СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ УТЕЧКИ ГИДРАЗИНА И НЕСИММЕТРИЧНОГО ДИМИТИЛГИДРАЗИНА ИЗ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ
METHOD FOR DETECTING LEAKAGE OF HYDRAZINE AND NON-SYMMETRIC DIMETHYLHYDRAZINE FROM TECHNICAL MEANS OF STORAGE AND TRANSPORTATION

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.