隱形臭味熒光復(fù)合驅(qū)散劑的載體研究＊

高瑞，崔曉萍，王申強(qiáng)

隱形臭味熒光復(fù)合驅(qū)散劑的載體研究＊

高瑞，崔曉萍，王申強(qiáng)

（武警工程大學(xué) 裝備管理與保障學(xué)院，陜西 西安 710086）

為給隱形臭味熒光復(fù)合驅(qū)散劑選擇合適的載體，在分析載體選擇原則的基礎(chǔ)上，確定出七種預(yù)選對(duì)象；對(duì)其顏色、氣味相對(duì)值、溫度對(duì)氣味相對(duì)值的影響變化規(guī)律以及氣味相對(duì)值的變化幅度等進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，在所選試樣中，溫度一定時(shí)，玉米油的顏色最淺、氣味相對(duì)值最小且氣味對(duì)溫度的依賴性最小。因此，試驗(yàn)中玉米油為最佳的載體候選對(duì)象。

復(fù)合驅(qū)散劑；載體；食用油；氣味相對(duì)值

隱形臭味熒光復(fù)合驅(qū)散劑是一種化學(xué)類非致命戰(zhàn)劑，主要用于驅(qū)散大規(guī)模聚集的恐怖分子、歹徒以及參與的可疑人員，并為其衣服或皮膚上打上隱形標(biāo)識(shí)，為事后識(shí)別、追查提供依據(jù)。為了在目標(biāo)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)良好的均勻分散，選擇合適的載體并進(jìn)行性能研究至關(guān)重要。本文在分析載體選擇原則的基礎(chǔ)上，確定出預(yù)選對(duì)象，然后對(duì)其基本性能進(jìn)行研究。

1 復(fù)合驅(qū)散劑載體的選擇

1.1 復(fù)合驅(qū)散劑載體的選擇原則

復(fù)合驅(qū)散劑載體的總體選擇要求應(yīng)滿足終點(diǎn)效果，將對(duì)有生目標(biāo)及環(huán)境的危害降至最低，因此應(yīng)低毒或無(wú)毒，最好無(wú)毒。待承載的復(fù)合驅(qū)散劑一般采用噴灑或爆炸的方式實(shí)現(xiàn)均勻分散，且作用狀態(tài)預(yù)期以液滴態(tài)為主。因此，載體常溫下應(yīng)為液態(tài)。載體除了具有攜帶作用外，同時(shí)還是體系中各組分混合的介質(zhì)。因此，必須對(duì)各組分均有較好的溶解性，且具有較好的相容性。預(yù)分散的作戰(zhàn)元素以臭味劑為主，其產(chǎn)生的是令人不愉快的臭味。為了避免或減少對(duì)終點(diǎn)效應(yīng)的影響，載體氣味應(yīng)以較小或無(wú)特殊氣味為宜。

綜上所述，本試驗(yàn)所選的載體應(yīng)該是無(wú)毒或低毒、無(wú)氣味或氣味較小、使用溫度下為液態(tài)且與作戰(zhàn)元素具有較好相容性的物質(zhì)。

1.2 復(fù)合驅(qū)散劑載體的比較及選擇

經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，地球上存在的200多萬(wàn)種化合物中，1/5具有氣味，約有10 000種為重要的惡臭物質(zhì)。其中，有機(jī)物的臭味更濃且持續(xù)時(shí)間更久，尤其硫醇、硫醚、噻吩類和吲哚類的效果更佳[1-2]。由于有生目標(biāo)個(gè)體對(duì)臭味的刺激反應(yīng)及敏感程度存在差異，為了達(dá)到較理想的驅(qū)散效果，選用多種物質(zhì)進(jìn)行復(fù)合配制[1-3]。經(jīng)過(guò)查閱大量的資料，考慮到臭味物質(zhì)的物化性質(zhì)、毒性等因素，預(yù)選兩種某硫醇與一種某吲哚進(jìn)行混合復(fù)配。

分析預(yù)選的臭味物質(zhì)可知，它們均為有機(jī)物，且在醇、醚、脂等有機(jī)溶劑中均有較好的溶解性。根據(jù)相似相容原理，載體以選擇有機(jī)物為宜；為了使體系對(duì)有生作用目標(biāo)的副作用降至最低，最大限度地保護(hù)環(huán)境，本試驗(yàn)擬選用食用油為載體。

