爆炸品分析仪

基于离子迁移谱技术(IMS)研制的爆炸物探测仪是一种高灵敏的爆炸品的检测仪，可以在几秒内完成对邮件、包裹等物品内隐匿爆炸物品的检测，该技术为各级安全保卫机构提供了良好的检测手段，并被成功用于军队及机场安检的爆炸物检测。 　　目前，国内外离子迁移谱爆炸物探测仪多用放射性63Ni源作为电离源，但63Ni源的放射性限制了其在公共场所的推广应用。最近，中科院大连化学物理研究所李海洋研究员领导的研究组基于商用的真空紫外光灯(波长为123.6 nm)研制开发了一种新型的双极性电离源(UVRI)，该电离源在正、负离子两种模式下均具有较好的电离效率。在负离子模式下，UVRI-IMS对PETN、ANFO、DINA、RDX等爆炸物的电离效率均高于传统63Ni离子迁移谱，对PETN的检测灵敏度可以达到45pg，高出63Ni离子迁移谱5倍左右；此外，该模式下UVRI-IMS对SO2、H2S、CO2等化合物也具有较高的电离效率。通过对电离机理的研究，发现这主要归因于紫外光引发的光化学反应产生了大量臭氧分子，最终形成了高浓度的新型试剂离子O3-(H2O)n。在正离子模式下，该电离源可以实现对挥发性有机污染物的软电离，便于谱图的解析。这些研究结果对于提高爆炸物探测仪的灵敏度以及爆炸物探测仪的推广应用具有重要意义。 　　该研究成果以研究性论文形式被刊登在近期发表的《美国分析化学》(Anal. Chem., 2010, 82 (10), pp 4151–4157, DOI: 10.1021/ac100342y)杂志上。

一、方案目的　　1、通过检测可疑物可以有效的防止危险恐怖事件的发生 　　2、通过检测爆炸残留物来推断爆炸物的材料性质 　　二、行业应用背景　　随着防恐防暴安全意识的增强，对于能够快速、准确的鉴别出危险爆炸物及其前制备材料的方法也变得越来越迫切。与传统检测手段相比，拉曼光谱作为物质的分子“指纹”图谱，能够快速、准确、无损的鉴别出易燃易爆危险品的种类。　　X射线技术和离子迁移谱探测技术是目前主要的防恐防暴技术手段。X射线技术对于检测出的隐藏物体，不能将其定性，需要将检测出的疑似物送到检测中心进行判断，需要时间较长。离子迁移谱探测技术是一种气相分析技术，它的检测原理是首先将样品分子电离形成产物离子，产物离子随之注入一均匀电场中迁移，也就是被测样品需要成蒸汽或微粒气化的状态。离子迁移技术存在的缺陷主要有以下几点：　　1、检测探头易被污染，不易清洁，更换成本高 　　2、不能检测不易挥发的无机爆炸物等 　　3、检测精确度低，一般只能达到50%左右的准确率。　　去年，巴黎系列恐袭自杀式炸弹所用材料就是被恐怖分子称呼为“撒旦之母”新型炸药TATP，这种自制爆炸物同样是2005年伦敦地铁爆炸案的“主角”，双氧水和丙酮是这种新型炸药的主要原材料。现在的X射线和离子迁移谱探测等技术手段并不能有效的检测出这种新型炸药及其前制备的主要原材料。而南京简智仪器设备有限公司自主研发的便携式拉曼光谱仪SSR-3000不仅可以检测常规的爆炸物及其制备原材料，对于这种新型炸药及其制备原材料也可以快速准确的识别出，能够有效的控制这种炸药的合成及防止恐怖爆炸事件的发生。　　三、仪器介绍　　南京简智仪器设备有限公司自主研发的便携式拉曼光谱仪SSR-3000如图1所示，在危险爆炸物识别和分析中优势十分明显，主要表现在以下几个方面：　　1、检测时间短(1-5s) 　　2、检测结果重复性高 　　3、无需前处理，检测方便 　　4、对检测物无损检测 　　5、可持续工作6-8h 　　6、可定制探头长度、焦距等(目前基本探头光线长度在1.5m左右，焦距7.5mm)图1　　四、检测方法　　1、对于检测物质(固体、粉末或者液体)装在透明的玻璃瓶或者塑料瓶里面，我们可以直接将探头贴近容器进行检测，如图2所示 图2 图3　　2、对于直接检测固体或者物质装在透明塑料袋等里面，我们可以将我们的定制固体探头冒加在探头上，然后贴近塑料袋等检测，如图3所示 　　3、对于液体装在不透明的载体时，需要将被测液体取出，放置在比色皿中，再将比色皿放置在比色皿槽内，如图4所示，再将样品池冒盖上，探头摆放如图5所示进行检测(图4和图5中的样品池及探头摆放位置为实际SSR-3000的检测示意图)。 图4 图5　　五、部分爆炸物谱图　　图6-图7是硝酸钾和过氧化氢两种常见的无机爆炸物的拉曼谱图，图8-图10硝酸铵、硝化纤维素和TNT三种常见的有机爆炸物的拉曼谱图图6 图7图8图9图10　　六、结论　　在易燃易爆危险品的检测应用中，拉曼光谱技术与目前的检测手段相比，无论是在准确性、对样品无损还是检测所用的时间比较短都有着明显的优势，尤其是现在的高性能便携式产品的推出，大大提高了使用的便携性。并且现在无论是对于拉曼光谱仪的操作还是配套的软件的操作都非常简便，真正实现“傻瓜式”操作。从拉曼光谱对于有机爆炸物和无机爆炸物的几幅谱图中我们也可以看出，不同 的物质的谱图是不一致的，并且拉曼光谱检测易燃易爆危险品时基本上不需要前处理，对于用透明塑料袋以及透明玻璃品装的样品，甚至不需要取出样品，直接就可以检测，大大降低了样品被污染的可能性。但是拉曼光谱技术也有一定的缺陷，对于目前比较难解决的黑火药的检测，我们对其也有着较好的检测技术手段。　　未来，无论是在爆炸物现场快速检测，还是在各个卡扣，安全检查口的快速筛查，拉曼光谱技术都会是一种强而有力的检测手段。而南京简智仪器设备有限公司自主研发的便携式拉曼光谱仪，不仅性能好、携带方便、谱图数据库全而且软件使用的简单、智能程度高、检测准确度高，在易燃易爆危险品检测领域有着其无可替代的作用，探头的可定制化服务大大的提升了使用的范围，增加了操作人员的安全性。(内容来源：南京简智)

