Комплект экспресс-тестов на наличие взрывчатых веществ
Владельцы патента RU 2642599:
Федеральное государственное казенное учреждение "Войсковая часть 35533" (RU)
Изобретение относится к устройствам исследования и анализа небиологических материалов химическими индикаторными средствами с целью экспрессного обнаружения в контактно отбираемой пробе следов взрывчатых веществ (ВВ), в том числе, при проведении обследований во внелабораторных условиях. Комплект экспресс-тестов на наличие взрывчатых веществ состоит из переносного пластмассового контейнера, снабженного внутренним амортизационным вкладышем с функциональными углублениями, включающими углубления для установки микроколонок, размещенные в углублениях флаконы с растворами, а также микроколоночные тест-системы выявления наличия хлоратов и перхлоратов, футляры с рулонами лент реактивных индикаторных материалов, содержащих иммобилизованные на поверхности носителя реагенты, при этом футляры с рулонами лент реактивных индикаторных материалов состоят из изготовленных из упругого инертного материала в форме полых цилиндров корпуса с плотно прилегающей по цилиндрической поверхности коаксиальной крышкой, причем боковые стенки футляров имеют продольные щели, через которые продет край ленты, а кроме того, корпус и крышка имеют взаимную угловую подвижность вокруг оси, обеспечивающую при совмещении их продольных щелей по одной линии до образования открытого окна функцию открывания футляра с высвобождением края ленты, или при взаимном перекрытии их продольных щелей функцию герметизации футляра с фиксацией края ленты. Достигается повышение безопасности использования и упрощение эксплуатации. 8 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.
Изобретение относится к устройствам исследования и анализа небиологических материалов химическими индикаторными средствами, предназначенным, более узко, для экспрессного выявления в контактно отбираемой пробе наличия следов взрывчатых веществ (ВВ) и компонентов взрывчатых составов (ВС) с предварительным отнесением их к основным химическим классам энергетических соединений, в том числе, при исследованиях во внелабораторных условиях, в частности, непосредственно на местах проведения оперативно-технических, досмотровых мероприятий на открытом воздухе.
Как в нашей стране, так и за рубежом разрабатываются технические средства, позволяющие своевременно обнаруживать самодельные взрывные устройства и выявлять лиц, причастных к их обороту. С этой позиции наиболее однозначным и достоверным критерием оценки объектов является определение прямых признаков потенциальной опасности - наличия ВВ и ВС в составе исследуемых субстанций неустановленной природы, на упаковке или поверхности обследуемых объектов, кожных покровах и одежде человека. Несмотря на существенные достижения в области разработки обнаружительной аппаратуры (дрейф- и масс-спектрометры, спектрометры ИК и КР, хроматографические анализаторы), основанной на различных физико-химических принципах, наиболее доступными, дешевыми, простыми в устройстве и работе техническими средствами являются химические тесты для индикаторного экспресс-обнаружения следов ВВ. Принцип их действия основан на визуальном контроле изменения цвета при воздействии специфичных хромогенных реагентов на пробу.
Первые аналоги комплекта экспресс-тестов на наличие взрывчатых веществ разрабатывались в прошлом столетии и были ориентированы на обнаружение только наиболее распространенных типов ВВ: тротила, тетрила, а также гексогена, октогена, нитроглицерина, ТЭНа [Пат. US 4618452, Публ. 21.10.1986, МПК G01N 31/00, G01N 31/22, G01N 33/22; Пат. ЕР 0264252, Публ. 13.10.1987, МПК G01N 31/22, G01N 33/22].
Предлагаемые в некоторых современных комплектах химических экспресс-тестов на наличие ВВ технические решения направлены на обеспечение высокой чувствительности и селективности обнаружения по целевым классам соединений, безопасности, быстродействия и простоты проведения анализа, в том числе во внелабораторных условиях. Развитие уровня техники в области совершенствования устройств экспресс-анализа основных классов ВВ, в том числе модифицированных с целью возможности выявления неорганических нитратов, реализовано в ряде разработок [Пат. РФ 2369444, Публ. 21.03.2008, МПК В05В 17/00, G01N 33/22; Пат. РФ 2203487, Публ. 22.11.2001, МПК G01N 31/22, G01N 33/22; Пат. РФ на пол. модель №40488, Публ. 10.09.2004, МПК G01N 31/22, С07С 203/00, С07С 243/02, С07С 205/06].
В частности, отличительным признаком раскрываемого в патенте РФ 2203487 устройства является материал выполнения элементов конструкции. К особенностям обнаружительного устройства по Патенту РФ на полезную модель №40488 авторы относят материал и форму (размер позволяет переноску в кармане) исполнения контейнера, и то, что в качестве узла детектора используются флаконы с индикаторами, а пористая (фильтровальная) бумага предложена как вспомогательный элемент.
