BAZA DE INSTRUIRE PENTRU APÃRARE NBC

BAZA DE INSTRUIRE PENTRU APÃRARE NBC BAZA DE INSTRUIRE PENTRU APÃRARE NBC

schulz.clara47
from schulz.clara47 More from this publisher
04.11.2014 Views

40 APÃRAREA NBC 17/2009 cã lumina albã conþine toate culorile spectrului (Figura 1). Figura 1 Liniile de emisie principale pentru sulf, fosfor, sodiu ºi potasiu, cuprinse între 350 ºi 800 nm Fiecare culoare are o lungime de undã caracteristicã. Producerea ºi detecþia luminii se bazeazã pe nivelele energetice ale atomilor ºi ionilor. Detecþia atomilor este posibilã pentru cã fiecare atom din sistemul periodic are un set propriu de culori emise. Atomii ºi moleculele au douã tipuri de stãri, o stare de bazã ºi una excitatã. Starea de bazã este starea naturalã, în care toþi electronii din jurul nucleului sau moleculei ocupã stratul energetic cel mai de jos. Starea excitatã este starea în care electronii au efectuat saltul pe stratul superior. În timpul dezexcitãrii, trecerea de pe nivelul superior excitat, pe nivelul de bazã inferior se efectueazã prin emiterea unui foton (Figura 2). Acest foton va avea energia caracteristicã tranziþiei electronice. Figura 2 Emisia de fotoni Fiecare element prezintã un set diferit de culori de emisie, pentru cã spaþiile dintre nivelele energetice sunt diferite. Pentru a putea vizualiza emisia produsã prin relaxarea dintre cele douã stãri, în primul rând atomii trebuie excitaþi. Mai mult, pentru moleculele organice cum sunt agenþii chimici de rãzboi, este esenþialã reducerea lor la componente elementare de emisie. Aceasta se face cu absorbþie de energie, fie cu ajutorul luminii, descãrcãri electrice sau cãldurã. Metoda este selectivã pentru cã permite detecþia unui element prin observarea regiunii de emisie a acestuia. În cazul detecþiei compuºilor de interes militar, metoda se bazeazã pe arderea aerului atmosferic cu hidrogen gazos. Flacãra descompune orice agent chimic sau substanþã toxicã industrialã (TIM) Cercetare ºtiinþificã prezentã în aer. Compuºii care conþin fosfor ºi sulf produc ioni de tip HPO ºi respectiv sulf elementar. La temperatura ridicatã a flãcãrii fosforul ºi sulful emit o luminã de o lungime de undã specificã. Un set de filtre este folosit pentru a transmite în mod selectiv numai lumina produsã de prezenþa fosforului sau a sulfului unui tub multiplicator, care produce un semnal analog, proporþional cu concentraþia fosforului ºi sulfului conþinuþi de compuºii din aer. De vreme ce agenþii neuro clasici conþin toþi fosfor ºi sulf iar iperita conþine sulf, este posibilã detecþia tuturor acestor agenþi. În anul 2003 Centrul de Cercetare ªtiinþificã pentru Apãrare NBC ºi Ecologie (CCªANBCE) a achiziþionat primele dispozitive pentru detecþia agenþilor chimici de rãzboi bazate atât pe spectrometria de mobilitate ionicã cât ºi pe flamfotometrie. Lucrarea prezintã rezultatele testelor efectuate de-a lungul timpului, din punct de vedere al comparaþiei rezultatelor obþinute cu ambele tehnici. APARATURÃ, REACTIVI, PARAMETRII OPERAÞIONALI. Aparatura folositã constã în: camerele de testare - incinte cu volum cunoscut, dotate cu sistem de control a temperaturii, sisteme de ventilaþie, precum ºi orificii pentru admisia ºi evacuarea aerului. În camerele de testare sunt realizate concentraþiile dorite prin introducerea unei cantitãþi cunoscute din substanþa de interes. Controlul temperaturii este necesar mai ales pentru substanþele cu volatilitate micã, ce au tendinþa de a condensa în incinta de testare dacã temperatura coboarã sub anumite valori. Sistemul de ventilaþie este folosit pentru realizarea unei concentraþii cât mai uniforme în incintã într-un timp cât mai scurt; detectoare pentru substanþe chimice bazat pe principiul IMS; detectoare pentru substanþe chimice bazat pe principiul flamfotometriei. sistem video cu circuit închis pentru supravegherea activitãþilor ºi urmãrirea de la distanþã a experimentãrilor. Umiditatea este un parametru care poate afecta determinãrile efectuate. Din acest motiv, s-a urmãrit - la fiecare experimentare în parte - valoarea umiditãþii, atât în interiorul instalaþiei pentru testarea agenþilor toxici, cât ºi în mediul ambiant.

