Detekcia toxických plynov priamo v teréne pomocou detekčných trubičiek - Čast 3

V poslednej časti sme sa zaoberali netoxickou detekčnou trubičkou na detekciu pár sírneho yperitu, reakciou činidiel Mg(ClO₄)₂ (chloristanu horečnatého) a 4,4’-bis(dietylamino)benzofenónom, kde po reakcii náplne tubičky a pár sírneho yperitu, vzniklo jasno červené sfarbenie trubičky.

Ako príklad môžem uviesť detekčnú trubičku na sírny yperit označenú ako DT-15 od českej firmy Oritest, kde možno vidieť celú jej technickú špecifikáciu s postupom na jej použitie a následné vyhodnotenie.

Po začatí používania dusíkatého Yperitu ako novej BOL, sa musela vymyslieť nová metóda jeho detekcie. Problém tejto detekcie bol riešený s použitím dvoch základných metód. Prvá metóda využíva reakciu so skupinovým činidlom na alkylačné látky 4-(4’-nitrobenzyl)pyridínu v prítomnosti silného alkalického prostredia. Navrhnutá detekčná trubička obsahovala silikagél nasýtený chromogénnym činidlom vysokej koncentrácie a ampulku s nasýteným roztokom chloristanu sodného v 10 %-tnom hydroxide sodnom a je určená pre jednorazové použitie. V prítomnosti dusíkatého i sírového yperitu poskytuje modro-fialové zafarbenie. Druhá metóda využíva dobre známou schopnosť dusíkatého yperitu tvoriť s kyselinou tetrajódidbizmutovou oranžový až červeno sfarbený komplex: HN(CH₂CH₂Cl)3(BiI₄). Uvedené tzv. Dragendorffové činidlo sa obyčajne používa vo forme roztoku v ampulke, ktorý sa aplikuje po zachytení škodliviny na nosiči. Jeden z navrhnutých variantov obsahuje činidlo, stabilizátory a ďalšie potrebné komponenty imobilizované na nosiči a poskytuje tak užívateľovi vyšší komfort.

Trubička na lewisit a arzénové zlúčeniny

Lewisit je pľuzgierotvorná bojová otravná látka, obsahujúca zmes niekoľkých zlúčenín, v ktorých má najväčšie zastúpenie 2-chlorvinyldichlorarzin, tzv. alfa-lewisit. Bol objavený ku koncu 1. svetovej vojny americkým chemikom Winfordom Lewisom, podľa ktorého má aj názov. Podľa rôznych údajov bola chemická munícia naplnená touto rosou smrti prvýkrát použitá v 30. rokoch talianskym letectvom v Etiópii a japonskou kvantungskou armádou v Číne. Oproti yperitu má lewisit o niečo slabšie pľuzgierotvorné účinky, ale tie sa dostavujú prakticky okamžite. Pôsobí vo forme kvapalného aerosólu pár a tiež dlhodobo zamoruje vodné zdroje. Podľa starších údajov z roku 2009, najväčšie zásoby lewisitu by malo mať Rusko, ktoré vraj skladuje na základniach Kambarka a Gornyj až niekoľko tisíc ton tejto nebezpečnej chemikálie. Vzhľadom na obsah arzénu je likvidácia lewisitu v súvislosti s Dohodou o zákaze chemických zbraní, ktorú ratifikovalo aj Slovensko, jedným z najnáročnejších technických a ekologických problémov. Samotná problematika analýzy lewisitu tak opäť nadobúda na význame.

Revue civilnej ochrany: Rozklad lewisitu na acetylid medi (CuC₂) prebieha nasledovne

Úsilie vynaložené na štúdium detekčných reakcií lewisitu viedlo k vývoju niekoľkých modelov detekčných trubičiek. Prvý model pre špecifickú detekciu lewisitu využíva jeho rozklad roztokom alkalického hydroxidu za vzniku acetylénu, ktorý s Ilosvayovým činidlom (používa sa tiež na spektrofotometrické stanovenie dusitanov, kde sa využíva farebná kopulačná reakcia) tvorí červeno sfarbený acetylid medi. Indikačná náplň obsahuje, okrem meďnatej soli, tiež stabilizačné prísady hydroxylamín a chlorid amónny.