В первую очередь, к недостаткам всех перечисленных выше устройств следует отнести их ограниченное функциональное назначение, предусматривающее обнаружение только основных классов традиционных азотсодержащих ВВ. Кроме того, к одним из главных недостатков практически всех существующих экспресс-тестов относятся слабая стойкость к внешним воздействующим факторам, их недостаточная надежность по безотказности и долговечности работы в течение периода их службы, как правило не превышающего одного года.
Конструктивное исполнение комплекта тестов, описанного в патенте РФ 2369444, отличается тем, что каждый жидкий реагент-идентификатор ВВ нанесен в дозированных количествах на собственный пробоотборник, каждый из которых размещен в отдельном полимерном запаянном пакете. Несмотря на то что это обеспечивает во внелабораторных условиях гарантированное дозированное последовательное воздействие реагентов-идентификаторов ВВ на пробу исследуемого вещества и отсутствие его размывов, а также несколько повышает стабильность разнесенных в разные герметизированные упаковки реагентов, устройство имеет ограниченную номенклатуру обнаруживаемых ВВ, для проведения анализа требуется дополнительное время на вскрытие запаянных пакетов.
В последнее время во всем мире значительно расширилось разнообразие ВВ, используемых в криминальных целях. Тенденции увеличения количества типов ВВ, используемых террористами, способствует доступность ранее ограниченных литературных источников и распространение тематической информации через электронную сеть «World Wide Web». В связи с этим перечень выявляемых различными техническими средствами обнаружения ВВ за прошедшие десятилетия существенно расширился. Совершенствованию с расширением перечня, продиктованным возникающими новыми угрозами, обнаруживаемых классов соединений подвергаются и комплекты химических экспресс-тестов на наличие ВВ.
В [Пат. US 5480612, Публ. 02.01.1996, МПК G01N 37/00] раскрыты сведения об усовершенствованном комплекте для выявления ВВ классов нитроароматических соединений, нитроэфиров, нитраминов, неорганических нитратов, а кроме того, хлоратов и броматов. Конструкция устройства включает полиэтиленовые тонкостенные тубы с ампулами, заполненными готовыми жидкими реагентами, приготовленными по заявленным рецептурам. Дополнительные элементы конструкции: бумажные диски - выполняют функцию пробоотборников, контейнеры предназначены для их хранения; вспомогательное приспособление, выполненное в форме рычажного зажима, служит для раздавливания ампул с реактивами. Перечисленные элементы, составляющие устройство, размещаются в контейнере, представляющем собой кейс. Возможности комплекта не предусматривают анализ других классов потенциально опасных ВВ. Также комплект имеет недостатки и в плане обеспечения безопасности работающего с ним персонала, ввиду наличия в его составе весьма агрессивных реагентов, включая сильнокислотные растворы.
Известны наборы экспресс-тестов на наличие ВВ, узконаправленные на обнаружение конкретных типов ВВ и ВС. Так, для решения актуальной задачи обнаружения самодельных ВВ изобретены устройства, ориентированные на индикаторное выявление органических пероксидов, хлоратов и броматов [Пат. РФ 2352936, Публ. 10.05.2008, МПК G01N 33/22, G01N 31/22; Пат. US 7829020, Публ. 11.09.2010, МПК G01N 33/22]. Конструктивное исполнение указанных комплектов, раскрытое в описаниях, также не гарантирует безопасность при работе с агрессивными средами, выполняющими функции элементов устройств. Кроме того, описанные комплекты не позволяют выявить наличие в пробе других классов ВВ, для осуществления чего необходимо использование комплексного анализа с применением других устройств.
Описанные в [Заявка US 20120003746, Публ. 05.01.2012, МПК G01N 33/22, C07D 279/20] способ и устройство для идентификации ВВ, по достигаемому результату в еще большей степени усовершенствованы относительно других аналогов. При проведении комплексного анализа с помощью заявленного комплекта, кроме возможности выявления основных классов традиционных азотсодержащих ВВ, могут также быть идентифицированы перхлораты, хлораты, броматы и пероксиды. Техническая сущность изобретения заключается во включении в состав устройства взаимосвязанных элементов (компонентов-индикаторов с определенными параметрами), в том числе дополнительных реагентов, позволяющих расширить перечень обнаруживаемых классов энергетических соединений. Алгоритм использования элементов, составляющих устройство, в соответствии с изложенным в заявке способом позволяет поочередным воздействием реагентов выявлять наличие соответствующих классов ВВ. Но недостаток, присущий другим аналогам, в части опасности использования агрессивных реагентов, как следует из описания, также технически не решен. В устройстве не предложены технические решения, позволяющие упростить его практическое применение, обеспечить простоту и быстродействие проведения анализа, увеличить сохранность реагентов.
