CC BY
172
Статистика и анализ пожаров
УДК 614.841.2:343.76.001.8
ОБНАРУЖЕНИЕ И ЭКСПЕРТНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОСТАТКОВ ГОРЮЧИХ ЖИДКОСТЕЙ — СРЕДСТВ ПОДЖОГА
М. А. Галишев, И. Д. Чешко
Санкт-Петербургский филиал Всероссийского научно-исследовательского института противопожарной обороны МЧС России
Проведена классификация легковоспламеняющихся и горючихжидкостей, используемых в качестве инициаторов горения (акселерантов) при поджогах. Предложена и подробно рассмотрена комплексная схема их обнаружения и исследования. Приведены диагностические признаки отдельных видов горючихжидкостей и их выгоревших остатков, выявляемые инструментальными методами (газожидкостная хроматография, инфракрасная спектроскопия, флуоресцентная спектроскопия).
В индустриально развитых странах проблема борьбы с поджогами крайне актуальна в течение нескольких последних десятилетий. Показателен пример Великобритании, где в течение последних 10 лет зафиксировано 1,7 млн пожаров от поджогов (более 40% от общего числа пожаров). Ущерб от поджогов оценивается в 1,3 млрд фунтов стерлингов в год [1], а сумма выплат страховых компаний по поджогам составляет около 1 млн фунтов стерлингов в сутки [2].
В Российской Федерации ситуация, судя по статистическим данным, более благополучная — поджоги составляют 2,5-6% от общего числа пожаров. Общеизвестно, однако, как велика в данном виде преступлений латентная составляющая. Очевидна и особая социальная опасность такого рода преступлений.
Установление факта поджога, а затем его расследование и раскрытие неразрывно связаны с обнаружением остатков средств поджога и их исследованием с целью получения максимального количества информации о природе, составе и т.д.
Вещества, которые могут быть использованы как средства поджога, в литературе принято называть ускорителями (акселерантами), интенсифика-торами или инициаторами горения (ИГ). Эти вещества используются как сами по себе, так и в составе смесей, а также в технических средствах (устройствах) для поджога.
Среди ИГ выделяют две основные группы — легковоспламеняющиеся и горючие жидкости (ЛВЖ и ГЖ) и так называемые спецсоставы. В рецептуру последних обычно входят сильные окисли-
тели в сочетании с легкоокисляющимися веществами; вещества, загорающиеся при контакте с воздухом, и др. Но спецсоставы применяются достаточно редко, гораздо чаще поджигатели используют более доступные ЛВЖ и ГЖ.
Из большого числа горючих жидкостей наиболее часто применяются при поджогах моторные топлива (бензин, авиационный керосин, дизельное топливо); растворители и технические жидкости, являющиеся товарными нефтепродуктами (уайт-спирит, бензин "калоша", осветительный керосин); растворители не нефтяного ряда (различные номерные растворители, ацетон, спирт и пр.). Реже применяются некоторые товары пищевой и парфюмерно-косметической промышленности (духи, лосьоны, пищевые спиртосодержащие жидкости).
Принципиально важным для формирования методологии экспертного исследования остатков горючих жидкостей — средств поджога — является их химическая классификация.
В пожарно-технической литературе чаще всего применяют подразделение всех горючих жидкостей на ЛВЖ, среди которых выделяют категорию особо опасных, и собственно ГЖ. Единственным параметром этой классификации является экспериментально определяемый показатель температуры вспышки. Целям диагностики инициаторов горения, применяемых для поджогов, такая классификация не отвечает: в одну и ту же группу могут попадать различные по составу и свойствам горючие жидкости.
