XLVIII международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий

СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ УТЕЧКИ ГИДРАЗИНА И НЕСИММЕТРИЧНОГО ДИМИТИЛГИДРАЗИНА ИЗ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ


НазваниеСПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ УТЕЧКИ ГИДРАЗИНА И НЕСИММЕТРИЧНОГО ДИМИТИЛГИДРАЗИНА ИЗ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ
Разработчик (Авторы)Артёмов В.В., Родионов Н.С., Назаров С.В., Дрозд Д.А., Мокроусов А.С., Цветков А.П.
Вид объекта патентного праваИзобретение
Регистрационный номер 2662056
Дата регистрации23.07.2018
ПравообладательФедеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва" Министерства обороны Российской Федерации
Медаль имени А.Нобеля

Описание изобретения

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано для обнаружения утечки гидразина и несимметричного диметилгидразина из емкостей хранения и транспортирования. Сущность: подготавливают индикаторный реагент, состоящий из хлорида меди двухвалентного, бромфенолового синего и изопропилового спирта. Наносят индикаторный реагент на поверхность с помощью распылительного устройства или в составе краски. Появление синего пятна на фоне краски свидетельствует об утечке гидразина и несимметричного диметилгидразина в местах нарушения целостности емкости. Технический результат: повышение точности обнаружения мест утечки. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Гидразин и его алкилпроизводные обладают высокой токсичностью, применяются они в качестве горючего в жидких ракетных топливах. Поэтому разработка надежных оперативных способов обнаружения их утечки является актуальной задачей экоаналитического контроля.

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам экспресс-определения наличия гидразина и его алкилпроизводного - несимметричного диметил гидразина (НДМГ), путем индикации на поверхностях, в частности, для контроля целостности емкостей и трубопроводов объектов хранения и транспортирования компонентов ракетных топлив.

В процессе эксплуатации объектов хранения компонентов ракетных топлив неизбежны случаи нарушения целостности емкостей, трубопроводов и агрегатов. Оперативная ликвидация утечки гидразина и несимметричного диметилгидразина позволяет предохранить окружающую среду от возможных загрязнений и предупредить возможность поражения обслуживающего персонала.

Известен способ определения наличия паров гидразина в воздухе путем контактирования его с реагентом фосфорномолибденовой кислотой (Перегуд Е.А., Гернет Е.В. Химический анализ воздуха промпредприятий. - Л.: Химия, 1973).

Гидразин восстанавливает фосфорно-молибденовую кислоту, с образованием молибденовой сини. Гидразин определяют фотоколориметрически по интенсивности окрашивания молибденовой сини.

Недостатком указанного способа является невозможность его использования для экспресс-обнаружения гидразина и несимметричного диметилгидразина на поверхностях. Кроме того, использование фосфорномолибденовой кислоты для определения гидразина и несимметричного диметилгидразина на металлических поверхностях приводит к появлению ложного индикационного эффекта (изменение окраски индикаторного раствора в отсутствии гидразина или НДМГ).

Известен способ обнаружения утечки из изделий, заполненных аммиаком, заключающийся в том, что на наружную поверхность изделия наносят индикаторный материал в виде прозрачной в оптическом диапазоне целлюлозной пленки, предварительно химически обработанной до состояния непрозрачности, а о появлении утечки судят но восстановлению прозрачности материала (АС СССР №920422).

Недостатком этого способа испытания на герметичность и применяемого индикаторного материала является невысокая надежность, обусловленная тем, что целлюлозная пленка не обеспечивает положенного прилегания к поверхности изделия и воспроизведения его рельефа из-за недостаточной эластичности.

Также известен способ для выявления утечек из систем, заполненных аммиаком, с помощью химических средств.

Для этой цели используют индикаторную краску, содержащую, мас.%:

Эмаль на нелетучих апротонных растворителях 88-90
Индикатор кислотно-основный-бромфеноловый синий 0,15-0,2
Хлорид кальция 0,8-0,9
Хлорид меди (11) 0,3-0,4

(АС СССР №1779963 А1)

Недостатком этого способа является невысокая надежность, обусловленная тем, что плохая диффузия индикаторных компонентов в краске к месту утечки не обеспечивает активного взаимодействия аммиака с хлоридом меди (11), а также реакцию бромфенолового синего на создаваемую слабощелочную среду аммиаком.

Данное изобретение рассматривается в качестве прототипа потому, что аммиак, гидразин и его алкилпроизводные проявляют одинаковые химические свойства - это создание щелочной среды (рН>7) и образование комплексных соединений с переходными металлами.

Цель изобретения: повышение точности и достоверности обнаружения места утечки гидразина и несимметричного диметилгидразина на поверхностях средств хранения и транспортирования.

Для достижения поставленной цели используется реагент для индикации наличия гидразина и НДМГ на поверхности нарушения целостности емкости при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Хлорид меди (11) 0,6-0,8
Бромфеноловый синий 0,02-0,03
Изопропиловый спирт Остальное

Контроль целостности поверхностей при помощи реагента для индикации осуществляется следующим образом.

Индикаторный раствор наносят на поверхность с помощью любого распылительного устройства, а после высыхания поверхности с индикаторным составом ее покрывают краской.

Появление синего пятна на фоне краски свидетельствует об утечки гидразина и несимметричного диметилгидразина в местах нарушения целостности поверхности емкостей.

Применяемый индикаторный состав под краской и сама краска остаются в составе защитного покрытия, и целостность поверхностей технических средств может контролироваться в процессе их эксплуатации.

По приведенной технологии были приготовлены и исследованы следующие составы реагентов для индикации утечки гидразина и несимметричного диметилгидразина (см. табл.).

Состав 1 не дает интенсивного, контрастного синего цвета из-за недостаточного содержания в составе индикаторных компонентов - хлорида меди (11) и бромфенолового синего. Это связано с неполнотой реакции из нецелостностных мест гидразина или несимметричного диметилгидразина хлорида меди (11) и недостаточной реакции бромфенолового синего со средой.

Составы 2, 3, 4 обладают высокой интенсивностью и контрастностью синего пятна и устойчивостью его во времени. Дальнейшее повышение содержания компонентов реагента не приводит к улучшению их индикаторного действия.

Предлагаемый состав позволяет обнаруживать места утечки с высокой точностью и достоверностью за счет четкой контрастности синего пятна в краске.

Использование способа позволяет значительно повысить надежность эксплуатации технических средств хранения и транспортирования гидразина и несимметричного диметилгидразина.

Формула изобретения

1. Способ обнаружения утечки гидразина и несимметричного диметилгидразина из технических средств хранения и транспортирования путем индикации с реагентом, включающим хлорид меди(II), индикатор - бромфеноловый синий, изопропиловый спирт с переходом окраски, отличающийся тем, что контактирование осуществляется непосредственно на поверхности емкости, а в качестве индикаторного реагента используется состав в следующем соотношении компонентов, мас.%:

Хлорид меди(II) 0,6-0,8
Бромфеноловый синий 0,02-0,03
Изопропиловый спирт Остальное

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что индикаторный реагент находится не в составе защитной краски.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что защитная краска наносится на поверхность с индикаторным реагентом.

Комментарии

Изобретение "СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ УТЕЧКИ ГИДРАЗИНА И НЕСИММЕТРИЧНОГО ДИМИТИЛГИДРАЗИНА ИЗ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ" (Артёмов В.В., Родионов Н.С., Назаров С.В., Дрозд Д.А., Мокроусов А.С., Цветков А.П.) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
ЛЕОНАРДО да ВИНЧИ (Leonardo da Vinci) С УДОСТОВЕРЕНИЕМ ЛАУРЕАТА