Предлагаемый в [Пат. US 8772045, Публ. 08.07.2014, МПК G01N 33/00, G01N 33/22] метод основан на использовании устройства, позволяющего проводить анализ ВВ известными комбинациями реактивов (реакции Яновского, Грисса) в режиме принудительного нагрева. На помещенный в нагреватель пробоотборник с пробой производят дозирование реактивов. Проведение анализа осуществляется в различных температурных режимах от 35°C до 135-165°C (предусматривается контроль температуры), со световой индикацией режимов, а также при возможной дозированной подаче индикаторных растворов с расходом до 0,05 мл/анализ. Функция регулирование температуры позволяет уменьшить время анализа и понизить активность применяемых растворов, а значит, и безопасность работы. В то же время, наряду с общими для аналогов проблемами по малому сроку хранения жидких реагентов и узкому перечню обнаруживаемых ВВ, ограниченному нитросоединениями, устройство, включающее электронные элементы, имеет и другие недостатки: сложность в работе и обслуживании, наличие источников питания и связанные с этим дополнительные трудности в поддержании работоспособности, увеличенные размеры и массу.
Средством того же назначения, что и заявляемый комплект экспресс-тестов, приближенным по достигаемому результату и технической сущности и принятым в качестве прототипа предлагаемого устройства, является комплект для экспресс-анализа проб на наличие ВВ «ВИРАЖ-ВВ (ПС)» (Паспорт ФГУП «ГосНИИ «Кристалл», ЗАО «Петро-Сорб-Комплектация» на изделие «ВИРАЖ-ВВ (ПС)» ИШДВ.415310.001 ТУ; [http://www.niikristall.ru/index.php?id_page=168] (15.09.2014 г.); [http://petrosk.ru/catalogpsk/mvd/analizatory_vzryvchatyh_vewestv/virazh-vv2/] (15.09.2014 г.)). Данный комплект состоит из детектора и вспомогательного приспособления, размещенных внутри предназначенного для их хранения и переноски, пластмассового контейнера. Изделие является усовершенствованным устройством, прототипом для создания которого послужила полезная модель (Пат. РФ на полезную модель №40488). В качестве детектора используются 5 флаконов с индикаторами, а функцию вспомогательного приспособления выполняет пористая (фильтровальная) бумага, служащая для обтирания поверхности подозрительных объектов. Нанесение на отобранную пробу пяти реагентов из флаконов набора («А», «В», «С», «D» и «Е») в определенной последовательности позволяет выявить наличие тротила, тетрила, гексогена, октогена, тэна, нитроглицерина, селитры и пероксидов. Используются растворы щелочи (флакон «А»), кислый раствор производных сульфаниловой кислотой (флакон «В»), ароматического амина (флакон «С»), микрогранулы цинка (флакон «D») и реагент на основе крахмала и йодида калия («Е»). Паспорт содержит руководство пользователя, дополненное цветоотображением положительного срабатывания детектора.
Недостаток устройства-прототипа, общий для всех аналогов, заключается в использовании растворов реакционно-способных соединений, включая жидкие кислоты. Ввиду использования агрессивных жидкостей комплект нельзя считать безопасным, применение растворенных индикаторных форм, где реагенты находятся в сольватированном состоянии, понижает их стойкость при хранении. Как следствие, комплект имеет малый назначенный срок службы. К недостаткам также относятся: необходимость использования четырех флаконов в цикле обнаружения ВВ одной группы (группы селитр и нитроэфиров, нитраминов), невысокая чувствительность и селективность в части определения пероксидов. Узкий температурный интервал применения не позволяет использовать устройство ниже 0°C из-за кристаллизации индикаторных растворов. Это затрудняет анализ и накладывает существенные ограничения при осуществлении практических исследований во внелабораторных условиях, на открытом воздухе. Реагенты «D» и «Е» представляют собой порошки, дозировка которых из капельных флаконов затруднена. Основной недостаток прототипа - номенклатура обнаруживаемых устройством ВВ - не охватывает весь перечень потенциально опасных в криминогенном отношении классов энергетических соединений.
Технический результат настоящего изобретения заключается в обеспечении выявления наличия практически всех потенциально опасных к противоправному применению ВВ и ВС, с отнесением их к классам: ароматических полинитросоединений, нитраминов, нитроэфиров, нитрометана, нитратов, перхлоратов, хлоратов и органических пероксидов, а также обеспечении безопасности и простоты в работе при использовании предлагаемого комплекта для комплексного анализа, повышении стойкости данного устройства к внешним воздействующим факторам: предельным температурам от минус 40°C до 50°C, повышенной влажности, ударным и вибрационным нагрузкам, и, кроме того, в обеспечении в течение не менее 3 лет при эксплуатации, в том числе, во внелабораторных условиях при температуре окружающего воздуха не менее минус 10°C и не более 40°C в условиях отсутствия жидких атмосферных выпадаемых осадков, обнаружения целевых веществ и отнесения их по химическим классам энергетических соединений с высокой чувствительностью и селективностью за период времени 1-3 минуты.