Существует множество классификаций отдельных категорий ЛВЖ и ГЖ по составу, физическим,
ТОВАРНЫЕ НЕФТЕПРОДУКТЫ
ЛВЖ, ГЖ, НЕ ПРОИЗВОДИМЫЕ НЕПОСРЕДСТВЕННО ИЗ НЕФТИ
Моторные топлива
Смеси углеводородов (свыше 100 компонентов); присадки
Моторные бензины
Фракции каталитического ри-форминга и крекинга, алкила-ты (40-180°С); преобладают
ароматические УВ и изо-алканы; присадки — металло-органические соединения, ароматические амины
Топлива для ВРД
Фракции прямогонные и каталитического крекинга (130-280°С); преобладают н-алканы; присадки — нафтеновые кислоты
Технические жидкости нефтяного ряда
Смеси углеводородов (свыше 100 компонентов)
Растворители (нефрасы)
Узкие бензиновые и керосиновые фракции в диапазоне температур
кипения 50-320°С; преобладают н-алканы
Лигроин приборный
Прямогонные фракции (120-230°С); преобладают н-алканы
Керосин осветительный
Прямогонные фракции (150-310°С); преобладают н-алканы
Технические жидкости не нефтяного ряда
Искусственно составленные смеси (до 10 компонентов); индивидуальные вещества
Растворители, разбавители, смывки
Смеси спиртов, кетонов, сложных эфиров, ароматических углеводородов
Индивидуальные вещества
Бензол каменноугольный, дихлорэтан, диметиламин, сероуглерод и пр.
Парфюмерно-косметические и пищевые продукты
Содержат этанол, уксусную кислоту, ацетон, этилацетат, амилацетат, глицерин и т.д.
Дизельные топлива
Фракции прямогонные и каталитического крекинга (180-360°С); преобладают н-алканы; присадки — органические нитраты
Индивидуальные вещества
Ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилолы и т.д.)
РИС.1. Классификация легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, изучаемых при проведении экспертиз по делам о пожарах
химическим, технологическим и эксплуатационным свойствам. Наиболее детально разработана классификация нефтепродуктов (НП) [3]. Из данных продуктов реально использоваться в качестве инициаторов горения могут некоторые топлива (автомобильные, реактивные, дизельные), ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилол); иные НП различного назначения (осветительные керосины, бензины-растворители, сольвенты, применяемые в резиновой и лакокрасочной промышленности).
Основными классификационными параметрами моторных топлив являются их эксплуатационные характеристики и фракционный состав. Эти показатели могут быть определены только при наличии существенных объемов анализируемых продуктов. Для целей пожарно-технической экспертизы, которая имеет дело чаще всего со следовыми количествами указанных веществ, данные параметры практически непригодны.
Среди прочих НП различного назначения наилучшим образом разработана классификация нефтяных растворителей, или нефрасов. Этим общим наименованием в настоящее время заменены все прежние названия растворителей нефтяного ряда, такие как уайт-спирит, сольвент нефтяной, фракция
петролейного эфира, бензин "калоша" и пр. Свойства нефтяных растворителей, по которым строится их классификация, также определяются из объемных количеств анализируемых жидкостей.
Сопоставляя классификации моторных топлив и нефрасов можно убедиться в том, что некоторые их классификационные показатели имеют одинаковые или близкие значения. Так, фракционный состав моторных бензинов и бензинов-растворителей находится практически в одних и тех же пределах, следовательно, при использовании данного параметра может возникнуть неопределенность в диагностике.
Что касается растворителей не нефтяного ряда, то существует лишь номенклатура их марок (номеров или товарных наименований), каждой из которых соответствует индивидуальный состав, приводимый в справочной литературе [4, 5]. То есть, для этой категории ЛВЖ и ГЖ вообще отсутствуют общие классификационные показатели.
Основными критериями классификации ЛВЖ, ГЖ при расследовании поджогов должны являться, по мнению авторов, особенности химического состава и молекулярной структуры их компонентов, что позволяет достаточно подробно диагностировать всю разнообразную гамму ЛВЖ и ГЖ, приме-
няемых при совершении преступлений, связанных с поджогами.
Целесообразно выделить три основные группы горючих жидкостей: товарные нефтепродукты, технические жидкости не нефтяного ряда, а также парфюмерно-косметические и пищевые продукты (рис. 1). Не все горючие жидкости могут практически применяться при совершении поджогов. По этой причине не включены в классификацию мазуты, котельные топлива, смазочные материалы и олифы.
Большинство упомянутых ЛВЖ и ГЖ — сложные многокомпонентные смеси различных химических соединений. В соответствие с особенностями состава и молекулярной структуры компонентов различных ЛВЖ для их исследования должны применяться различные физико-химические методы.