Revue civilnej ochrany:Prehľad vybraných detekčných trubičiek pre pľuzgierotvorné látky od firmy Oritest

Druhý model je založený na premene lewisitu na arzenovodík, ktorý reaguje s dietylditiokarbamátom strieborným za vzniku charakteristického sfarbenia. Táto trubička navyše umožňuje preukázať popri lewisite i niektoré ďalšie pľuzgierotvorné (ED, MD) alebo dráždivé látky (DA, DC) opäť na báze arzénu. Detekčnú trubičku na podobnom princípe so soľami zlata a ortuti ponúka tiež nemecká firma Dräger. V poslednej dobe sa ešte študovali možnosti detekcie lewisitu niektorými organickými nitro-zlúčeninami, kde bola navrhnutá detekčná trubička na báze reakcie s 5-chlor-4-nitro-2,1,3-benzoxadiazolom. Problémom je však zatiaľ nižšia selektivita a aj podľa informácií neobjasnený mechanizmus tejto reakcie.

Revue civilnej ochrany: Reakcia kyanovodíku z pikrátom sodným

Dusivé a všeobecne jedovaté látky

Najvýznamnejšie BCHL (fosgén, difosgén, chlorpikrin) a všeobecne jedovaté (kyanovodík, chlorkyán, arzenovodík) sú v podstate priemyselné toxické látky vyrábané obyčajne ako medziprodukty vo veľkom množstve. Vzhľadom na ich pomerne ľahkú dostupnosť a vysokú toxicitu nie je možné ich potenciálny vojenský význam nechať bez povšimnutia. Výsledkom výskumu a vývoja detekčných trubičiek pre tieto skupiny látok je väčší počet vyrábaných vzorov. Základom detekcie obidvoch skupín BCHL je kombinovaná trubička (PT-145/2) zavedená do výzbroja Armády ČR. Obsahuje vrstvu nasýtenou 4-(4’-nitrobenzyl)pyridínom a N-benzylanilinom, vrstvu nasýtenou dimedónom v 4-benzylpyridíne a vrstvu nasýtenou pikrátom sodným v dimethylsulfoxide, ktorý významne zvyšuje rýchlosť a citlivosť analytickej reakcie (pozri obrázok). Na rozdiel od pôvodného československého vzoru, táto trubička neobsahuje ampulku a navyše umožňuje rozlíšiť kyanovodík a chlorkyán.

Revue civilnej ochrany:Prehľad niektorých doposiaľ vyrábaných typov trubičiek

Trubičku je možné použiť jednorázovo aj na kontinuálne monitorovanie škodlivín v ovzduší. Na špeciálnu požiadavku bola tiež vyvinutá a vyrobená aj replika pôvodnej čs. kombinovanej trubičky, ale s podstatnou zámenou chromogénnych činidiel (PT-145/3).

Samozrejme, dnes sa vyrábajú detekčné trubičky na celý rad priemyselne škodlivých plynov, ktoré by mohli pôsobiť v ovzduší, vrátane organických ale aj anorganických látok, napríklad aj výparov ortuti. Ako som spomenul v úvode mojich článkov, detekcia trubičkami je veľmi lacná a rýchla metóda detekcie nebezpečných látok priamo v teréne a dá sa použiť aj v kombinácii s modernejšími metódami ich detekcie.

Myslím si, že pre mladších pracovníkov sekcie krízového riadenia, ktorí sa touto problematikou aspoň čiastočne zaoberajú, priniesol môj príspevok úžitok. Tí starší a skúsenejší si aspoň uvedenú problematiku zopakovali. V budúcom príspevku sa budem zaoberať modernejšími metódami detekcie nebezpečných látok priamo v teréne.