14.6. Индикация ов с помощью пхр-мв
Практически работу с ПХР-МВ должны уметь выполнять врачи, фармацевты, лаборанты, санинструктор-дозиметрист, работатающий на сортировочном посту МПП, омедб, госпиталя.
Индикация ФОВ имеет особо важное значение ввиду высокой токсичности их, отсутствия цвета и запаха (несколько глотков зараженной ФОВ воды могут вызвать тяжелое отравление).
В воздухе ФОВ определяются индикаторной трубкой (ИТ) с красным кольцом и точкой, как описано выше. Практически (для тренировки) ФОВ имитируют аэрозолью дихлофоса. Его распыляют в коридоре или на улице и в это время делают 5—6 качаний рукояткой насоса, к которому прикреплена подготовленная ИТ на ФОВ (вскрыты концы трубки, разбита верхняя ампула с химическим реактивом), через контрольную трубку воздух не просасывают. Дальше действуют, как было описано выше, и сравнивают изменение окраски в трубках. Если все сделано правильно, в опытной трубке изменение окраски происходит значительно позже контрольной. (Может быть ошибка, если в индикаторную трубку попадет избыточное количество аэрозоля, который имеет кислую реакцию и может вызвать сразу желтое окрашивание наполнителя без предварительного красного.)
В воде ФОВ определяют с помощью ампульного набора по холинэстеразной реакции. В ампульном наборе имеются: ампулы с двумя красными метками, в которых находится очищенный фермент холинэстераза при щелочном рН в виде белого порошка; ампулы с зеленой меткой, в которых находится ацетилхолинхлорид (солянокислая соль) в виде белого порошка; эталонные ампулы и пипетки глазные. Индикатором рН служит бромтимоловый синий, который в щелочной среде дает синее окрашивание, в нейтральной — зеленое, в кислой — желтое. Принцип реакции: в пробе с чистой водой происходит реакция:
Ацетилхолин + холннэстераза—►холин + уксусная кислота
рН—7,8, синее рН<7, зеленое, затем
окрашивание желтое окрашивание
(Изменение окраски проверьте: к 10 мл воды добавьте 5 капель бромтимолового синего и каплю 0,1% раствора NaОН — будет синее окрашивание. Затем добавляйте раствор любой кислоты — будет зеленое, затем желтое окрашивание).
Если исследуемая вода заражена ФОВ (ФОИ), холинэстераза будет ингибирована, ацетилхолин не будет разлагаться (или будет разлагаться медленно), уксусной кислоты не будет, окраска не будет изменяться или изменится позже.
Методика реакции: с помощью ампулорезки насоса вскрыть две ампулы с двумя красными метками, в одну из них (контрольную) пипеткой с белой полоской внести чистую воду до нижней красной метки, в другую (опытную) другой пипеткой с красной полоской внести исследуемую воду тоже до нижней красной метки и взбалтыванием добиться растворения содержимого ампул. Вскрыть ампулу с зеленой меткой, чистой первой пипеткой внести туда чистую воду до метки и растворить содержимое. Через 3 мин раствор ацетилхолина из ампулы с зеленой меткой добавить до второй красной метки сначала в контрольную, а затем в опытную ампулу, перемешать путем встряхивания и наблюдать за изменением окраски в ампулах. Результаты:
— в контрольной ампуле происходит гидролиз ацетилхолина с образованием уксусной кислоты и через 2—3 мин окраска меняется на зеленую (сравнить с эталонными ампулами), а затем на желтую;
— в опытной ампуле, если исследуемая вода не заражена ФОВ (ФОС), изменение окраски происходит одновременно с контрольной; если вода заражена ФОВ, изменение окраски запаздывает. Запаздывание изменения окраски до 5 мин означает слабую степень заражения воды (до 0,0005 мг/л), до 30 мин — средняя степень заражения воды (до 0,005 мг/л, опасно!), запаздывание более 30 мин — большая степень (более 0,05 мг/л, очень опасно!).
Такую реакцию дают все ФОВ и инсектициды (ФОС). Эту реакцию можно использовать для индикации ФОВ в рвотных массах, только предварительно необходимо нейтрализовать кислую среду добавлением 0,1% раствора NaОН в присутствии бромтимолового синего.
Индикацию ФОВ в продуктах можно проводить методом сухо-воздушной экстракции с ИТ на ФОВ. Часть исследуемых продуктов (например крупы) помещают в склянку с металлической крышкой, к резиновой трубочке склянки присоединяют подготовленную ИТ на ФОВ, присоединяют насос и делают 50—60 качаний, при этом ФОВ испаряются и определяются трубкой (через контрольную трубку воздух не просасывают). Методика очень простая и чувствительная. В холодное время и для индикации ви-газов пробу надо подогреть на водяной бане до 50—60°С.