根據(jù)來(lái)源食用油可分為動(dòng)物油和植物油。其中，動(dòng)物油因含有大量的飽和脂肪酸，凝固點(diǎn)較高[4]，這對(duì)體系中驅(qū)散劑的均勻分散不利，不符合本試驗(yàn)的要求。相對(duì)而言，植物油含不飽和脂肪酸多，常溫下呈液態(tài)，滿足對(duì)復(fù)合驅(qū)散劑載體的要求。

經(jīng)調(diào)研，市場(chǎng)上常見(jiàn)的食用植物油有菜籽油、葵花籽油、花生油、玉米油、調(diào)和油、芝麻香油和橄欖油等。

2 復(fù)合驅(qū)散劑的載體性能測(cè)試

2.1 主要試驗(yàn)原材料及儀器

主要試驗(yàn)原材料如下：菜籽油、葵花籽油、花生油、玉米油、調(diào)和油，家用食用油（中糧福臨門食品營(yíng)銷有限公司）；橄欖油，calena，特級(jí)初榨，西班牙原裝進(jìn)口；芝麻香油（上海太太樂(lè)食品有限公司），一級(jí)。

主要儀器如下：便攜式氣味傳感器，XP-329IIIR（日本新宇宙電機(jī)株式會(huì)社）；數(shù)顯恒溫水浴鍋，HH-4（上海力辰儀器科技有限公司）。

2.2 試驗(yàn)步驟及過(guò)程

2.2.1 觀察載體溶劑的顏色

為了比較所選試樣的顏色，本試驗(yàn)采用目測(cè)比色法。用量筒分別量取15 mL七種食用植物油試樣，分別倒入25 mL的試樣杯中，置于觀測(cè)臺(tái)；挑選三個(gè)視覺(jué)正常的觀察者，在自然光下，肉眼平視觀察試樣顏色，進(jìn)行比較并記錄。

2.2.2 測(cè)定載體溶劑的氣味相對(duì)值

以實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)櫥作為空白基準(zhǔn)試樣，采用XP-329IIIR便攜式氣味傳感器對(duì)載體溶劑的氣味相對(duì)值進(jìn)行測(cè)量，每種試樣測(cè)試持續(xù)1 min，并記錄最高值。

2.3 結(jié)果與討論

2.3.1 載體溶劑的顏色

經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)，待考察的七種食用植物油顏色差別較大，深淺不一，其中，芝麻香油顏色最深，呈現(xiàn)紅棕色；橄欖油顏色次之，呈現(xiàn)黃綠色；接下來(lái)是菜籽油，淺褐色；花生油、葵花籽油和調(diào)和油顏色基本接近，呈亮黃色；顏色最淺的是玉米油，為淺米黃色。

試樣按照顏色由淺至深排序?yàn)椋河衩子?、花生油、葵花籽油、調(diào)和油、菜籽油、橄欖油、芝麻香油。

由于預(yù)選的驅(qū)散劑組分顏色均為無(wú)色，在混合復(fù)配及使用時(shí)，它們?cè)谳d體溶劑中的溶解程度直接影響終點(diǎn)的作用效果，必須引起高度關(guān)注；通常檢測(cè)溶解性的方法較多，有儀器法和目測(cè)法。雖然儀器法的測(cè)試結(jié)果更為精確，但價(jià)格昂貴、操作復(fù)雜、周期長(zhǎng)；用肉眼觀察的目測(cè)法雖結(jié)果較為粗糙，但操作簡(jiǎn)單、直接、方便，能隨時(shí)隨地進(jìn)行快速判斷并能迅速采取相應(yīng)措施。為了便于生產(chǎn)、儲(chǔ)存及使用時(shí)掌控作戰(zhàn)元素的性狀，載體的顏色應(yīng)越淺越好或無(wú)色。

2.3.2 溫度對(duì)載體溶劑的氣味相對(duì)值的影響

考慮到臭味劑預(yù)期的使用環(huán)境，本試驗(yàn)選擇在10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃條件下考察溫度對(duì)載體氣味相對(duì)值的影響。試樣在不同溫度下的氣味相對(duì)值測(cè)試結(jié)果如表1所示。