Данный технический результат достигается комплектом экспресс-тестов на наличие взрывчатых веществ, состоящим из переносного пластмассового контейнера, снабженного внутренним амортизационным вкладышем с функциональными углублениями, включающими углубления для установки микроколонок, размещенные в углублениях флаконы с растворами для определения взрывчатых веществ, а также микроколоночные тест-системы выявления наличия хлоратов и перхлоратов, футляры с рулонами лент реактивных индикаторных материалов, содержащих иммобилизованные на поверхности носителя реагенты для определения взрывчатых веществ, при этом футляры с рулонами лент реактивных индикаторных материалов состоят из изготовленных из упругого инертного материала в форме полых цилиндров корпуса с плотно прилегающей по цилиндрической поверхности коаксиальной крышкой, причем боковые стенки футляров имеют продольные щели, через которые продет край ленты реактивного индикаторного материала, а кроме того, корпус и крышка имеют взаимную угловую подвижность вокруг оси, обеспечивающую при совмещении их продольных щелей по одной линии до образования открытого окна функцию открывания футляра с высвобождением края ленты, или при взаимном перекрытии их продольных щелей функцию герметизации футляра с фиксацией края ленты.
В конкретных формах исполнения комплекта экспресс-тестов на наличие взрывчатых веществ технический результат достигается тем, что для выполнения функции выявления наличия полинитроароматических соединений, нитраминов, нитроэфиров, нитрометана и нитратов элементами детектора являются: флакон с водно-органическим раствором основания в виде тетрабутиламмония гидроксида в водной смеси диметилсульфоксида с этанолом; флакон с кислым раствором в виде раствора лимонной и сульфаниловых кислот в водно-спиртовой смеси; реактивный индикаторный материал, выполняющий функцию пробоотборника, содержащий иммобилизованное на поверхности носителя производное N-(1-нафтил)этилендиамина; реактивный индикаторный материал, содержащий иммобилизованную на поверхности носителя соль 1,2-нафтахинон-4-сульфокислоты; реактивный индикаторный материал, содержащий иммобилизованную на поверхности носителя цинковую пыль. Для выполнения функции выявления наличия органических пероксидов элементами детектора являются: флакон с ацетатно-буферным раствором пероксидазы и 2,2'-азино-бис(3-этилбензтиазол ил-6-сульфокислоты); реактивный индикаторный материал, выполняющий функции пробоотборника, с иммобилизованной на поверхности носителя гетерогенной фторсульфокислотой. Для выполнения функции выявления наличия хлоратов элементами детектора являются сборные конструкции контейнера с водным раствором хлорида натрия и микроколонки, внутрь которой помещены слой твердофазного сорбента, содержащего на поверхности кислотные фрагменты и молекулы серной кислоты, иммобилизованное производное анилина и находящееся в контакте с ним мягкое пористое сорбционное волокно, которое образует в торцевой части микроколонки пробоотборную поверхность. Для выполнения функции выявления наличия перхлоратов элементами детектора являются сборные конструкции контейнера со смесью ацетона и тетрагидрофурана и микроколонки, внутрь которой помещены слой твердофазного сорбента и твердофазного сорбента с иммобилизованным катионным красителем, преимущественно бриллиантовым зеленым, и находящееся в контакте с ним мягкое пористое сорбционное волокно, которое образует в торцевой части микроколонки пробоотборную поверхность.
Также, в частных случаях, достигаемый технический результат обеспечивается комплектом экспресс-тестов на наличие взрывчатых веществ, отличающимся тем, что ленты реактивного индикаторного материала изготовлены из носителя на основе нетканого полипропиленового сетчатого волокна, ламинированного с тыльной стороны полимерной пленкой; а футляры изготовлены из упругого инертного материала, выбранного из ряда: полиэтилен, полипропилен, фторопласт. Кроме того, одна из кромок продольной щели боковой стенки крышки футляра выполнена в форме гребенки с поперечным расположением зубьев, обеспечивающих легкий отрыв фрагментов реактивного индикаторного материала от ленты.
В частных случаях выполнения или использования достигаемый технический результат обеспечивается комплектом экспресс-тестов на наличие взрывчатых веществ, дополнительно характеризующимся тем, что в его состав входят вспомогательные приспособления, состоящие из устройства прокола контейнера с элюентом микроколоночной тест-системы, выполненного в виде иглы, имеющей широкое основание, цветографической(-их) схемы(схем) отображения алгоритма проведения анализа, цветового отклика положительных и фоновых сигналов срабатывания детектора комплекта, и дисков обеззоленной бумаги.