如何杜绝双氧水生产爆炸？梅特勒-托利多GPro500激光气体分析 过氧化氢（hydrogen peroxide），化学式H2O2，是一种强氧化剂；其水溶液俗称双氧水，为无色透明液体。 双氧水易分解，具备燃烧爆炸性，高温下会快速分解，释放大量的热量、氧气和水蒸汽，从而引起着火，又由于它分解所放出的氧气能强烈助燃，最终可导致爆炸。同时，双氧水是一种绿色化工产品，其生产和使用过程几乎没有污染，被称为“清洁”的化工产品，应用于化学品合成、纺织、造纸、环保、食品、医药、冶金和农业等广泛领域，市场需求日益扩大。 双氧水的工艺流程蒽醌法生产双氧水是目前世界上该行业最为成熟的生产方法之一，这种方法技术先进，自动化程度高，适合大规模生产。其工艺流程为烷基蒽醌与有机溶剂配制成工作溶液，通入氢气进行氢化，再与空气（或氧气）进行氧化，经萃取、再生、精制与浓缩制得质量分数为20%-30%的过氧化氢水溶液产品。具体工艺流程示意如下： 但由于双氧水易分解，具备燃烧爆炸性的物质特性，许多蒽醌法双氧水生产现场都曾经发生一些事故，尤其是着火爆炸等恶性安全事故，造成人员伤亡和装置停产的重大损失。这其中主要因为氧化工序尾气中氧含量过高，和尾气中含有的有机物蒸汽形成爆炸性的气体混和物，从而引起的爆炸着火事故占了相当一部分比例。 因此，在蒽醌法双氧水的生产工艺过程中，为避免氧化尾气中的有机物蒸汽和氧气形成爆炸性的气体混和物，保证生产系统的安全性，需要严格控制氧化尾气中的氧气含量值。而且，配置的氧含量分析仪必须实时、准确、快速分析兼具高性能的要求。 梅特勒-托利多的解决方案 梅特勒-托利多GPro500激光氧气分析仪，安装简单、维护便捷，同时具有测量精度高，响应速度低，备品备件消耗少等特点。 选型配置：GPro500激光氧气分析仪 + M400变送器采用取样式在线GPro500激光氧分析仪，实现在线激光微氧分析，可以实时、快速、准确的测量过程气体中的氧含量，保障生产过程安全及效率，同时，极低的维护量可以最大程度的降低后期维护成本。 特点（Feature） 优势（Advantage） 好处（Benefits）坚固的探头式设计 无易损、易耗件 折叠式光程 维护量低 运营成本低 系统更加紧凑超精细吸收光谱技术 抗背景气干扰 抗粉尘（水汽）干扰 光源寿命长 设计寿命长 适应性强 年拥有成本低直接吸收光谱法(DAS) 内置光谱数据库（HITRAN） 免标定 验证周期长非接触式测量 传感器（检测器）不直接和样品介质接触， 测量池只是通过激光束 样品中杂质无法对传感器造成伤害，不会对测量准确性造成任何影响 GPro500激光氧气分析仪的特点 GPro500在线激光氧分析仪凭借产品的先进性技术，测量准确、可靠及快速响应的性能，在双氧水生产过程中的应用得到了客户的好评，帮助客户实现极低维护成本（包括校准、更换易损易耗件、日常清洁维护等），同时，通过现场应用的检验，积累了丰富的行业应用经验。