Часто ЛВЖ и ГЖ изымаются с мест пожаров в настолько малых количествах, что бывает невозможно получить о них какую-либо информацию, кроме констатации их присутствия на объекте. Тем не менее, даже решение этой минимальной задачи необходимо, т.к. присутствие остатков ЛВЖ (ГЖ) там, где их быть не должно, о многом говорит эксперту и следствию.
Установление состава, разновидности, групповой принадлежности, типа, марки и т.п. характеристик обнаруженного вещества является, разумеется, более сложной задачей. Полнота решения этой задачи зависит от степени сохранности вещества и определяется эффективностью применяемых методов исследования, среди которых наибольшее распространение получили хроматографические и спектральные методы [6, 7].
При анализе горючих жидкостей в экспертных исследованиях чаще всего используют тонкослойную (ТСХ) и газожидкостную (ГЖХ) хроматографии; молекулярный спектральный анализ в инфракрасной (ИКС), ультрафиолетовой (УФС) и видимой областях спектра; люминесцентный спектральный анализ. Для решения специальных задач и задач повышенной сложности применяют также методы элементного анализа (эмиссионный спектральный анализ (ЭСА), рентгенофлуоресцент-ный анализ (РФА), атомно-адсорбционный спектральный анализ (ААС), спектроскопию ядерного магнитного резонанса (ЯМР), хромато-масс-спек-трометрию (ГХ-МС)).
ГЖХ является основным методом для решения подобных задач в большинстве развитых стран. В США, например, его применение при расследовании поджогов регламентировано специальным стандартом (ЛБТМ Е1387). В сложных случаях для расшифровки химического состава неизвестной жидкости рекомендуется применять ГХ-МС. Учитывая, однако, сложность и высокую стоимость со-
ответствующих приборов, применение последнего, бесспорно, высокоэффективного метода, а также ЯМР, вряд ли приобретет в ближайшие годы массовое практическое применение.
В отечественной экспертной практике успешно применяются комплексные схемы исследования ЛВЖ, ГЖ. Одна из них разработана во ВНИИ судебных экспертиз под руководством И. А. Золота-ревской [8, 9]. Она имеет достаточно узкую направленность на изучение только одной, хотя и самой распространенной группы ЛВЖ, ГЖ (светлых нефтепродуктов), а также установление наличия или отсутствия легколетучих компонентов нефтепродуктов, без детального их изучения. Все же в настоящее время данная схема считается одной из наиболее детально разработанных.
Более универсальная схема обнаружения и диагностики нефтепродуктов и других разновидностей горючих жидкостей, а также их выгоревших остатков предлагалась в работе [10]. Ключевое место в этой схеме занимает метод ИК-спектроскопии. Впервые предлагалось использовать для исследования после пожара остатков инициаторов горения метод флуоресцентной спектроскопии, причем была показана особая эффективность его применения при исследовании сильно выгоревших остатков нефтепродуктов. В данной схеме также осталась не доработанной стадия анализа легколетучих компонентов горючих жидкостей.
Исследования, проведенные в последние годы, и экспертная практика показали, что успешная диагностика жидкостей, использованных для поджога, возможна по схеме, состоящей из нескольких этапов с применением комплекса инструментальных методов, среди которых газожидкостная хроматография, инфракрасная и флуоресцентная спектроскопии [11, 12]. Рассмотрим основные этапы этой схемы.
Выделение органических компонентов из объектов материальной обстановки. Первым этапом диагностики горючих жидкостей является их перевод с объекта-носителя (изъятого с места происшествия вещественного доказательства) в форму, пригодную для анализа. Для этого может быть использована газовая или жидкостная экстракция.
При экспертных исследованиях по делам о пожарах чаще всего применяют жидкостную экстракцию. Методы жидкостной экстракции могут различаться как способом экстрагирования, так и экстрагирующими веществами-растворителями, и подробно изложены в специальной литературе [7, 13, 14]. Обычно ограничиваются непродолжительной экстракцией (10-15 мин) при комнатной температуре. В качестве растворителей используют тетрахлорметан, петролейный эфир, н-пентан, н-гексан.