Применение ударопрочного контейнера, снабженного внутренним амортизационным вкладышем с обнижениями, для упорядоченного размещения элементов детектора и вспомогательных приспособлений позволяет разработанному устройству противостоять значительным вибрационным нагрузкам и удовлетворять дополнительным требованиям прочности к воздействию механических ударов с пиковым ударным ускорением до 1471 м/с2 (150 g), что делает возможным его транспортировку в любых условиях и позволяет использовать в составе объектов, десантируемых парашютным способом. Удобство и быстродействие работы с устройством обеспечивают углубления, выполняющие функции рабочего стола, в которых во внелабораторных условиях осуществляются аналитические операции с микроколоночными тест-системами.
Использованный в создании комплекта технический подход, заключающийся в переведении агрессивных и реакционно-способных реагентов в иммобилизованное на поверхность реактивного индикаторного материала состояние, позволил увеличить долговечность службы флаконов с растворами и минимизировать опасность при работе с устройством в целом. Форма активных реагентов, используемых в твердофазном иммобилизованном на поверхности реактивного индикаторного материала состоянии, обеспечивает отсутствие их массопереноса при работе и стабильность при хранении. Конструкция футляров дополнительно повышает стойкость герметизированных в них реактивных индикаторных материалов при их хранении в условиях различных внешних воздействующих факторов. При использовании реактивного индикаторного материала отпадает необходимость четко нормированного дозирования жидких реагентов, что существенно упрощает работу и повышает надежность анализа.
Простота и быстродействие в работе обеспечивается легкостью открывания футляра, осуществляемого путем взаимного поворота его крышки и корпуса, последующего извлечения необходимого фрагмента ленты реактивного индикаторного материала; фиксация ленты между корпусом и крышкой футляра при его герметизации дает возможность ровного отрыва извлеченных фрагментов от ленты, с целью облегчения которого на крышке имеются гребенка из поперечных зубьев. Испытания показали, что функциональное назначение футляров и обеспечение всех требований к устройству выполняются при использовании в качестве конструкционных материалов для их изготовления упругих химически инертных полимеров: полиэтилена, полипропилена, фторопласта.
В качестве несущего полотна реактивного индикаторного материала могут быть использованы обеззоленные бумаги, полиэфирные пористые пленки, но наилучшие показатели надежности и удобства работы достигаются с носителем на основе нетканого полиолефинового сетчатого волокна, ламинированного с тыльной стороны полиэтиленовой непроницаемой пленкой. Данный носитель инертен к нанесенным реагентам, обеспечивает эффективный сбор проб и четкий аналитический сигнал.
Элементы детектора, предназначенные для выявления наличия хлоратов и перхлоратов, выполнены в виде тест-систем, реализующих самостоятельные функции пробоотбора и последующего анализа с визуальным контролем результата. Отобранную на пробоотборную поверхность микроколонки пробу транспортируют внутрь нее посредством дозировки элюента, входящего в комплект сборной конструкции тест-системы контейнера. Это позволяет проводить параллельные анализы с селективным отнесением присутствующих веществ к соответствующим классам энергетических соединений.
Элементы, составляющие устройство и выполняющие функции вспомогательных приспособлений, представляют собой устройства прокола контейнера с элюентом микроколоночной тест-системы, выполненные в виде иглы с широким основанием, исключающей возможность травмирования рук. Кроме того, к таким элементам относится цветографическая схема, отображающая цветовой отклик возможных положительных и фоновых сигналов срабатывания детектора комплекта, и алгоритм проведения анализа, а также обеззоленная бумага, служащая средой сравнения для определения ложноположительных срабатываний элементов детектора и дополнительным средством пробоотбора.
Заявляемый комплект экспресс-тестов на наличие взрывчатых веществ проиллюстрирован в аксонометрической проекции на фиг. 1. Один из четырех футляров с рулоном ленты реактивного индикаторного материала, входящих в комплект экспресс-тестов, представлен на фиг. 2: вид А - аксонометрическая проекция сборки футляра и вид Б - аксонометрическая проекция футляра с разнесенными частями.