Foarte important este timpul de expunere al detectorului la substanþa de testare. Este cunoscut faptul cã subexpunerea poate duce la formarea de spectre care nu conþin toate semnalele, iar supraexpunerea poate duce la contaminarea detectorului ºi la activarea sistemelor de autoprotecþie prin purjare, caz în care nu se poate realiza achiziþia corectã a datelor. Din aceastã cauzã timpul de expunere a fost fixat la 20 secunde. APÃRAREA NBC 17/2009 Cercetare ºtiinþificã REZULTATE ªI DISCUÞII Cele ºase detectoare de compuºi chimici de interes militar - patru portabile ºi douã staþionare - au fost testate în condiþii similare la agenþi neurotoxici, folosind sarin ºi VX. Rezultatele obþinute la testarea agenþilor neurotoxici volatili sunt prezentate, în mod comparativ, în Tabelul 1 MOD DE LUCRU Testele au fost efectuate fãrã purificarea produselor de reacþie, pe amestecuri ce conþineau substanþa de interes în concentraþii cuprinse între 60 % ºi 90 % (determinate prin analize GC - MS ºi RMN). Experimentãrile s-au realizat în urmãtoarele condiþii: pentru agenþii neurotoxici ºi pentru omologii acestora, concentraþiile stabilite pentru aerosoli au fost de 0,01 mg/m 3 ºi 0,1 mg/m 3 , respectiv de 0,01 mg/m 2 pentru micropicãturi. Determinãrile au fost efectuate pe agenþi neurotoxici modificaþi, fabricaþi în condiþii empirice ºi posibil sã fie utilizaþi în atacuri teroriste. Astfel, au fost sintetizaþi cinci omologi de agenþi neurotoxici - similari sarinului ºi somanului (metilfluorofosfonat de metil, metilfluorofosfonat de etil, metilfluorofosfonat de ciclohexil, metilfluorofosfonat de 1-metil-butil, metilfluorofosfonat de 2-metil-ciclohexil); în cazul agenþilor toxici vezicanþi, concentraþiile stabilite pentru aerosoli au fost de 0,5 mg/m 3 ºi 2 mg/m 3 , respectiv de 0,5 mg/m 2 pentru micropicãturi. interferenþii au fost testaþi la concentraþii diferite, în funcþie de natura ºi de volatilitatea acestora. Concentraþia vaporilor de alcool metilic a fost de 0,1 mg/m 3 ºi de 2 mg/m 3 , concentraþia aerosolilor de amoniac a fost de 250 g/m 3 , iar pentru benzinã, motorinã, toluen, eter etilic ºi acetonã concentraþia realizatã a fost de 1 % (volumetricã); Amestecurile de agenþi toxici cu interferenþi (motorinã ºi benzinã) au avut concentraþiile de 0,1 mg/m 3 (agent toxic) ºi 1 % (interferent) - în cazul aerosolilor, respectiv de 0,01 mg/m 2 (agent toxic) ºi 0,01 mg/m 2 (interferent) - pentru micropicãturi; concentraþia de agent toxic (0,1 mg/m 3 ), temperatura (19,3 - 25,8 o C în interiorul instalaþiei ºi 18,1 - 25,8 o C în exterior), umiditatea (26 - 54 % în interiorul instalaþiei ºi 22 - 56 % în exterior), durata expunerii la agentul chimic (20 secunde). Tabelul 1 Rezultate experimentale pentru neuro volatil Aºa cum se poate observa, toate detectoarele testate au dat indicaþii clare, identificarea agenþilor neurotoxici volatili neconstituind un obstacol pentru niciunul dintre aparate. Rezultatele obþinute la testarea substanþelor neurotoxice de tip VX sunt prezentate, în mod comparativ, în Tabelul 2. Tabelul 2 Rezultate experimentale pentru agenþi neurotoxici tip VX Rezultatele obþinute au arãtat o diferenþiere a indicaþiilor aparatelor testate, unele chiar surprinzãtoare. Deºi detectoarele IMS 1, 3 ºi 4 au acelaºi producãtor, deci se presupune cã au clase de performanþã similare, acestea au dat indicaþii neuniforme, singura indicaþie conformã cu agentul testat fiind cea a detectorului IMS 3. Altã categorie de detectoare "surori" IMS 2 ºi 5 a arãtat inconstanþã în determinare. Mai gravã este lipsa indicaþiei în cazul celui de-al doilea aparat, ceea ce conduce la apariþia unei indicaþii aºanumite "fals negativ", care implicã neluarea mãsurilor de protecþie strict necesare - în condiþii tactice reale, periclitându-se, astfel, grav siguranþa ºi chiar viaþa combatanþilor. 41

