначного обнаружения металла рекомендуем пятикратный запас, т.е. в пробе должно быть не менее 0,1 мг/кг.
Воспроизведение единиц массовой доли и массовой (молярной) концентрации металлов на эталоне происходит путем многократных измерений соответствующих величин в растворах исследуемых образцов.
Определение содержания металла (W - массовая доля; массовая (молярная) концентрация металла) производится исходя из функции зависимости величины W от комбинации составляющих:
где mр-р - масса раствора, г; 
- масса навески исходного вещества, г; ω -результат определения содержания металла в общем растворе по линейной градуировочной зависимости:
у - выходная величина, интенсивность спектральной линии металла, определяемая спектрометром:
х - содержание металла в градуировочном растворе, мг/кг (г/дм3; моль/дм3):
А - аттестованное значение содержания металла в стандартном образце, мг/кг (г/дм3; моль/дм3); m а л - масса аликвоты стандартного образца, г; V- объем кислот используемых для растворения твердых образцов, см3; Т - температура кислотного разложения,°С; Р - мощность индуктора индуктивно-связанной плазмы, Вт; ν - скорость ввода пробы потоком аргона, см3/мин; М - массовая концентрация матричного компонента, мг/дм3; S - массовая концентрация металла, имеющие близкие полосы к определяемому компоненту, мг/дм3.
В общем виде уравнение измерений массовой доли (массовой (молярной) концентрации) металла (W) представлено следующими формулами:
Высокая точность результатов воспроизведения единиц массовой доли и массовой (молярной) концентрации основана на соблюдении оптимальных параметров на разных стадиях процедуры воспроизведения. Конкретные значения этих параметров при разложении пробы определяются экспериментально для каждого типа объекта, а их перечень приведен в таблице 3 - перечень оптимизируемых параметров.
Градуировочную зависимость устанавливают с помощью градуировочного раствора с содержанием определяемого металла 10 мг/дм3 (мг/кг) по линейному уравнению через ноль (linear thru zero) в соответствующем разделе программного обеспечения масс-спектрометра.
В рамках исследования выполнено несколько экспериментов с применением модельных образцов ВВ. В качестве проверки использовался доступный РЗМ - Y (Иттрий). Для приготовления использовался стандартный образец N0582152 фирмы Perkin Elmer, США с массовой долей Y в 5% растворе хлороводородной кислоты - 20 мг/кг.
Модельный объект ВВ №0 (дистиллированная вода, которая параллельно с приготовлением других объектом помещается в стеклянную колбу и используется для разбавления всех компонентов)
Модельный объект ВВ - №1 (окислительная фаза без добавления маркирующего компонента Y).
Готовился окислительный водный раствор аммиачной селитры, который применяется для приготовления эмульсионного ВВ на практике (80% NH4NO3, 20% - H2O). Для этого 4 г аммиачной селитры растворяли в 1 г воды при нагревании на водяной бане при температуре (85±5)°С.При приготовлении все компоненты измеряются на весах I (специального) класса точности.
Модельный объект ВВ №2 (окислительная фаза с массовой долей маркирующего компонента Y - 0,1 мг/кг).
Готовился аналогично объекту ВВ №1 только в раствор добавляли 25 мкл стандартного образца N 0582152 фирмы Perkin Elmer, США с массовой долей Y в 5% растворе хлороводородной кислоты - 20 мг/кг.
Модельный объект ВВ №3 (окислительная фаза с массовой долей маркирующего компонента Y - 1 мг/кг).
Готовился аналогично объекту ВВ №1 только в раствор добавляли 263 мкл стандартного образца N0582152 фирмы Perkin Elmer, США с массовой долей Y в 5% растворе хлороводородной кислоты - 20 мг/кг.
Точность приготовления растворов не превышает 5%.
Пробоподоготовка модельных растворов.
Модельные образцы первоначально растворяли в дистиллированной воде объемом 100 см3 и анализировали на масс-спектрометре. Далее отбирали аликвоту 5 см3 и доводили до 100 см3 дистиллированной водой, данные растворы обозначены соответственно ВВ № - р. При этом общее солесодержание в анализируемых растворах составляет 2000 мг/дм3, а массовая концентрация маркирующего компонента Y для образца №2 составляет около 250 нг/дм3, а для образцов №3 и №4 составляет около 2500 нг/дм3, что вполне достаточно для количественных измерений.
Полученные растворы были проанализированы для определения массовой доли Y с помощью масс-спектрометра по методике изложенной выше. Результаты измерений массовой доли Y представлены в таблице 4.