表1 各種食用植物油不同溫度下的氣味相對(duì)值

序號(hào)名稱氣味相對(duì)值 10 ℃20 ℃30 ℃40 ℃50 ℃? 1香油-56-47-39-26-1828 2花生油-63-53-44-30-2340 3調(diào)和油-68-59-51-43-3632 4菜籽油-70-62-54-47-4030 5葵花籽油-77-68-61-52-4631 6橄欖油-79-72-68-61-5326 7玉米油-81-75-70-63-5823

由表1可知，當(dāng)溫度一定時(shí)，氣味相對(duì)值由小至大的排列順序?yàn)椋合阌?、花生油、調(diào)和油、菜籽油、葵花籽油、橄欖油、玉米油。這是由于香油具有濃郁的炒芝麻香味，花生油因含有較多的吡嗪類化合物而氣味芬芳，這兩種食用植物油的氣味相對(duì)較大；菜籽油因含有一定量的芥子甙而具有一定的特殊刺激氣味，民間叫作“青氣味”；葵花籽油也有較明顯的清香，都不是合適的載體候選對(duì)象。調(diào)和油通常是根據(jù)食用需要，將兩種以上經(jīng)精煉的油脂（香味油除外）按比例調(diào)配制成，組分會(huì)因品牌不同而有差異，也不適宜做本試驗(yàn)的載體。經(jīng)試驗(yàn)比對(duì)后發(fā)現(xiàn)，橄欖油氣味較清淡，無(wú)異味，但橄欖油價(jià)格較高；玉米油是在玉米精煉油的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)脫磷、脫酸、脫膠、脫色、脫臭和脫蠟精制而成的，澄清透明，氣味最淡，且價(jià)格較為便宜。

對(duì)于所選的每一種試樣，在10～50 ℃范圍內(nèi)，其氣味相對(duì)值均隨溫度的升高而單調(diào)遞增。這是因?yàn)闅馕妒怯晌镔|(zhì)分子的揮發(fā)并靠分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散傳播到空氣中，經(jīng)呼吸吸入鼻腔對(duì)鼻腔內(nèi)的神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生刺激而形成的[5]；當(dāng)其他條件一定時(shí)，溫度升高，物質(zhì)分子的動(dòng)能增加，一部分原來(lái)能量較低的分子變成活化分子；本試驗(yàn)中，溫度越高，食用植物油分子掙脫液體表面張力束縛的概率越大，液體表面周圍氣味分子的數(shù)量越多，密度越大，濃度越高，氣味相對(duì)值隨溫度的升高而遞增。但值得注意的是，在考察的溫度范圍內(nèi)，在特定溫度下，試樣的氣味相對(duì)值順序并未發(fā)生變化，依然是香油最大、玉米油最小。所考察試樣的氣味相對(duì)值隨溫度的增加還表現(xiàn)出遞增幅度不同，變化的幅度大小排列順序?yàn)椋夯ㄉ?、調(diào)和油、菜籽油、葵花籽油、香油、橄欖油、玉米油。即花生油的增加幅度為40，變化量最大；玉米油的增加幅度是23，變化量最小。這表明玉米油的氣味相對(duì)值對(duì)溫度變化的依賴性最小。

3 結(jié)論

由試驗(yàn)結(jié)果及分析可知，在所選的七種測(cè)試樣中，玉米油的顏色最淺，氣味相對(duì)值最小，且氣味對(duì)溫度的依賴性最小，對(duì)溶質(zhì)臭味劑氣味的影響最小。綜合考慮，本試驗(yàn)中玉米油為最佳的載體溶劑候選對(duì)象。

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2095－6835（2020）06－0001－02

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A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.06.001

高瑞（1994—），女，碩士，研究方向?yàn)檠b備科研與試驗(yàn)。

崔曉萍。

軍內(nèi)科研項(xiàng)目（編號(hào)：WJ20182A020036）；武警工程大學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)科學(xué)基金（編號(hào)：KYTD201806）

〔編輯：嚴(yán)麗琴〕