不明白色固定物质中危险化学品快速鉴别检测方案(激光拉曼光谱)

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ThermoFisherSCIENTIFIC ThermoFisherSCIENTIFIC为什么 Gemini 适用于危险化学品现场侦检 危化品侦检技术在消防应急救援中的重要作用 关键词 消防，应急救援，危险化学品，侦检，拉曼光谱，红外光谱 消防应急救援工作的挑战 消防组织肩负着灭火救援、保障安全、维护和促进社会稳定的重要职责使命。随着高速的城市化、工业化发展，消防遇到的挑战越来越大，所需承担的消防任务也越来越繁重、复杂，这对消防人员的职业素质，提出了更高的要求。从世界范围看，消防工作已进入到一个专业化、职业化、科学化的时代。2018年10月9日，我国公安消防部队正式移交应急管理部，标志着中国消防步入了实现“专业化”、 “职业化”的新历史起点。除了承担常规的救灾救助工作以外，应对复杂特殊灾害的应急处理和救援能力，是消防“专业化”的重要体现。 然而，消防灭火救援是一项危险性极高的工作，尤其是危险化学品灾害事故应急救援，容易造成渗加应急救援的消防员伤亡。据有关数据统计分析，与灭火救援、社会救助等救援行动相比，平均每起危险化学品灾害事故应急救援时消防员死亡概率和受伤概率分别是前者的1120000 倍和3386667倍。而在此类应急救援中，现场侦检不到位和个人防护不足是导致消防人员伤亡的主要原因因。 大多数危险化学品具有有毒、有害、易燃、易爆等特点，在生产、存储、运输、使用过程中因意外或人为原因造成的火灾、爆炸、泄漏事故，不仅可能对人身安全造成伤害，而且经常造成对环境的严重污染或破坏。不同的危险化学品在不同情况下发生泄漏、火灾和爆炸时，其处置方法差异很大，若处理不当，不仅无法有效控制灾情，反而会使其进一步扩大，引发二次灾害。 因此，做好专业的现场侦检，是帮助指挥人员正确决策和有效处置的前提条件。侦检人员可能需 要快速分析和识别潜在的爆炸性化学品，未标明的泄露物质，或非法倾倒的有毒化学品成分。对于危化品仓库，危化品可能有很多种，现场可能还需要确定事故地点究竟是哪种危化品。随着化学鉴定的日益复杂，对非接触、非破坏性分析的需求也越来越大。另外，掌握事故现场危险化学品的信息，对于做好消防人员的个人防护也至关重要。 我们的解决方案拉曼和傅里叶变换丝外二合一光谱技术 由于具备高特异性和低误报率的特点，拉曼光谱和红外光谱被用于司法鉴定已达几十年，两种方法都是经过实验室验证的可靠光谱技术。 Gemini 是专门为满足现场应急人员在面对未知化学物质鉴别需要而设计的手持式光谱分析仪 集成了拉曼和傅里叶变换红外两种光谱技术。可提供更广泛的未知物质识别范围和更可靠的确证结果 赛默飞世尔手持式化学品鉴定仪可用于帮助消防侦检人员在事故现场 ● 现场快速、准确地获知未知化学品种类 直观、清晰地了解化学品危害程度等级 快速获知防护装备、消防信息和急救措施等 以“科技化”的方式，帮助应急救援人员在掌握更多信息的前提下快速做出合理决策，提高消防组织在应对危险化学品灾害应急救援时的“专业化”能力，有效降低事故造成的损失和影响，减少、避免消防人员的伤亡。 1应急人员无需在现场进行样品前处理，直接扫描未知固体、液体化学品，仪器通过内置的化学计量学方法进行自动光谱分析和搜索比对，在几秒钟就能得到清晰的分析结果。 Gemini 用于现场应急检测 拉曼光谱检测 傅里叶变换红外光谱检测 2Gemini 分析仪内置大量标准光谱，拉曼谱图数大于12300种，红外谱图数大于11500种，包含： 联合国编号的危险化学品、美国环保总署高产量化学品清单、ITF-40 危险化学品、工业化学品、爆炸物及前体等16个数据库类别。 可分析物质覆盖《常用危险化学品的分类及标志》 (GB13690-92)和《危险货物分类和品名编号》 (GB6944-86)8个危险化学品种类中的6个大类。 