Комплект экспресс-тестов на наличие взрывчатых веществ [фиг. 1] состоит из переносного с ручкой для переноски пластмассового контейнера (1), снабженного внутренним амортизационным вкладышем (2) с углублениями, выполняющими функции рабочего стола для операций с микроколонками (3) и содержащим размещенные в углублениях элементы детектора и вспомогательных приспособлений: флакон «А» с раствором основания - тетрабутиламмония гидроксида в водной смеси диметилсульфоксида с этанолом (4), флакон «Б» с кислым раствором - раствором лимонной и сульфаниловых кислот в водно-спиртовой смеси (5), флакон «В» со стабилизировынным ацетатным буферным раствором пероксидазы и 2,2'-азино-бис(3-этилбензтиазолил-6-сульфокислоты) (6), микроколоночные тест-системы выявления наличия хлоратов - сборные конструкции контейнера с водным раствором хлорида натрия и микроколонки, внутрь которой помещены слой твердофазного сорбента, содержащего на поверхности кислотные фрагменты и молекулы серной кислоты, иммобилизованное производное анилина и находящееся в контакте с ним мягкое пористое сорбционное волокно, которое образует в торцевой части микроколонки пробоотборную поверхность (7), микроколоночные тест-системы выявления наличия перхлоратов сборные конструкции контейнера со смесью ацетона и тетрагидрофурана и микроколонки, внутрь которой помещены слой твердофазного сорбента и твердофазного сорбента с иммобилизованным катионным красителем, преимущественно бриллиантовым зеленым, и находящееся в контакте с ним мягкое пористое сорбционное волокно, которое образует в торцевой части микроколонки пробоотборную поверхность (8); футляры с рулонами лент реактивного индикаторного материала, изготовленного из носителя нетканого полипропиленового сетчатого волокна, ламинированного с тыльной стороны полиэтиленовой пленкой: с рулоном ленты реактивного индикаторного материала «I», содержащим иммобилизованный на поверхности носителя N-[2-(нафтилен-1-иламино)этил]ацетамид (9), с рулоном ленты реактивного индикаторного материала «II», содержащим иммобилизованную на поверхности носителя соль 1,2-нафтахинон-4-сульфокислоты (10), с рулоном ленты реактивного индикаторного материала «III», содержащим иммобилизованную на поверхности носителя цинковую пыль (11), футляр с рулоном ленты реактивного индикаторного материала «IV», содержащим поверхностно иммобилизованную в полимерной матрице на носителе гетерогенную перфтороктановую сульфокислоту (12), а также вспомогательные приспособления: устройства прокола контейнера с элюентом микроколоночной тест-системы (13), листы обеззоленной бумаги (14) и цветографическую(-ие) схему(-ы) (15), при этом футляры с рулонами лент реактивного индикаторного материала (9-12) [фиг. 1] состоят из изготовленных из упругого инертного полимера корпуса (16) [фиг. 2] и крышки (17), боковые стенки которых имеют продольные щели, через которые продет край ленты реактивного индикаторного материала (18).
Действие комплекта экспресс-тестов на наличие ВВ, решающего поставленную задачу, в общем случае, но не ограничивающем возможности настоящего изобретения, явным образом следующие для специалиста в данной области техники, осуществляют следующим образом. Открытый контейнер 1 устанавливают на твердую поверхность. Из углубления амортизационного вкладыша 2 извлекают герметизированный футляр 9 с рулоном ленты реактивного индикаторного материала «I». Футляр открывают взаимным поворотом корпуса 11 и крышки 12 до совмещения продольных щелей их боковых стенок. Край ленты реактивного индикаторного материала (18) высвобождают на необходимую длину (4-8 см) из футляра. Затем взаимным поворотом его корпуса 16 и крышки 17 до перекрытия продольных щелей с фиксацией высвобожденного края ленты обеспечивают герметизацию футляра. От зафиксированного края ленты отрывают фрагмент реактивного индикаторного материала «I», в частном случае нарушая целостность ленты о профиль поперечнозубчатой гребенки крышки 17, и протиранием его ворсистой частью осуществляют пробоотбор с обследуемой поверхности. После отбора пробы обрабатывают пробоотборную поверхность использованного фрагмента реактивного индикаторного материала «I» раствором «А» из флакона 4. В случае срабатывания элемента детектора появившуюся окраску сличают с цветографической схемой 15 и делают вывод о наличии в пробе ВВ класса полинитроароматических соединений. В случае отсутствия окраски уже обработанный раствором «А» фрагмент реактивного индикаторного материала «I» приводят в контакт с извлеченным из футляра 10 вышеописанными действиями фрагментом реактивного индикаторного материала «II». В случае изменения его окраски проводят сличение появившегося цвета с цветографической схемой 15 и делают вывод о наличии ВВ на основе нитрометана. Для выявления ВВ классов нитраминов и нитроэфиров тот же фрагмент реактивного индикаторного материала «I» дополнительно обрабатывают раствором «Б» из флакона 5. О наличии ВВ судят по присутствию окраски идентичной имеющейся в цветографической