Практически (для тренировки): в склянку для суховоздушной экстракции с продуктом (крупой) распылять в течение примерно 1 с аэрозоль дихлофоса и определять ФОВ указанным методом (учесть, что растворитель дихлофоса имеет кислую реакцию, поэтому сразу может появиться желтое окрашивание адсорбента ИТ).
Индикация иприта. В воздухе иприт определяется ИТ с одним желтым кольцом, как описано выше. Азотистый иприт определяется ИТ с двумя желтыми кольцами, вскрыть концы индикаторной трубки, присоединить к насосу, сделать 60 качаний, разбить ампулу с реактивом, при наличии паров азотистого иприта наполнитель окрашивается в малиновый цвет (пропорционально ОВ, сравнить с эталонами на кассете).
В воде иприта определяется тимолфталеиновым (синим) реактивом, который находится в ампулах ПХР-МВ. Принцип реакции: в щёлочной среде при нагревании иприт (и азотистый иприт) реагирует с тимолфталеином и образуется соединение, которое в кислой среде имеет желтое иди желто-оранжевое окрашивание (в зависимости от концентрации).
Методика реакции: в пробирку с делениями налить исследуемую воду до второй метки (2 мл), добавить одну ампулу (1 мл) синего реактива и нагреть до кипения на горючей таблетке (спиртовке), а затем добавить ложечку кислотного порошка (или 1—2 капли уксусной кислоты); при этом синяя окраска исчезает, и если вода заражена ипритом или азотистым ипритом, появляется желтое или желто-оранжевое окрашивание; если вода не заражена — раствор будет бесцветным.
Если желтое окрашивание пробы неясное, то надо добавить одну ампулу толуола и хорошо размешать. При наличии ОВ после отстаивания толуольный слой окрашивается более интенсивно (экстрагируется продукт реакции).
Следует учесть одну деталь: если после добавления реактива или при нагревании синяя окраска исчезает или ослабляется, это означает, что вода кислая; при этом надо добавить еще одну ампулу синего реактива до стойкого синего окрашивания и проводить реакцию дальше. Чувствительность реакции — 2—5 мг/л воды.
Для дифференцирования иприта от азотистого иприта к пробе после реакции с синим реактивом надо добавить одну ампулу толуола и 7—10 капель разведенной 1:3 соляной кислоты, затем размешать. Появление стойкого розового или красного окрашивания водного слоя означает заражение воды азотистым ипритом. При заражении воды ипритом наблюдается более сильное желтое окрашивание толуола.
Для индикации в воде люизита, арсинов и солей тяжелых металлов применяется групповой реактив (сероводородный реактив ГБКЛ).
Методика реакции: в пробирку наливают 2—3 мл исследуемой воды, подкисляют добавлением половины ложечки кислотного порошка и добавляют ложечку (~50 мг) реактива на арсины и соли тяжелых металлов. Если вода заражена люизитом, то образуется белый осадок, если арсинами (солями мышьяка) — желтый осадок, солями тяжелых металлов (сулемой, солями свинца, висмута и др.) — бурый или черный осадок.
Химизм реакций заключается в том, что эти вещества реагируют с сероводородом с образованием нерастворимых соединений соответствующего цвета:
С12AsСH = СНС1 + Н2S → S = АsСН = СНС1 + 2НС1;
As2O3 + 3H2S → As2S3 + 3H2O
HgCl2 + H2S → HgS + 2HCl
Чувствительность реакций — 7—10 мг/л воды.
Для индикации люизита (и других мышьяковистых соединений) может также применяться реакция на мышьяк с индикаторной трубкой на мышьяковистый водород (AsН3) с двумя черными кольцами.
В градуированную дрексельную пробирку налить 2 мл исследуемой воды, прибавить 2—3 ложечки кислотного порошка, к короткой трубке дрекселыюй насадки присоединить трубку с уксусно-свинцовой ваткой (с двумя черными точками), а к ней — подготовленную индикаторную трубку на мышьяковистый водород. В пробирку с исследуемой водой опустить крупинку цинка, пробирку закрыть дрекселыюй насадкой с присоединенными к ней трубками и нагревать на огне горючей таблетки в течение 3 мин, не допуская забрызгивания жидкости в трубки. После этого с помощью насоса просасывать воздух через дрексель, сделав насосом 15 плавных качаний. Появление слабо-желтого или желтого окрашивания наполнителя индикаторной трубки свидетельствует о наличии мышьяксодержащих ОВ в воде (люизита).
