Изображение на обложке

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ВО ВРЕМЕНИ КОНЦЕНТРАЦИИ ПАРА 2,4,6-ТРИНИТРОТОЛУОЛА ПРИ СУБЛИМАЦИИ ЕГО СЛЕДОВ С ПОВЕРХНОСТИ СТЕКЛА

M. I. Tivileva, V. M. Gruznov, M. N. Baldin, A. V. Kikhtenko, I. I. Naumenko

Аннотация


Приведены результаты измерения во времени концентрации пара 2,4,6-тринитротолуола (ТНТ) над его следовыми количествами, названными тонкими пленками, на поверхности стекла с концентрацией 100 нг/см2 на квадратном участке со стороной 1 см. Следовые количества ТНТ на стекле образовывали путём нанесения раствора ТНТ в ацетонитриле, разбавленного химически чистым ацетоном с последующим испарением растворителей. Для измерения концентрации пара ТНТ использовали портативный поликапиллярный газовый хроматограф ЭХО-В-ИДПС с предварительным концентрированием пара ТНТ. Отбор проб пара ТНТ над объектом осуществляли и дистанционным вихревым пробоотборником. Пробу пара отбирали с дистанции 2 см от поверхности стекла. Концентрирование в режиме полного улавливания паров ТНТ осуществляли на сетках из проволоки диаметром 0,05 мм из нержавеющей стали.  Концентрацию паров определяли по амплитуде хроматографического пика. Установлено, что концентрация пара ТНТ над исследуемой поверхностью площадью 1 см2 уменьшается с 10-13 до 10-14 г/см3 за время 2.6 ± 0.3 часа. Концентрация пара ТНТ 10-14 г/см3 соответствует пороговой концентрации пара ТНТ для современных обнаружителей. Из предположения пропорциональности концентрации пара количеству массы ТНТ на поверхности для рассматриваемых следовых количеств ТНТ оценили, что исходная поверхностная концентрация тринитротолуола 100 нг/см2 на поверхности стекла за счёт сублимации в открытое полупространство уменьшается до 12 нг/см2 за 2.6 ± 0.3 часа. Показано, что вихревой отбор проб пара ТНТ интенсифицирует сублимацию ТНТ с поверхности стекла.

Ключевые слова: плёнки 2,4,6-тринитротолуола, сублимация плёнок, скорость сублимации, следовые концентрации пара ТНТ

 DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2021.25.3.003


Полный текст:

PDF (Russian)

Литература


REFERENCES

LAVANDA-U. [LAVANDA-U “Pilot-M1 Premium” Explosives Detector.] Available at: https://satro-paladin.com/catalog/product/37819/ (accessed 10 February 2021) (In Russian).

YUZHPOLYMETAL-HOLDING. [YUZHPOLYMETAL-HOLDING, “Kerber-T”: Handheld Detector for Explosives, Narcotics and Toxic Chemicals]. Available at: http://www.analizator.ru/production/ims/kerber-t/ (accessed: 19 January 2021) (In Russian).

Gruznov V.M., Baldin M.N., Pryamov M.V., Maksimov E.M. Determination of Explosive Vapor Concentrations with Remote Sampling in the Control of Objects, Journal of Analytical Chemistry, 2017, vol. 72, no. 11, pp. 1155–1160. DOI: 10.1134/S1061934817110041

Baldin M.N., Gruznov V.M. A portable gas chromatograph with air as a carrier gas for detecting traces of explosives. Journal of Analytical Chemistry, 2013, vol. 68, no 11, pp. 1002‒1006. DOI: 10.1134/S1061934813110026

Gruznov V.M., Filonenko V.G., Shishmarev A.T. [Sampling and sample injection during high-speed gas chromatographic detection of vapors of organic substances], Zhurnal analiticheskoi khimii [Journal of Analytical Chemistry], 1999, vol. 54, no 11, pp. 1134 ¬1139 (In Russian).

Gruznov V.M., Filonenko V.G., Shishmarev A.T. [Express capture of vapors from the air]. Teplofizika i aeromekhanika [Thermophysics and Aeromechanics], 2000, vol. 7, no 4, pp. 617-620 (In Russian)

Gruznov V.M., Vorozhtsov A.B. Gas-dynamic kinetics of vapor sampling in the detection of explosives, Molecules, 2019, vol. 24, 4409. DOI: 10.3390/molecules24234409

Gruznov V.M., Filonenko V.G. Skorostnoe kontsentrirovanie i vikhrevoi otbor prob vozdukha pri obnaruzhenii sledovykh kolichestv organicheskikh veshchestv [High-speed concentration and vortex air sampling when detecting organic matter traces]. Novosibirsk, IPGG SB RAS, 2011. 174 p. (In Russian).

Gruznov V.M. Ekspressnaia gazovaia khromatografiia dlia sledovogo analiza v polevykh usloviiakh: uchebn. posobie [Express gas chromatography for trace analysis in the field conditions: study guide]. Novosibirsk, NSU, 2014. 90 p. (In Russian)

Blinova L.V. Sorbat. [Certificate of state registration of a computer program]. Patent RF, no 2010615767, 2010. (In Russian).

Stolyarov B.V., Savinov I.M., Vitenberg A.G. Rukovodstvo k prakticheskim rabotam po gazovoi khromatografii [Gas Chromatography Practice Guide]. Leningrad, Khimiya, 1988. P. 39 (In Russian).

Mu R., Ueda A., Wu M.H., Tung Y.S., Henderson D.O., Chamberlain R.T. , Curby W. and Mercado A.. Experimental and Theoretical Demonstration of the Interfacial Interaction Potential Between an Adsorbed Film and a Smooth Substrate / Mu R. [et al.], J. Phys. Chem. B, 2000, vol. 104, pp. 105-109. DOI: 10.1021/jp993363y

Gruznov V.M., Filonenko V.G., Shishmarev A.T. [Sampling and sample injection for high-speed gas chromatographic detection of vapors of organic substances], Zhurnal analiticheskoi khimii [Journal of Analytical Chemistry], 1999, vol. 54, no. 11, pp. 1134 ¬1139 (In Russian)

Li R., Zhang T., Liu Y., Yang L. Zhou Z. Vaporation characteristics of low-melting nitrocompounds by isothermal thermogravimetry, J. Therm. Anal. Calorim., 2013, vol. 112, pp. 1523–1532. DOI: 10.1007/s10973-012-2665-z

Hikal W.M., Weeks B.L. Determination of sublimation rate of 2,4,6-trinitrotoluene (TNT) nano thin films using UV-absorbance spectroscopy, J. Therm. Anal. Calorim., 2012, vol. 110, pp. 955–960. DOI: 10.1007/s10973-011-1888-8.

Gershanik A.P., Zeiri Y. Sublimation Rate of TNT Microcrystals in Air. J. Chem. Phys. A, 2010, vol. 114, pp. 12403-12410. DOI: 10.1021/jp105168h.

Hikal W.M., Paden J.T., Weeks B.L. Thermo-optical determination of vapor pressures of TNT and RDX nanofilms, Talanta, 2011, vol. 87, pp. 290–294. DOI: 10.1016/j.talanta.2011.10.020.

Hikal W.M., Weeks B.L. Sublimation kinetics and diffusion coefficients of TNT, PETN, and RDX, Talanta, 2014, vol. 125, pp. 24–28. DOI: 10.1021/acs.analchem.0c04466.




DOI: https://doi.org/10.15826/analitika.2021.25.3.003

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.