Новости химической науки > Простое и чувствительное обнаружение тротила

Исследователи из Индии разработали гель, дающий флуоресцентный отклик при контакте с частицами взрывчатого вещества тринитротолуола (также известного как тротил, тол или ТНТ). Нанесение геля на фильтровальную бумагу позволяет создать простую систему для быстрого и простого обнаружения тротила, отличающуюся при этом крайне высокой чувствительностью.

Тротил до сих пор применяется при изготовлении мин и других боеприпасов, помимо этого его применяют в горнодобывающей промышленности, тротил может попадать в окружающую среду и загрязнять почву и гидросферу, оставаясь в них в течение длительного времени.

Отпечаток пальца, на котором содержались следы тротила, облученный ультрафиолетом. (Рисунок из J. Am. Chem. Soc., 2012, DOI: 10.1021/ja210728c)

Для обнаружения тротила чаще всего используются собаки-ищейки или масс-спектрометрия, однако оба способа могут использоваться только при сочетании определенных обстоятельств, более того, полевое применение масс-спектрометрии не всегда возможно. В последнее время сообщалось о разработке систем типа «химический нос», включая и такие «носы», которые способны давать флуоресцентный сигнал. Однако, и системы «химический нос» отличаются сложным устройством и, хотя и могут применяться экспертами-криминалистами с большим опытом, продуктивная работа неподготовленного персонала с такими системами практически нереальна.

Учитывая эти обстоятельства исследователи из группы Аййяппанпиллаи Аджаягоша (Ayyappanpillai Ajayaghosh) разработали метод определения тротила с помощью флуоресцентного геля. Они использовали перфторированный ароматический гелатор торговой марки OPVPF, в котором реализуется особый тип межмолекулярных взаимодействий арен-перфторарен. Исследователи подозревали, что такие межмолекулярные взаимодействия могли привести к изменению флуоресцентных характеристик OPVPF из-за контакта с электрононедостаточным тринитротолуола.

При контакте раствора OPVPF с тринитротолуолом наблюдается лишь слабый флуоресцентный отклик, поэтому исследователи получили гель на основе OPVPF, собственная флуоресценция которого характеризуется желтым. Гель был нанесен на фильтровальную бумагу, при этом происходит переход от желтой к красно-оранжевой флуоресценции. И для геля и для бумаги с нанесенным гелем происходит быстрое гашение флуоресценции при контакте с тротилом (в течение пяти секунд контакта). Другие нитросодержащие ароматические соединения также гасят флуоресценцию, однако исследователи заявляют, что это не проблема – такие соединения образуются в качестве побочных продуктов производства тротила и содержатся в тротиле.

Бумажный «индикатор на тринитротолуол» может применяться для обнаружения аттограмовых количеств тринитротолуола, новый метод может использоваться для определения твердых частиц тротила, обнаружения ТНТ в растворе и в парах, что позволяет говорить о применении нового метода как для определения состояния окружающей среды, так и для борьбы с террористической угрозой.

Источник: J. Am. Chem. Soc., 2012, DOI: 10.1021/ja210728c

метки статьи: #аналитическая химия, #физическая химия, #химическая криминалистика