Химизм реакции состоит в том, что в результате реакции цинка с кислотой выделяется водород, который образует мышьяковистый водород, последний улетучивается и образует окрашенные соли с сулемовым реактивом наполнителя индикаторной трубки.
При реакции с цинком может образоваться сероводород, который поглощается уксусно-свинцовой ватой с целью предупреждения его реакции с сулемовым реактивом. При образовании сероводорода вата приобретает бурую окраску.
Для индикации мышьяка можно также использовать известную реакцию Зангер—Блека с сулемовой или бромнортутной бумажкой.
Индикация ртути, кроме реакции с реактивом на арсины и соли тяжелых металлов, может быть проведена по реакции с двуйодистой медью, которая с двухвалентной ртутью образует красно-оранжевый осадок:
HgCl2 + CuI2 → CuCl2 + HgI2
Методика реакции: к 2—3 мл исследуемой воды добавить ложечку кислотного порошка и около 100 мг (пол-ложечки) двуйодистой меди. При наличии ртути образуется красно-оранженый осадок (муть). Одновалентная ртуть (например, каломель, HgCl) образует грязно-зеленый осадок.
Чувствительность реакции на ртуть 1—2 мг/л воды.
Индикация синильной кислоты и цианидов проводится в дрекселыюй склянке с индикаторной трубкой на синильную кислоту (с тремя зелеными кольцами).
Методика реакции: в дрексельную пробирку налить 2—3 мл исследуемой воды, добавить ложечку кислотного порошка, к насадке присоединить подготовленную индикаторную трубку и насосом просасывать воздух (сделать 10 качаний ручкой), не допуская попадания жидкости в трубку. Появление красно-фиолетовой окраски наполнителя свидетельствует о заражении воды синильной кислотой или цианидами. (Синильная кислота как летучее вещество испаряется и реагирует с реактивом индикаторной трубки.)
Индикация алкалоидов. Алкалоиды представляют собой вещества растительного происхождения, обладающие сильным действием на организм. В растениях они являются щелочными веществами (алкалия—щелочь), а для практических целей применяются в виде солей. Ряд алкалоидов используется в медицине (сернокислый атропин, солянокислый лобелии, алкалоиды морфина и др.). Но некоторые алкалоиды чрезвычайно токсичны и могут использоваться в диверсионных целях для заражения воды и продуктов (например, вератрин, бруцин, аконитин и др.).
Алкалоиды образуют нерастворимые соединения с солями тяжелых металлов, на чем и основана их индикация (реактивы Некрасова, Бушарда и др.). В наборе ПХР-МВ имеется реактив на алкалоиды (реактив Бушарда).
Методика реакции: к 2—3 мл исследуемой воды добавить пол-ложечки кислотного порошка и ампулу реактива на алкалоиды. Появление буро-коричневого осадка (мутности) означает заражение воды каким-то алкалоидом. Точный вид алкалоида может устанавливаться в специальных лабораториях.
Следует учитывать, что азотистый иприт также дает положительную реакцию с реактивом на алкалоиды, но в отличие от него алкалоиды не реагируют с синим реактивом, что и позволяет отличать их друг от друга.
При анализе воды нужно соблюдать меры безопасности: не держать открытыми пробы с зараженной водой, работать в хирургических перчатках (если исследуемая вода случайно попала на руки, их надо немедленно обработать раствором из индивидуального противохимического пакета и вымыть чистой водой с мылом), ни в коем случае не набирать воду ртом через пипетку, осторожно и правильно производить кипячение проб. После анализов всю посуду продегазировать и вымыть чистой водой (дегазировать раствором хлорной извести или растворами из противохимического пакета).
Перед анализом необходимо, чтобы вся посуда была чистой, срок хранения реактивов не был просрочен, реакции надо делать строго по инструкции и параллельно ставить реакцию с чистой водой.
Войсковой прибор химической разведки ВПХР предназначен для обнаружения ОВ в воздухе, на местности и на поверхности различных предметов. В отличие от ПХР-МВ не приспособлен для индикации ОВ в воде и продуктах. ВПХР содержит ручной насос, бумажные кассеты с индикаторными трубками, насадку к насосу, противодымные фильтры для индикации ОВ в условиях задымленности воздуха, электрический фонарь, грелку с патронами для индикации ОВ при низких температурах воздуха. Индикация ОВ в воздухе осуществляется так же, как и с ПХР-МВ.