Полученные результаты показали, что в дистиллированной воде массовая концентрация Y составляет 1,6 нг/дм3, при этом в аммиачной селитре при растворении 4 г в 100 см3 массовая концентрация Y составляет 20 нг/дм3, а в самой селитре массовая доля Y составляет 0,0005 мг/кг. В случае измерения с разбавлением массовая доля Y в аммиачной селитре составляет 0,0008 мк/кг. С учетом округления вверх в аммиачной селитре массовая доля Y не превышает 0,001 мг/кг. Для достоверной маркировки предлагается концентрация как минимум на порядок выше естественного содержания, т.е. 0,01 мг/кг.
Анализ экспериментальных данных показывает, что если фоновая концентрация в растворе аммиачной селитры на уровне 40000 мг/дм3, происходит существенное занижение измеряемой массовой доли Y на (26-52) % в зависимости от содержания (растворы с индексами ВВ № N).
При предварительном разбавлении раствора в 20 раз относительная погрешность в диапазоне (0,01-1,00) мг/кг не превышает 15% при Р=0,95 (растворы с индексами ВВ № N-P).
Настоящее изобретение промышленно применимо. Расчетным путем установлено, что количество комбинаций для маркировки может быть обеспечено варьированием типа металла и его концентрации. Общее количество комбинаций при варьировании 15 РЗМ, с числом элементов в маркировке 7 и на двух уровнях концентрации составляет 823680, что вполне достаточно для практики. Анализ результатов измерений массовой доли РЗМ в эмульсионных ВВ показал применимость для достоверного измерения массовой доли РЗМ на уровне концентраций (0,01-1,00) мг/кг. При этом относительная погрешность измерений по данному способу при Р=0,95 не превышает ±15%.
Claims (2)
1. Способ скрытой маркировки взрывчатых веществ, заключающийся во введении во взрывчатое вещество, полученное смешиванием отдельных компонентов, маркирующей композиции, содержащей идентификаторы, количество которых пропорционально количеству технических показателей, подлежащих маркировке, отличающийся тем, что для маркирования взрывчатого вещества в качестве каждого идентификатора, соответствующего отдельному техническому показателю, используют один или более одного редкоземельных металлов, которые отличны от одного или более одного редкоземельных металлов, использованных в другом отдельном техническом показателе, при этом массовую долю редкоземельного металла в каждом отдельном техническом показателе поддерживают на уровне концентрации (0,01-1,00) мг/кг.
2. Способ скрытой маркировки взрывчатых веществ по п. 1, отличающийся тем, что концентрацию редкоземельного металла, использованного в одном отдельном техническом показателе, выполняют отличной от концентрации редкоземельного металла, использованного в другом отдельном техническом показателе.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018111178A RU2708600C1 (ru) | 2018-03-29 | 2018-03-29 | Способ маркировки взрывчатого вещества |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018111178A RU2708600C1 (ru) | 2018-03-29 | 2018-03-29 | Способ маркировки взрывчатого вещества |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2708600C1 true RU2708600C1 (ru) | 2019-12-09 |
Family
ID=68836641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018111178A RU2708600C1 (ru) | 2018-03-29 | 2018-03-29 | Способ маркировки взрывчатого вещества |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2708600C1 (ru) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1532022A (en) * | 1975-08-06 | 1978-11-15 | Us Energy | Method for tagging explosive material |
| US5474937A (en) * | 1993-01-25 | 1995-12-12 | Isotag, L.L.C. | Method of identifying chemicals by use of non-radioactive isotopes |
| US5677187A (en) * | 1992-01-29 | 1997-10-14 | Anderson, Ii; David K. | Tagging chemical compositions |
| RU2283823C1 (ru) * | 2005-01-24 | 2006-09-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | Маркирующая добавка во взрывчатое вещество, способ ее приготовления, способ определения происхождения взрывчатого вещества и устройство для его осуществления |
| RU2328481C1 (ru) * | 2007-02-01 | 2008-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Промтехвзрыв" | Способ маркировки взрывчатого вещества |
| WO2008138044A1 (en) * | 2007-05-11 | 2008-11-20 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Explosive tagging |
| RU2355034C2 (ru) * | 2007-04-17 | 2009-05-10 | Геннадий Юрьевич Григорьев | Способ защитной маркировки ценных бумаг, культурных ценностей и других предметов |
| RU2609921C2 (ru) * | 2012-08-08 | 2017-02-07 | Сипекс С.А. | Способ маркировки взрывчатого вещества |