схеме 15. При отсутствии окраски ранее последовательно обработанный фрагмент реактивного индикаторного материала «I» приводят в контакт с извлеченным по аналогии из футляра 11 фрагментом реактивного индикаторного материала «III». Последующее изменение окраски элементами детектора на нитраты в соответствии с цветографической схемой подтверждает наличие ВВ и/или компонентов ВС. Для определения органических пероксидов проба переносится на извлеченный вышеприведенной последовательностью действий из футляра 12 фрагмент реактивного индикаторного материала «IV». С целью исключения ложноположительных срабатываний элементов детектора для пробоотбора непосредственно от обследуемого объекта используют диск обеззоленной бумаги 14, вторичным контактом с которым проба переносится на фрагмент реактивного индикаторного материала «IV». Из флакона 6 раствор «В» спустя примерно полминуты после переноса пробы наносится на пробоотборную поверхность обеззоленной бумаги и параллельно на фрагмент реактивного индикаторного материала «IV» с пробой. Появление окраски, идентичной отображенной в цветографической схеме 15 только на фрагменте реактивного индикаторного материала «IV», свидетельствует о наличии пероксидного ВВ. Для выявления наличия хлоратов из контейнера 1 извлекают упакованную микроколоночную тест-систему 7, высвобождают из упаковки микроколонку и контейнер с элюентом, отбирают пробу на пробоотборную поверхность микроколонки и устанавливают ее в одно из углублений 3. Контейнер с элюентом прокалывают с помощью иглы устройства прокола 13 и дозируют элюент на пробоотборную поверхность микроколонки. Аналогично проводят операции с микроколоночной тест-системой 8 обнаружения перхлоратов. Наличие соответствующего искомого ВВ или компонента ВС подтверждают визуальным контролем полученного в течение примерно 2 минут после дозировки элюента результата при его сличении с цветографической схемой 15.
Осуществление изобретения в действии, подтверждающее решение поставленной задачи, подтверждается следующим конкретным примером.
Испытаниям подвергают образец комплекта экспресс-тестов на наличие взрывчатых веществ, по истечению трех лет после его изготовления и подвергнутого за это время трехкратному циклу воздействий следующих внешних факторов:
- выдержке при температуре 40°C и повышенной влажности 98% в течение не менее 96 часов;
- термоциклированию с последовательной выдержкой в течение 3 часов при температуре 40°C и 3 часов при температуре минус 10°C, повторяемой пятикратно;
- выдержке при температуре минус 40°C в течение 3 ч;
- выдержке при температуре 50°C в течение 3 ч;
- вибрации на ударном стенде на частоте 25 Гц при ускорении 19,6 м/с2 (2 g) в течение 30 мин;
- ударной тряске на ударном стенде на изменяющейся частоте от 20 до 80 Гц при ускорении 39 м/с2 (4 g) в течении 1 часа;
- механическим ударам с пиковым ударным ускорением 1471 м/с2 (150 g) в количестве 20 ударов в каждом из трех взаимно перпендикулярных направлений.
Внешние воздействующие факторы не нарушили герметичность и целостность и упорядоченность расположения элементов, составляющих комплект; при использовании полиэтилена, полипропилена или фторопласта для изготовления футляров 9-12 сохранены свойства и функциональность деталей их конструкции, и реактивных индикаторных материалов в них находящихся.
Формирование проб искомых веществ осуществляют путем нанесения рассчитанного объема раствора соответствующего вещества на поверхность предметных стекол. Исходные растворы с заданной концентрацией готовятся методом точных навесок. Дополнительно проводят анализ проб, отобранных от натурных образцов. Вывод о положительном или фоновом (помеховом) срабатывании детектора делают по результатам сличения появляющейся окраски с цветографической схемой 15 методом экспертных оценок.
Для проведения комплексного анализа комплектом экспресс-тестов на наличие ВВ проводят действия, изложенные выше в примере осуществления изобретения, в общем случае опираясь на алгоритм, отраженный в цветографической схеме 15. Испытания проводят в климатической камере при температуре 40°C и относительной влажности более 98% (при визуально наблюдающемся слабом тумане), и на открытом воздухе зимой при температуре окружающего воздуха около минус 10°C. Результаты испытаний отражены в таблице:
Попавшие жидкие компоненты элементов детектора, непосредственное контактное воздействие твердых аналитических поверхностей на кожные покровы и хлопчатобумажные элементы одежды в процессе проведения анализа не вызвали их раздражения, разъедания и разрушения. Составляющую вспомогательные приспособления обеззоленную бумагу успешно использовали для удаления нежелательных излишков жидкостей и протирки рук после проведения циклов анализа. Размещенные иглы устройств прокола в углублении широкого основания обеспечили травмобезопасность при работе с микроколоночными тест-системами.
Изложенные выше сведения подтверждают все заявленные преимущества разработанного устройства.