Диагностика летучих органических компонентов, десорбируемых с объектов материальной обстановки. Как уже указывалось, не до конца решенной задачей в экспертизе горючих жидкостей до настоящего времени остается изучение состава их легкокипящих компонентов. Ошибка анализа, вносимая неизбежной потерей легких фракций при отгонке растворителя, может быть устранена введением дополнительного определения летучих нефтепродуктов. Это определение можно проводить путем отбора проб паров горючих жидкостей с места пожара, прокачивая их через слой сорбента, с последующий десорбцией и исследованием в лабораторных условиях. В качестве сорбентов для концентрирования следов ЛВЖ из воздуха могут быть использованы различные пористые вещества, имеющие высокоразвитую поверхность [15].
В зимних условиях пробоотбор должен производиться с нагревом поверхности объектов. Для решения указанной задачи авторами был разработан полевой пробоотборник, снабженный нагревательным элементом.
Испытания пробоотборника проводились при различных температурах окружающего воздуха (от -2 до 15°С). Испытывались различные горючие жидкости, нанесенные на разнообразные объекты-носители. Рациональное время пробоотбора, установленное экспериментально, составило 3 мин при нагреве поверхности до 100°С. В качестве сорбентов для сбора летучих продуктов были опробованы силикагель АСК, активированный уголь и пористый полимерный сорбент для газовой хроматографии (Хромосорб 102). Хорошие результаты были получены при использовании силикагеля АСК. Этот сорбент позволяет не только эффективно производить отбор паров ЛВЖ, но и, что самое главное, проводить в достаточно "мягких" условиях газовую термодесорбцию исследуемых компо-ненетов. Патрон с сорбентом, извлекаемый из пробоотборника, помещается в испаритель газового хроматографа, и собранные летучие компоненты ЛВЖ током газа-носителя пускаются в колонку. Этим способом удавалось изучить индивидуальный состав легкой части бензинов от С5 до С8.
Другим методическим приемом изучения летучих компонентов является анализ равновесной паровой фазы (АРП). Подобный метод достаточно давно используется в практике. Так, в работах ВНИИСЭ 80-х годов рекомендовалось нагревать часть поступившей на исследование пробы в закрытой емкости с последующим отбором пробы воздуха шприцем и введение ее в хроматограф. Несколько модификаций этого метода используется в США [16, 17] и других зарубежных странах.
В настоящей работе предложена методическая схема и сконструирована лабораторная установка для анализа АРП летучих компонентов горючих
жидкостей, предполагающие их одновременное совместное определение газохроматографическим и ИК-спектроскопическим методами.
Анализ АРПпредставляет собой косвенный метод определения летучих компонентов жидких или твердых материалов, находящихся в термодинамическом равновесии с анализируемой пробой в замкнутой системе. Конструкция установки для АРП предусматривает постоянную циркуляцию паров анализируемых веществ в замкнутом контуре и прямой их ввод в колонку газового хроматографа через петлевой кран-дозатор без промежуточного отбора паровой фазы и без вакууммирования. При такой схеме анализа использование капиллярных колонок связано с серьезными методическими сложностями. В колонке могут накапливаться относительно более высококипящие компоненты пробы, что приводит к локальному вымыванию неподвижной фазы и быстрому износу колонок [18]. Применение насадочных колонок исключает эти проблемы, однако, как уже указывалось, по своей эффективности насадочные колонки заметно уступают капиллярным. Тем не менее, задача подбора насадочной колонки, позволяющей достаточно эффективно проводить анализ паров ЛВЖ, ГЖ и получать приемлемую для диагностических целей информацию, успешно решена в настоящей работе.
Для выбора оптимальных условий дегазации были проведены эксперименты с индивидуальными веществами и искусственными смесями.
Наличие анализируемых компонентов удавалось зафиксировать уже при наименьших выбранных концентрациях (0,05 мл на объем дегазационной установки) как газохроматографическим, так и ИК-спектроскопическим методами. Исключение составил н-пентан, наличие которого удавалось зафиксировать начиная с 0,1 мл.
У всех компонентов наблюдался непрерывный рост концентраций паров с увеличением количества наносимой жидкости до достижения насыщения. После этого концентрация паров компонентов устанавливалась практически на одном уровне. Концентрация паров индивидуальных компонентов, находящихся в состоянии насыщения, последовательно снижается с увеличением температуры кипения компонента, а для н-нонана концентрация паров составляет самые низкие величины. Более тяжелые компоненты, вероятно, будут иметь крайне ограниченную способность к переходу в паровую фазу при этих условиях. Как показали расчеты, для достижения в установке состояния насыщения паров н-ундекана при 20°С потребуется всего 2 • 10-3 мл этого индивидуального компонента, а при 100°С — 0,2 мл. Для додекана те же показатели составляют 5 • 10-4 и 0,1 мл соответственно.