-
2018
- 2018-03-29 RU RU2018111178A patent/RU2708600C1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1532022A (en) * | 1975-08-06 | 1978-11-15 | Us Energy | Method for tagging explosive material |
| US5677187A (en) * | 1992-01-29 | 1997-10-14 | Anderson, Ii; David K. | Tagging chemical compositions |
| US5474937A (en) * | 1993-01-25 | 1995-12-12 | Isotag, L.L.C. | Method of identifying chemicals by use of non-radioactive isotopes |
| RU2283823C1 (ru) * | 2005-01-24 | 2006-09-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | Маркирующая добавка во взрывчатое вещество, способ ее приготовления, способ определения происхождения взрывчатого вещества и устройство для его осуществления |
| RU2328481C1 (ru) * | 2007-02-01 | 2008-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Промтехвзрыв" | Способ маркировки взрывчатого вещества |
| RU2355034C2 (ru) * | 2007-04-17 | 2009-05-10 | Геннадий Юрьевич Григорьев | Способ защитной маркировки ценных бумаг, культурных ценностей и других предметов |
| WO2008138044A1 (en) * | 2007-05-11 | 2008-11-20 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Explosive tagging |
| RU2609921C2 (ru) * | 2012-08-08 | 2017-02-07 | Сипекс С.А. | Способ маркировки взрывчатого вещества |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lee et al. | A dual colorimetric and fluorometric sensor for lead ion based on conjugated polydiacetylenes | |
| EP2630472B1 (en) | Method of identifying a fuel | |
| Picayo et al. | Characterization of the ALSEP process at equilibrium: Speciation and stoichiometry of the extracted complex | |
| Poh et al. | Aggregation of rare earth coordination complexes in solution studied by paramagnetic and DOSY NMR | |
| RU2708600C1 (ru) | Способ маркировки взрывчатого вещества | |
| Wesp et al. | Poly (arylisocyanides) as versatile, enantiodiscriminating alignment media for small molecules | |
| Ozeki et al. | Studies of Raman spectra and equilibria of isopolymolybdate ions in aqueous acidic solutions by factor analysis | |
| Schmedt auf der Günne et al. | Occurrence of difluorine F2 in nature—in situ proof and Quantification by NMR spectroscopy | |
| Zhang et al. | Ultrasensitive and On‐Site Detection of Nitroaromatic Explosives Through a Dual‐Mode Hydrogel Sensor Utilizing Portable Devices | |
| G/Mariam et al. | Spectroscopic determination of fluoride using eriochrome black T (EBT) as a spectrophotometric reagent from groundwater | |
| RU2368591C1 (ru) | Способ маркировки взрывчатого вещества | |
| Rexwinkel et al. | Thermodynamics of the enantioselective quenching of tris (2, 6-pyridinedicarboxylate) terbate (3-) luminescence by resolved tris (1, 10-phenanthroline) ruthenium (2+) | |
| Michael et al. | Temperature dependence of the nitric oxide+ ozone reaction rate from 195 to 369 K | |
| Burek et al. | Intramolecular deactivation processes of electronically excited lanthanide (III) complexes with organic acids of low molecular weight | |
| Hasegawa et al. | Hydration Number of Tris [1-(2-thienyl)-4, 4, 4-trifluoro-1, 3-butanedionato] lanthanoids in Chloroform across the Lanthanoid Series | |
| Kamel et al. | High-throughput sensor microtiter plate of new terbium complexes for the determination of anthracene in seawater | |
| Osakai et al. | Proton NMR study on selective hydration of anions in nitrobenzene | |
| Kim et al. | Chemical and isotopic compositions of bottled waters sold in Korea: Chemical enrichment and isotopic fractionation by desalination | |
| Dulkarnaev et al. | The First comprehensive study of tracer-based technologies in reservoir conditions | |
| CN108822118A (zh) | 一种荧光素衍生物紫外传感器及检测镍离子的方法 | |
| ES2320085A1 (es) | Metodo para el marcaje e identificacion de objetos manufacturados, sustancias y organismos, y sus usos. | |
| Amberger et al. | Electronic structures of organometallic complexes of f elements LXXIII: Parametric analysis of the crystal field splitting pattern of tris (η5-pentamethylcyclopentadienyl) cerium (III) | |
| RU2724879C1 (ru) | Маркер для текучей среды, способ маркирования текучей среды и способ идентификации текучей среды | |
| Amberger et al. | Crystal field strengths, nephelauxetic effects, and experimentally based molecular orbital schemes (in the f range) of selected cyclopentadienyl complexes of samarium (III) | |
| Robertson et al. | Measuring spin relaxation rates using satellite exchange NMR spectroscopy |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200330 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20201118 |