Полуавтоматический прибор химической разведки ППХР предназначен для индикации ОВ из специальных разведывательных машин. В него входят следующие основные части: насос с грелкой, насадка, индикаторные трубки, противодымные фильтры, патроны защитные, склянки с маслом. Насос с грелкой состоит из коллектора с грелкой, ротационного насоса с электродвигателем, выключателей, гибкого кабеля и штепсельной вилки. В корпусе прибора имеются окно для пробирок с термоиндикаторами, ротаметр (поплавковый указатель прокачивания воздуха). Электропитание прибора осуществляется от бортовой сети машины напряжением 12—14 В. Принцип индикации ОВ также основан на изменении окраски индикатора в индикаторных трубках.
Автоматический газосигнализатор (ГСП) предназначен для непрерывного определения ОВ (ФОВ) в воздухе. Для индикации ОВ воздух при помощи автоматического электронасоса прокачивается через реакционную камеру, в которой лентопротяжный механизмом протягивается лента, через каждые 5 мин смачиваемая свежим химическим реактивом. При наличии ОВ в воздухе происходит цветная реакция и включается фотоэлемент, который немедленно подает световой и звуковой сигналы.
Приготовление реактивов для индикации ОВ в объеме ПХР-МВ. Тимолфталеиновый (синий) реактив на иприт: 0,2 г тимолфталеина растворить в 30 мл чистого спирта-ректификата и добавить 10 мл 0,6% раствора NаОН (КОН). Раствор должен иметь интенсивно синее окрашивание.
Реактив Бушарда на алкалоиды: 1 г йодистого калия растворить в 1 мл дистиллированной воды, добавить 0,5 г металлического йода и разбавить дистиллированной водой до 25 мл (хранить в оранжевой склянке).
Реактив Некрасова на алкалоиды: 1,5 г йодистого калия растворить в 3 мл дистиллированной воды, добавить 2,25 г HgI2 или НgС12 и разбавить водой до 25 мл.
Раствор индикатора бромтимолового синего: 0,1 г бромтимолового синего растворить в 20 мл спирта, добавить 80 мл дистиллированной воды и добавлять 0,1% раствор NаОН до синего окрашивания.
Кроме этого надо иметь: раствор NаОН 0,1%; раствор NаОН 30%; разведенную 1:3 соляную кислоту; уксусную кислоту концентрированную; толуол; реактив ГБКЛ (сероводородный, в ПХР-МВ:); разведенную 1:3 серную кислоту; цинк металлический; свинец уксуснокислый; хлорамин; желтую кровяную соль (ферроцианид калия); алкалоид (папаверин или др.); спирт-ректификат.
Лабораторное оснащение и посуда: пробирки, подставки для пробирок, спиртовки, дихлофос (аэрозоль), пипетки, склянки с притертой пробкой для проб зараженной воды, стаканчики, самодельный набор для отбора проб воды и продуктов, полиэтиленовые мешочки, крупу (пшенную или др.), капельницы (в наборах) и т. д. Для удобства работы реактивы укладывают в портативные ящички с отсеками для каждого вещества (предмета).
14.7. МЕДИЦИНСКИЙ ПРИБОР ХИМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ (МПХР)
Этот более сложный и совершенный прибор предназначен для индикации ОВ вероятного противника (ВП) в различных средах. Прибор обеспечивает обнаружение: в воде — ФОВ, ВZ, синильной кислоты и ее солей, иприта, алкалоидов, соединений мышьяка и тяжелых металлов, фосфорорганических пестицидов (ФОС); в сыпучих видах продовольствия и фураже — ФОВ, иприта, ВZ; а воздухе, на местности и предметах — ФОВ, иприта, ВZ, фосгена, синильной кислоты, хлорциана.
Прибор представляет собой дюралюминиевый ящик размером 403x245x170 мм, укомплектованный реактивами и предметами для проведения анализов. Масса его 7,5 кг. Рассчитан на проведение 100—120 анализов. Устройство и порядок работы с МПХР описаны в паспорте. Работа с прибором выполняется специально подготовленным лицом. В данном пособии представляется возможным описать только некоторые принципы работы с прибором (с учетом изучения ПХР-МВ). Некоторые предметы оснащения видны на рис. 93.