Таким образом, установлено, что при температуре дегазации 20°С реально ожидать в составе па-
ровой фазы анализируемых смесей наличие насыщенных углеводородов до н-гексана (или гомологов гептана) включительно и некоторых кислородсодержащих ЛВЖ, входящих в состав сложных растворителей — ацетона, этанола, этилацета-та. При температуре дегазации 50°С в паровой фазе могут находиться насыщенные углеводороды до гомологов октана, из ароматических УВ — толуол (в ограниченном количестве), а из кислородсодержащих соединений — те же этанол, этилацетат и ацетон. При температуре дегазации 100°С в паровую фазу переходят насыщенные углеводороды до н-нонана (в ограниченном количестве), толуол (возможно, в ограниченном количестве ксилолы), этанол, этилацетат, ацетон, бутанол, бутилацетат, этилцеллозольв.
С практической точки зрения это означает, что при температуре дегазации 100°С можно в паровой фазе диагностировать бензины и составные растворители. Дальнейший подъем температуры дегазации нерационален, поскольку газовая дегазация при высоких температурах может привести к переходу в паровую фазу органических компонентов, входящих в матрицу объекта-носителя. Более высо-кокипящие компоненты исследуемых горючих жидкостей можно успешно анализировать через стадию жидкостной экстракции.
ИК-спектроскопическое исследование паровой фазы этих же индивидуальных компонентов дает возможность проводить качественную диагностику кислородсодержащих компонентов в смеси с углеводородами, а также раздельно диагностировать ароматические и насыщенные углеводороды, что не всегда возможно осуществлять газохроматогра-фическим анализом.
В работе на базе большого экспериментального материала отработана схема применения флуоресцентной спектроскопии, инфракрасной спектроскопии и газожидкостной хроматографии для диагностики сложных органических смесей нефтяного типа на всех стадиях исследования. Помимо анализа паровой фазы, методика включает изучение жидких экстрактивных компонентов, анализ бензинов и среднедистиллятных нефтепродуктов, их выгоревших остатков и продуктов окисления, тяжелых нефтяных остатков и сырых нефтей, экстрактивных компонентов разнообразных органических материалов в их исходном и деградированном виде.
Применение для этих целей методов ИК-спек-троскопии и газовой хроматографии хорошо известно, в том числе и при экспертизе пожаров, и, вероятно, не требует дополнительных комментариев.
Метод флуоресцентной спектроскопии еще не столь широко применяется для анализа инициаторов горения, изымаемых с мест пожаров. Во мно-
гом это объясняется отсутствием до последнего времени соответствующих отечественных приборов. Сейчас они появились и достаточно активно используются при решении прикладных задач в области экологии и других сферах. Авторами апробирован и успешно используется в течение нескольких лет в экспертных исследованиях по делам о поджогах спектрофлуориметр "Флюорат-02-Пано-рама" (НПФ "ЛЮМЕКС", Санкт-Петербург).
Проведенное в работе спектрофлуоресцентное изучение нескольких сотен образцов горючих жидкостей показало, что наиболее значимую информацию можно получить, используя комбинированные спектры с переменным углом сканирования при возбуждении от 240 до 480 нм и регистрации от 340 до 500 нм. В кругу товарных нефтепродуктов, проявляющих способность к флуоресценции, основная роль принадлежит автомобильным бензинам и дизельным топливам. Способность именно автомобильных топлив флуоресцировать дает возможность использовать указанный метод и в автотранспортной экспертизе. Основной максимум в спектрах возбуждения флуоресценции автомобильных бензинов фиксируется в диапазоне длин волн 370-380 нм. Бензин А-76 часто имеет дополнительный максимум возбуждения флуоресценции при длине волны 340-350 нм. Этот максимум связан с флуоресценцией нафталиновых УВ и проявляется в низкооктановых бензинах, имеющих существенно более слабую флуоресценцию, чем бензины с октановым числом более 90, в которых "нафталиновый" максимум, как правило, гасится. У высокооктановых бензинов основной максимум флуоресценции несколько растянут в длинноволновую область и имеются дополнительные максимумы флуоресценции при длинах волн 400-410 и 430-440 нм. Анализ разнообразных бензинов, различающихся октановым числом и фирмой-производителем, показал, что интенсивность флуоресценции растет с повышением октанового числа и с увеличением содержания специальных присадок.
