Экспрессный газовый анализ для специального контроля: состояние и перспективы

Тезисы VII конференции "Аналитика Сибири и Дальнего Востока - 2004" » Пленарные лекции » ...

Экспрессный газовый анализ для специального контроля: состояние и перспективы

В.М. Грузнов, М.Н. Балдин, В.Г. Филоненко

Конструкторско-технологический институт геофизического и экологического приборостроения
Сибирского отделения РАН (КТИ ГЭП СО РАН)
630090, г. Новосибирск, проспект Академика В.А.Коптюга,3/6 E-mail: majakuiggm.nsc.ru

Экспрессное обнаружение следовых количеств взрывчатых, отравляющих, наркотических веществ в воздухе является актуальной аналитической задачей, решение которой обеспечивает эффективное проведение антитеррористических мер, контроль зараженности воздуха рабочей зоны на объектах уничтожения отравляющих веществ. Трудности решения этой задачи обусловлены крайне низким давлением паров таких соединений, их высокой адсорбционной способностью, а также присутствием в воздухе большого количества маскирующих примесей.

Анализ современного состояния рассматриваемой проблемы показывает, что реализована регистрация следовых количеств ВВ и НВ на уровне 10^-13¸10^-14 г/см³ за время от 30 секунд (газовая хроматография) и за 1¸ 3 секунды (дрейфспектрометрия и ее модификации, масс-спектрометрия).

В докладе рассмотрены основные этапы процесса обнаружения следовых количеств ВВ и НВ: пробоотбор, концентрирование, включая методику повторного концентрирования, ввод пробы, разделение, детектирование. В результате предложен системный подход к оптимизации параметров перечисленных этапов высокочувствительного экспрессного газового анализа на основе создания расчетных моделей, начиная с дистанционного вихревого отбора паров с обследуемых объектов.

Экспрессное концентрирование и ввод проб рассмотрены для концентраторов из пучка параллельных капилляров с использованием теории колебательной релаксации адсорбированных молекул. Показана возможность понижения порога обнаружения тринитротолуола до 10^-15г/см³ за время меньше 1 минуты. Такой же порог обнаружения может быть получен применением селективной ионизации в сочетании со спектрометрией приращения дрейфа ионов, время обнаружения в этом случае равно 1¸ 3 секунды. Перспективным для создания экспрессных обнаружителей может быть метод детектирования на основе усиливающих флюоресцентных полимеров, когда целевые молекулы резко гасят флюоресценцию.