Некоторые правила работы с МПХР
МПХР может применяться для отбора проб воды, продуктов, земли и проб с различных предметов на зараженность ОВ (РВ) и бактериальными средствами (БС). Для отбора проб воды имеется пробоотборник — металлический сосуд с крышкой (объемом-100 мл) и двумя веревочками (шпагатами), прикрепленными к пробоотборнику и крышке. Для отбора воды с придонного слоя его опускают до дна, с помощью веревочки открывают крышку, через 2—3 мин заполнения поднимают из воды. Пробы продуктов отбирают путем срезания, сыпучих продуктов — щупом. Пробы для баканализов отбирают стерильно. В целях повышения чувствительности анализов и предупреждения гидролиза ОВ пробу воды можно брать на сорбент (активированный березовый уголь).
Индикация ОВ в воздухе производится также с помощью индикаторных трубок и ручного всасывающего насоса, как и с ПХР-МВ. Есть только некоторые особенности. Насос в МПХР неколлекторный, а такой, как в войсковом приборе химической разведки (ВПХР) и для определения ОВ в холодное время имеется грелка, как и в ВПХР. Кроме того, имеется индикаторная трубка для индикации ВZ с маркировкой — одно коричневое кольцо. Для определения ВZ необходимо вскрыть оба конца трубки, насосом сделать 50—60 качаний, затем разбить ампулу с химическим реактивом и с помощью насоса протянуть раствор из ампулы примерно на 0,7 длины наполнителя; через 30 с образующуюся голубую окраску сравнить с окраской на кассетной этикетке.
Рис. 93. МПХР в рабочем положении:
1 — флакон с солью натриевой, 2 — палочки в упаковке, 3 — банки с пробирками, 4 — пробоотборннк, 5 — пробирки, 6 — банка для суховоздушной экстракции, 7 — секундомер, 8 — воронка делительная,
9 — фонарь, 10 — щуп, 11 —бланки донесений, 12 — салфетки, 13 — пакеты для отбора проб, 14 — насос, 15 — пипетки, 16 — флакон для воды, 17 —флакон о консервантом, 18 — дрексель, 19 — грелки, 20 — спички, 21 — банка с патронами для грелки, 22 — банки с реактивами, 23 — перчатки резиновые, 24 — трубки индикаторные.
Определение ОВ в воде. ФОВ и другие ФОС определяются ампульным набором по холинэстеразной реакции, как и с ПХР-МВ. Но перед анализом в МПХР предусмотрено проверить рН исследуемой воды в присутствии бромтимолового синего, если вода кислая или щелочная, следует нейтрализовать ее до нейтральной реакции (зеленого окрашивания пробы).
Определение ипритов производится также тимолфталеиновым реактивом (№ 7а), но предварительно производится экстрагирование ОВ из пробы исследуемой воды в делительной воронке петролейным эфиром, как подробно описано в паспорте прибора. Таким образом, чувствительность реакции повышена до 0,075 — 0,1 мг/л воды.
Определение ВZ и алкалоидов в воде производится специальным реактивом кислотно ярко-голубого «3» после экстрагирования хлороформом в делительной воронке. Чувствительность реакции 0,5 мг/л (по алкалоидам — 5 мг/л).
Синильная кислота и цианиды опеределяются в дрексельной пробирке с помощью индикаторной трубки с тремя зелеными кольцами, как и с ПХР-МВ.
Определение мышьяковистых соединений и солей тяжелых металлов производится сероводородным реактивом (реактив № 5), как и с ПХР-МВ.
Определение люизита (мышьяковистых соединений) также производится в дрексельной пробирке с индикаторной трубкой на мышьяковистый водород (АsН3) с двумя черными кольцами, как с ПХР-МВ.
Определение солей ртути также производится реакцией с однойодистой медью (как и с ПХР-МВ).
В сыпучих видах продовольствия ФОВ, иприт, цианиды, люизит определяются методом суховоздушной экстракции и с помощью соответствующих индикаторных трубок, как и с ПХР-МВ. Другие методы обнаружения ОВ описаны в паспорте прибора. С целью быстрого обнаружения ОВ на территории МПП, омедб и госпиталей ПХР-МВ выдается санинструктору-дозиметристу на сортировочный пост, который должен быть обучен работе с индикаторными трубками. Санинструкторы, все средние медработники и врачи также должны уметь производить индикацию ОВ в воздухе и с помощью МПХР. Другие анализы с помощью МПХР, как уже упоминалось, производятся специально подготовленными операторами из числа медицинских сестер или фармацевтов, а заключение о запрещении или возможности пользования обследованными продуктами и водой будет подписывать врач, который также, видимо, должен знать методики и проверять результаты анализов. В случае невозможности определить точно качество продуктов или воды, их пробы направляются в омедб или в санэпидотряд.