Растворители не нефтяного ряда не флуоресцируют в растворах. В паровой фазе эта категория ЛВЖ флуоресцирует с максимумом при 300-310 нм.
При анализе частично выгоревших инициаторов горения отмечено существенное усиление максимумов флуоресценции при 405 нм, а также смещение основного максимума в длинноволновую область (380-400 нм). Диагностические признаки, характерные для отдельных видов автомобильных топлив в их исходном состоянии нивелируются после частичного выгорания. Выявленные изменения характера флуоресценции у выгоревших нефтепродуктов связаны с накоплением в их составе продуктов термоокисления. В ИК-спектрах экстрактов выгоревших остатков автомобильных бен-
РИС.2. Комплексная система изучения ЛВЖ, ГЖ при проведении экспертиз по делам о пожарах
зинов и дизельных топлив появляется характеристическая полоса поглощения карбонильной группы с частотой 1720-1750 см-1, отсутствующая у исходных моторных топлив, т.е. подтверждено наличие в этих продуктах кислородосодержащих компонентов.
В свою очередь, смолистые и асфальтеновые компоненты сырых нефтей, являются сложными структурными сооружениями, построенными из полициклических ароматических или нафтено-аро-матических ядер с боковыми цепями и гетероатома-ми. Наличие таких компонентов, свойственных сырым нефтям, обуславливает флуоресценцию в диапазоне 460-490 нм и в более длинноволновой области.
Полосы поглощения различных функциональных групп наблюдаются в ИК-спектрах растворителей не нефтяного ряда, но здесь они обусловлены наличием в их составе соответствующих легкоки-пящих индивидуальных компонентов и обнаруживаются в паровой фазе.
Органические вещества, содержащиеся в изучаемом экстракте, могут быть компонентами, присутствующими в объекте-носителе. Их наличие при проведении исследований по поиску ЛВЖ, ГЖ в объектах, изымаемых с места пожара, может исказить результаты анализа. В работе проведено изучение флуоресценции экстрактивных компонентов таких широко применяемых в технике и быту материалов, как грунты и почвы, древесина и древесные композиционные материалы, полимерные материалы, включая резиновые изделия, лакокрасочные покрытия, ряд других специфических объектов. Изучались материалы как в исходном состоянии, так и после термического воздействия, а также после частичного выгорания на их поверхности различных ЛВЖ и ГЖ.
В целом можно констатировать, что имеются хорошие возможности для обнаружения занесенных извне посторонних нефтепродуктов, находящихся на древесных материалах, тканях, лакокрасочных покрытиях. В то же время диагностировать различные ЛВЖ после частичного выгорания на указанных объектах довольно затруднительно, поскольку их спектры флуоресценции становятся схожими. Зато практически не изменяют характер флуоресценции различные горючие жидкости, находящиеся в объеме пористых материалов, таких как синтепон, мех, в меньшей степени вата, древес-но-волокнистые плиты, древесностружечные плиты. Вероятность нахождения остатков инициаторов горения на таких объектах носителях очень высока. Флуоресценция органических компонентов самих объектов в этих случаях не вносит каких-либо корректив в спектры флуоресценции горючих жидкостей.
Гораздо сложнее обстоит дело с исследованием следов инициаторов горения на полимерных материалах и, в особенности, на резиновых изделиях. Спектры флуоресценции экстрактов некоторых полимерных материалов имеют сложный характер, схожий со спектрами ЛВЖ, что затрудняет их диагностику.
В заключение констатируем, что решение задачи обнаружения и диагностики остатков легковоспламеняющихся и горючих жидкостей — средств поджога целесообразно проводить, по мнению авторов, на основе комплексной схемы, включающей стадию работы на месте пожара, отбор проб и лабораторные исследования (рис. 2).