40<br />

<strong>APÃRARE</strong>A <strong>NBC</strong> 17/2009<br />

cã lumina albã conþine toate culorile spectrului<br />

(Figura 1).<br />

Figura 1 Liniile de emisie principale pentru sulf,<br />

fosfor, sodiu ºi potasiu, cuprinse între 350 ºi 800 nm<br />

Fiecare culoare are o lungime de undã caracteristicã.<br />

Producerea ºi detecþia luminii se bazeazã pe<br />

nivelele energetice ale atomilor ºi ionilor. Detecþia<br />

atomilor este posibilã pentru cã fiecare atom din sistemul<br />

periodic are un set propriu de culori emise.<br />

Atomii ºi moleculele au douã tipuri de stãri, o<br />

stare de bazã ºi una excitatã. Starea de bazã este<br />

starea naturalã, în care toþi electronii din jurul<br />

nucleului sau moleculei ocupã stratul energetic cel<br />

mai de jos. Starea excitatã este starea în care electronii<br />

au efectuat saltul pe stratul superior. În timpul<br />

dezexcitãrii, trecerea de pe nivelul superior excitat,<br />

pe nivelul de bazã inferior se efectueazã prin<br />

emiterea unui foton (Figura 2). Acest foton va avea<br />

energia caracteristicã tranziþiei electronice.<br />

Figura 2 Emisia de fotoni<br />

Fiecare element prezintã un set diferit de culori<br />

de emisie, pentru cã spaþiile dintre nivelele energetice<br />

sunt diferite. Pentru a putea vizualiza emisia produsã<br />

prin relaxarea dintre cele douã stãri, în primul<br />

rând atomii trebuie excitaþi. Mai mult, pentru moleculele<br />

organice cum sunt agenþii chimici de rãzboi,<br />

este esenþialã reducerea lor la componente elementare<br />

de emisie. Aceasta se face cu absorbþie de<br />

energie, fie cu ajutorul luminii, descãrcãri electrice<br />

sau cãldurã. Metoda este selectivã pentru cã permite<br />

detecþia unui element prin observarea regiunii de<br />

emisie a acestuia.<br />

În cazul detecþiei compuºilor de interes militar,<br />

metoda se bazeazã pe arderea aerului atmosferic cu<br />

hidrogen gazos. Flacãra descompune orice agent<br />

chimic sau substanþã toxicã industrialã (TIM)<br />

Cercetare ºtiinþificã<br />

prezentã în aer. Compuºii care conþin fosfor ºi sulf<br />

produc ioni de tip HPO ºi respectiv sulf elementar. La<br />

temperatura ridicatã a flãcãrii fosforul ºi sulful emit<br />

o luminã de o lungime de undã specificã. Un set de<br />

filtre este folosit pentru a transmite în mod selectiv<br />

numai lumina produsã de prezenþa fosforului sau a<br />

sulfului unui tub multiplicator, care produce un<br />

semnal analog, proporþional cu concentraþia fosforului<br />

ºi sulfului conþinuþi de compuºii din aer. De<br />

vreme ce agenþii neuro clasici conþin toþi fosfor ºi<br />

sulf iar iperita conþine sulf, este posibilã detecþia<br />

tuturor acestor agenþi.<br />

În anul 2003 Centrul de Cercetare ªtiinþificã<br />

pentru Apãrare <strong>NBC</strong> ºi Ecologie (CCªA<strong>NBC</strong>E) a<br />

achiziþionat primele dispozitive pentru detecþia<br />

agenþilor chimici de rãzboi bazate atât pe spectrometria<br />

de mobilitate ionicã cât ºi pe flamfotometrie.<br />

Lucrarea prezintã rezultatele testelor efectuate de-a<br />

lungul timpului, din punct de vedere al comparaþiei<br />

rezultatelor obþinute cu ambele tehnici.<br />

APARATURÃ, REACTIVI, PARAMETRII<br />

OPERAÞIONALI.<br />

Aparatura folositã constã în:<br />

camerele de testare - incinte cu volum cunoscut,<br />

dotate cu sistem de control a temperaturii, sisteme de<br />

ventilaþie, precum ºi orificii pentru admisia ºi evacuarea<br />

aerului. În camerele de testare sunt realizate concentraþiile<br />

dorite prin introducerea unei cantitãþi cunoscute<br />

din substanþa de interes. Controlul temperaturii<br />

este necesar mai ales pentru substanþele cu volatilitate<br />

micã, ce au tendinþa de a condensa în incinta de<br />

testare dacã temperatura coboarã sub anumite valori.<br />

Sistemul de ventilaþie este folosit pentru realizarea<br />

unei concentraþii cât mai uniforme în incintã într-un<br />

timp cât mai scurt;<br />

detectoare pentru substanþe chimice bazat pe principiul<br />

IMS;<br />

detectoare pentru substanþe chimice bazat pe principiul<br />

flamfotometriei.<br />

sistem video cu circuit închis pentru<br />

supravegherea activitãþilor ºi urmãrirea de la distanþã<br />

a experimentãrilor.<br />

Umiditatea este un parametru care poate afecta<br />

determinãrile efectuate. Din acest motiv, s-a urmãrit -<br />

la fiecare experimentare în parte - valoarea umiditãþii,<br />

atât în interiorul instalaþiei pentru testarea agenþilor<br />

toxici, cât ºi în mediul ambiant.

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!