Gemini分析仪可检测危险化学品类别 联合国 危险货物编码物质 危险化学品类别 Gemini 举例 第1类爆炸品 √ TATP、TNT、黑索金 第3类易燃液体 √ 汽油、柴油、甲醇、苯 第4类易燃固体、自然物和易燃物 √ 硝化棉、二硝基苯、电石 第5类氧化剂和有机过氧化物 √ 氯酸钾、硝酸铵、高锰酸钾 第6类毒害品和感染性物品 √ 苯酚、氰化钠 第8类腐蚀品 √ 硫酸、高氯酸、乙酸 美国环保署高产量化学品清单 仪器检测出的化学物质结果不仅包含其名称和物质唯一识别码-——化学物质登录号(CAS编号)，还将依据美国消防协会危险品紧急处理系统鉴别标准 (NFPA704)，提供化学品的易燃性，毒性、爆炸性及特殊性的警示菱形标志。通过这样一套简单判断化学品危害程度的系统，现场应急人员可以快速、直观地了解物质的危险性质和程度。 警示菱形标志及其含义 危险品类型 颜色 危害程度 健康危害性 蓝色 0~4五个等级 可燃性 红色 很小或无危险~最严重的危险 反应性 黄色 数字越大危害程度越高 特殊危害性 白色 W-与水剧烈反应；OX-氧化剂； SA-需要保护气等 另外，在更多信息菜单栏中，应急人员还可通过查看详细的防护装备、消防信息、美国职业安全与健康指南、急救措施等内容，掌握更多危险化学品信息，做出合理决策和有效处置。 拉曼光谱技术 拉曼光谱 (Raman)是一种具有高灵敏度、高特征性的振动光谱分析技术。拉曼光谱在安防领域被广泛的应用，很大程度上因为化学物质的特异性，每种化学物质都有自己独一无二的指纹光谱。采用单波长激光聚焦在样本上，激光的能量激发分子键后，会产生可测定的散射光，拉曼光谱仪即是采集该拉曼位移光谱，并将化学品样本光谱与已知材料的数据库进行匹配，从而识别和鉴定物质种类和成分。 傅里叶变换红外光谱技术 傅里叶变变红外光谱(FT-IR)是另一种基于振动光谱的吸收光谱分析技术。当中红外光穿过样本，一些波长可能会被吸收，而另一些则可穿过样本且不受影响。特定分子键会吸收特定波长的能量，而这些能量损失会与分析中得到的光谱峰值相对应。红外光谱仪采集化学品样本光谱并与已知材料的数据库进行匹配，从而识别和鉴定物质种类和成分。 拉曼光谱与红外光谱的适应性 拉曼光谱 红外光谱 擅长分析水溶液、液体化合物、凝胶状样品、糊状物、白色或浅色粉末 非接触式扫描，可透过玻璃容器和塑料包装进行测试， 从而避免与具有潜在危险性的未知物质进行直接接触 非破坏式扫描，对于保护操作人员的安全和保存物证非 常有用 ● 具有良好的普适性，对固体粉末、颗粒和非含水液体都能得到很好的分析结果 在识别各种有色的物质时极为有效，不受物质发荧光的影响 适用于热敏感性材料和深色易燃、易爆物质 实际应用案例 2015年8月12日，位于天津市滨海新区天津港的危化品仓库发生火灾爆炸事故。该仓库存储了多种危险化学品货物，现场化学物质发生连续爆炸燃烧和泄露扩散，造成大量人员伤亡和环境破坏。应急人员需要在快速了解导致爆炸的物质和泄露的危险品种类，以采取适当的应急处置方式。 事故现场发现大量爆炸后散落的白色固体物质，侦检人员将拉曼直接对未知物进行非接触式快速检测，结果显示几种白色固体为不同的化学物质。对于重点危险品，继续使用了红外光谱技术进行再次确认。获知危险化学品种类和应急处理信息后，指挥人员划定应急撤离范围，明确个人防护措施，并组织通过喷洒双氧水等方式消解氰化钠，减少毒害。 未知白色固体检测结果 检测结果 健康危害性 可燃性 反应性 特殊性 氰化钠 3-非常危险 0 0 / 硝酸钾 2-危险 0 2-高温/高压剧烈反应 OX-强氧化性 三氯异氰脲酸 3-非常危险 0 2-高温/高压剧烈反应 OX-强氧化性 糖 0 1-加热可燃 0 / 咖啡因 2-危险 0 0 / ( 参考文献 ) ( [1]范茂魁，李海江，王媛原等.危险化学品事故应急救援时避免消防员伤亡的对策[J].消防技术与产品信息，2011，(6)，20-23 ) 2015 年8 月12 日，位于天津市滨海新区天津港的危化品仓库发生火灾爆炸事故。该仓库存储了多种危险化学品货物，现场化学物质发生连续爆炸燃烧和泄露扩散，造成大量人员伤亡和环境破坏。应急人员需要在快速了解导致爆炸的物质和泄露的危险品种类，以采取适当的应急处置方式。