В таблице сведены основные аналитические критерии диагностики ЛВЖ, ГЖ, выявляемые по результатам каждого из видов работ. Последовательно применяя указанные методы исследования и базирующиеся на них диагностические критерии,
Диагностика ЛВЖ, ГЖ при проведении комплексных исследований по делам о пожарах и поджогах
Методы исследования
Газожидкостная хроматография
Объекты исследования
я и н а в и
ржи ер
£ !
оран
О S SB р де оо рв оо дн оа
Я
* *
8 s кики
о ° « й ¡Т ~
S s
тит
аа
s 1t
ои
Инфракрасная спектроскопия
Частоты колебаний, характерные для структурных группировок и связей, см-
Флуоресцентная спектроскопия
н л о в а н и
л д
мя ими
ке ад
уж б
сд g § *
I. Моторные топлива
1. Моторные бензины:
а) автомобильные низкооктановые 500-1100 65-70 0,2-0,4 2960, 2920, 1470, 1380 — алифатические углеводороды; 725 — длинные парафиновые цепи (с числом атомов углерода > 4), 1240 — подтверждает наличие длинных парафиновых цепей; 1100-960 — нафтеновые структуры 370-380 340-350; в паровой фазе 290-310
б) автомобильные высокооктановые 500-1100 80-90 0,8-2,5 То же, а также: 3070 — С-Н связи ароматического характера; 1610, 1500, 680 — С=С связи ароматического характера, бензол; 770 — замещенные бензолы 370-390 405, 435; в паровой фазе 290-310
в) авиационные 500-1000 80-90 0,8-1,2 2960, 2920, 1470, 1380 — алифатические углеводороды; 725 — длинные парафиновые цепи (с числом атомов углерода > 4), 1240 — подтверждает наличие длинных парафиновых цепей; 1100-960 — нафтеновые структуры Отсутствует В паровой фазе 290-310
2. Топлива дляВРД 800-1400 Не определяется То же Отсутствует То же
3. Дизельные топлива 800-2500 Не определяется То же, а также: 3070 — С-Н связи ароматического характера; 1610, 1500, 680 — С=С связи ароматического характера, бензол; 770 — замещенные бензола 370-390 Отсутствует
II. Технические жидкости нефтяного ряда
1. Растворители (нефрасы):
а) бензиновые б) керосиновые 500-900 900-1400 40-50 Около 0,1 Не определяется 2960, 2920, 1470, 1380 — алифатические углеводороды; 725 — длинные парафиновые цепи (с числом атомов углерода > 4), 1240 — подтверждает наличие длинных парафиновых цепей; 1100-960 — нафтеновые структуры Отсутствует В паровой фазе 290-310
2. Лигроин приборный 800-1200 Не определяется То же То же То же
3. Керосин осветительный 800-1400 Не определяется То же 370-380
4. Индивидуальные ароматические углеводороды
600-1000
>100
То же, а также 3070 — С-Н связи ароматического характера; 1610, 1500, 680 — С=С связи ароматического характера, бензол; 770 — замещенные бензола
300-310
Не выражены
2. Индивидуальные вещества
То же
III. Технические жидкости не нефтяного ряда
500-1100 - - Тоже, а также 3100-3500 — ОН-группы 300-310
спиртового характера; 1720-1750 — кар- (при
бонильная группа; 1240 — при наличии наличии
полосы 1750 подтверждает наличие али- толуола) фатических эфиров
1. Растворители
Продолжение табл.
Методы исследования
Объекты исследования
Газожидкостная хроматография
> „ * ^ CQ
5S3 | о
¡в® ^
S §
зж
И & ад
5 ^
д
оран
а ф
и
Инфракрасная спектроскопия
Частоты колебаний, характерные для структурных группировок и связей, см-
Флуоресцентная спектроскопия
н л о в а н и
л д
мя ими
о Й
ке ад
уж б
^ VO х ы
д ж
ум
¡.Индивиду- 500-1100 альные вещества, пищевые композиции, парфюмерные средства
IV. Парфюмерно-косметические и пищевые жидкости
2960, 2920, 1470, 1380 — алифатические углеводороды; 725 — длинные парафиновые цепи (с числом атомов углерода > 4); 1100-960 — нафтеновые структуры; 3100-3500 — ОН-группы спиртового характера; 1720-1750 — карбонильная группа; 1240 — при наличии полосы 1750 подтверждает наличие алифатических эфиров, при ее отсутствии подтверждает наличие длинных парафиновых цепей
Отсутствует
можно достаточно надежно проводить экспертизу различных нефтепродуктов и схожих с ними органических жидкостей. Проведенные исследования показали, что разработанные критерии диагностики ЛВЖ, ГЖ, основывающиеся на результатах, полученных различными методами анализа, хорошо согласуются между собой, что повышает их экспертную значимость.