1. Комплект экспресс-тестов на наличие взрывчатых веществ, состоящий из переносного пластмассового контейнера, снабженного внутренним амортизационным вкладышем с функциональными углублениями, включающими углубления для установки микроколонок, размещенные в углублениях флаконы с растворами для определения взрывчатых веществ, а также микроколоночные тест-системы выявления наличия хлоратов и перхлоратов, футляры с рулонами лент реактивных индикаторных материалов, содержащих иммобилизованные на поверхности носителя реагенты для определения взрывчатых веществ, при этом футляры с рулонами лент реактивных индикаторных материалов состоят из изготовленных из упругого инертного материала в форме полых цилиндров корпуса с плотно прилегающей по цилиндрической поверхности коаксиальной крышкой, причем боковые стенки футляров имеют продольные щели, через которые продет край ленты реактивного индикаторного материала, а кроме того, корпус и крышка имеют взаимную угловую подвижность вокруг оси, обеспечивающую при совмещении их продольных щелей по одной линии до образования открытого окна функцию открывания футляра с высвобождением края ленты, или при взаимном перекрытии их продольных щелей функцию герметизации футляра с фиксацией края ленты.
2. Комплект экспресс-тестов на наличие взрывчатых веществ по п. 1, отличающийся тем, что для выполнения функции выявления наличия полинитроароматических соединений, нитраминов, нитроэфиров, нитрометана и нитратов элементами детектора являются: флакон с водно-органическим раствором основания в виде тетрабутиламмония гидроксида в водной смеси диметилсульфоксида с этанолом; флакон с кислым раствором в виде раствора лимонной и сульфаниловых кислот в водно-спиртовой смеси; реактивный индикаторный материал, выполняющий функцию пробоотборника, содержащий иммобилизованное на поверхности носителя производное N-(1-нафтил)этилендиамина; реактивный индикаторный материал, содержащий иммобилизованную на поверхности носителя соль 1,2-нафтахинон-4-сульфокислоты; реактивный индикаторный материал, содержащий иммобилизованную на поверхности носителя цинковую пыль.
3. Комплект экспресс-тестов на наличие взрывчатых веществ по п. 1, отличающийся тем, что для выполнения функции выявления наличия органических пероксидов элементами детектора являются: флакон с ацетатно-буферным раствором пероксидазы и 2,2'-азино-бис(3-этилбензтиазолил-6-сульфокислоты); реактивный индикаторный материал, выполняющий функции пробоотборника, с иммобилизованной на поверхности носителя гетерогенной фторсульфокислотой.
4. Комплект экспресс-тестов на наличие взрывчатых веществ по п. 1, отличающийся тем, что для выполнения функции выявления наличия хлоратов элементами детектора являются сборные конструкции контейнера с водным раствором хлорида натрия и микроколонки, внутрь которой помещены слой твердофазного сорбента, содержащего на поверхности кислотные фрагменты и молекулы серной кислоты, иммобилизованное производное анилина и находящееся в контакте с ним мягкое пористое сорбционное волокно, которое образует в торцевой части микроколонки пробоотборную поверхность.
5. Комплект экспресс-тестов на наличие взрывчатых веществ по п. 1, отличающийся тем, что для выполнения функции выявления наличия перхлоратов элементами детектора являются сборные конструкции контейнера со смесью ацетона и тетрагидрофурана и микроколонки, внутрь которой помещены слой твердофазного сорбента и твердофазного сорбента с иммобилизованным катионным красителем, преимущественно бриллиантовым зеленым, и находящееся в контакте с ним мягкое пористое сорбционное волокно, которое образует в торцевой части микроколонки пробоотборную поверхность.
6. Комплект экспресс-тестов на наличие взрывчатых веществ по п. 1, отличающийся тем, что лента реактивного индикаторного материала изготовлена из носителя на основе нетканого полипропиленового сетчатого волокна, ламинированного с тыльной стороны полимерной пленкой;
7. Комплект экспресс-тестов на наличие взрывчатых веществ по п. 1, отличающийся тем, что футляры изготовлены из упругого инертного материала, выбранного из ряда: полиэтилен, полипропилен, фторопласт.
8. Комплект экспресс-тестов на наличие взрывчатых веществ по п. 1, отличающийся тем, что одна из кромок продольной щели боковой стенки крышки футляра выполнена в форме гребенки с поперечным расположением зубьев, обеспечивающих легкий отрыв фрагмента реактивного индикаторного материала от ленты.
9. Комплект экспресс-тестов на наличие взрывчатых веществ по п. 1, дополнительно характеризующийся тем, что в его состав входят вспомогательные приспособления, состоящие из устройства прокола контейнера с элюентом микроколоночной тест-системы, выполненного в виде иглы, имеющей широкое основание, цветографической(-их) схемы(схем) отображения алгоритма проведения анализа, цветового отклика положительных и фоновых сигналов срабатывания детектора комплекта, и дисков обеззоленной бумаги.