Разработаны также критерии диагностики продуктов вторичного преобразования исходных горючих жидкостей. Основными характерными признаками окисленных и частично выгоревших продук-
тов являются смещение основного максимума флуоресценции в длинноволновую область и наличие интенсивного максимума флуоресценции при 405 нм. При этом спектры флуоресценции различных нефтепродуктов часто теряют свои индивидуальные признаки. В ИК-спектрах окисленных продуктов выявляется полоса поглощения при 1740 см-1. Газохроматографические исследования на основании характерного распределения алка-нов-биомаркеров позволяют раздельно диагностировать следы применения ЛВЖ на фоне техногенного загрязнения окружающей среды.
ЛИТЕРАТУРА
1. 2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Fire Prev. 1999. № 319. P. 27. Fire Prev. 1999. № 317. P. 3.
Химия нефти и газа: Учебное пособие для вузов / А. И. Богомолов, А. А. Гайле, В. В. Громова и др. / Под ред. В. А. Проскурякова, А. Е. Драбкина. — СПб.: Химия, 1995. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения: Справ. изд. / А. Н. Баратов, А. Я. Корольченко, Г. Н. Кравчук. и др.: В 2-х кн. Кн. 2. — М.: Химия, 1990. — 384 с.
Химические товары: Справочник/ Под ред. И. Г. Молоткова. Ч. 1. — М.: Госхимиздат, 1961.— 646 с.
Основы криминалистической экспертизы материалов, веществ и изделий: Учебное пособие / Под ред. В. Г. Савенко. — М.: ЭКЦ МВД России, 1993. — 208 с.
Чешко И. Д. Экспертиза пожаров (объекты, методы, методики исследования). — СПб.: С-ПбИПБ МВД России, 1997. — 560 с.
Золотаревская И. А. Криминалистическое исследование нефтепродуктов и горюче-смазочных материалов: Методическое пособие для экспертов, следователей и судей. — М.: ВННИСЭ, 1987. — 197 с.
Обобщение экспертной практики по криминалистическому исследованию горюче-смазочных материалов и нефтепродуктов: Обзорная информация. Вып. 1. — М.: ВНИИСЭ, 1979.
10. Золотаревская И. А., Шевырева Е. В., Салимов А. А. и др. Судебно-экспертное исследование легковоспламеняющихся нефтепродуктов в послепожарных остатках: Методическое письмо для экспертов. — М.: ВНИИСЭ МЮ РФ 1993. — 81 с.
11. Техническое обеспечение расследования поджогов, совершенных с применением инициаторов горения / И. Д. Чешко, М. А. Галишев, С. В. Шарапов, Н. Н. Кривых. — М.: ВНИИПО, 2002. — 120 с.
12. Чешко И. Д., Галишев М. А., Зернов С. И. Обнаружение и идентификация инициаторов горения различной природы при отработке версии о поджоге: Методические рекомендации. — М.: ЭКЦ МВД РФ, 1998.
13. Задачи и методические приемы битуминологических исследований. /Успенский В. А., Рад-ченко О. А., Беляева Л. С. и др. — Л.: Недра, 1986.
14. Геккелер К., ЭкштайнХ. Аналитические и препаративные лабораторные методы: Справочное издание / Пер. с нем. — М.: Химия, 1994.
15. Другов Ю. С., Березкин В. Г. Газохроматографический анализ загрязненного воздуха. — М.: Химия, 1981. — 256 с.
16. John D. DeHaan Kirks Fire Investigation. BRADI. NewJersey07458, 1997.
17. NFPA 921 Guide for Fire and Explosion Investigations. 1995 Edition.
18. Дженнингс В., Рапп А. Подготовка образцов для газохроматографического анализа / Пер. с англ. — М.: Мир, 1986.
Поступила в редакцию 24.02.04.
