Формирование и пополнение базы хроматографических и спектральных данных по потенциальным средствам поджога (ЛВЖ и ГЖ). Мониторинг средств и методов поджога, выявляемых в ходе исследования пожаров



Ежегодно в России отмечается рост количества пожаров, причиной которых является поджог. Злоумышленники в качестве доступных и эффективных средств поджога используют нефтепродукты, полученные из легких нефтяных фракций (бензин и бензины-растворители), а также дизельное топливо и керосины, полученные из среднедистиллятных фракций нефти. При экспертном исследовании после пожара остатков ЛВЖ и ГЖ решаются, как известно, диагностические и идентификационные задачи. Диагностические задачи подразумевают, во-первых, обнаружение на месте пожара следов ЛВЖ и ГЖ и, во-вторых, установление их групповой принадлежности, типа, марки.

Для исследования остатков ЛВЖ и ГЖ, использованных в качестве средств поджога, в лабораторных условиях применяют различные инструментальные методы, но основным базовым методом исследования во всем мире является газожидкостная хроматография (ГЖХ). А в России, кроме того, в качестве дополнительного метода активно применяют флуоресцентную спектроскопию (ФС).

Ключевые слова: газо-жидкостная хроматография (ГЖХ), флуоресцентная спектроскопия (ФС), нефтепродукты (НП) и горюче-смазочные материалы (ГСМ)

Every year in Russia there is an increase in the number of fires caused by arson. The attackers use petroleum products obtained from light oil fractions (gasoline and solvent gasoline), as well as kerosene and diesel fuel obtained from medium distillate fractions of oil as affordable and effective means of arson. As is known, diagnostic and identification tasks are solved in the expert study of flammable liquids and combustible liquids residues after a fire. Diagnostic tasks imply, firstly, the detection of traces of flammable liquids and combustible liquids at the fire site and, secondly, the establishment of their group affiliation, type, brand.

Various instrumental methods are used in laboratory conditions to study the remains of flammable liquids and combustible liquids used as means of arson, but the main basic method of research worldwide is gas-liquid chromatography (GC). And in Russia, in addition, fluorescence spectroscopy (FS) is actively used as an additional method.

Keywords: Gas-liquid chromatography (GLC), fluorescence spectroscopy (FS), petroleum products (PP) fuels and lubricants (POL).

Ежегодно на территории Амурской области отмечается снижение общего количества пожаров, но при этом отмечается рост количества пожаров причиной которых, является поджог. Чаще всего злоумышленниками используются нефтепродукты, полученные из лёгких нефтяных фракций, к которым относятся автомобильные бензины и бензины — растворители, а также керосины и дизельные топлива, полученные из среднедистиллятных фракций нефти, так как они являются доступными и эффективными средствами поджога. Чтобы пополнить базу данных хроматографических и спектральных данных новых образцов легковоспламеняющихся и горючих жидкостей нефтяной и не нефтяной природы для исследования были взяты образцы ЛВЖ и ГЖ.

Объектами проведённого исследования являются товарные нефтепродукты, поступающие на нефтебазы и реализуемые на территории Амурской области и растворители нефтяной и не нефтяной природы, жидкости для розжига, реализуемые в торговой сети Амурской области.

Пробоподготовка включает в себя приготовление исследуемых веществ с разной степенью выгорания (50 %, 99 %). Для этого брали 2 мл каждой исследуемой жидкости, наливали в тигель и под вытяжкой поджигали. Время, за которое жидкость выгорала полностью (99 %) до самозатухания, брали за время полного выгорания. Остатки выгоревших веществ в тигле смывали гексаном (ОСЧ) и исследовали, как вещества со степенью выгорания 99 %. Для получения веществ со степенью выгорания 50 %, наливали в тигель 2 мл исследуемой жидкости, поджигали и выдерживали половину времени полного выгорания, затем жидкость тушили и исследовали.

Для проведения хроматографического исследования методом «База — Бензин», «Растворители» и для исследования методом флуоресцентной спектроскопии подобраны следующие ЛВЖ и ГЖ:

1. Керосин фасованный ТУ 0251–001–52474210–2003 изготовитель ЗАО «Кетон» г. Н.- Новгород, дата изготовления 09.01.2021 год.
2. Керосин осветительный ТУ 38.401–58–10–90 изготовитель ЗАО «Реактив», г. Ангарск, Иркутской области, 14.03.2021 год.
3. Уайт — Спирит ТУ 2319–032–524742–10–2010, изготовитель ЗАО «Кетон» г. Н.-Новгород, 07.11.2020 год.
4. Жидкость для розжига ТЗ 028102011, изготовитель ООО «Профит», г. Троицк, апрель 2021 года.
5. Моторное масло «Mobil Super 3000» соответствует требованиям АСЕА А3/В3, А3/В4, изготовлено в 2020 году.
6. Гидравлическая жидкость для автоматических трансмиссий «ZIC ATF III», изготовлено в Ю. Корее в 2020 году.
7. Топливо дизельное марки Л-0,035-минус 10 (ДТ-3) Класс 3, СТО 03470077–001–2012, изготовитель — ОАО «Газпромнефть» Омский НПЗ.
8. Топливо дизельное марки Л-0,035-минус 10 (ДТ-3) GREENECO Класс 3, СТО 03470077–001–2012, изготовитель — ОАО «Газпромнефть» Омский НПЗ.
9. Топливо дизельное Л-0,005–62 класс 4 (ДТ-4), ТУ 38.301–19–155–2009 с изм. 1–6, изготовитель — ОАО «Газпромнефть» Омский НПЗ.
10. Топливо дизельное марки А-0,035-минус 38 (ДТ-3) Класс 3, СТО 03470077–001–2012, изготовитель — Хабаровский НПЗ.

Для проведения хроматографического исследования методом «База — Бензин», «Растворители» подобраны следующие эталонные смеси:

«алканы (1)» — гексан (С ₆ ), гептан (С ₇ ), октан (С ₈ ), нонан (С ₉ ), декан (С ₁₀ ), ундекан (С ₁₁ ).

«алканы (2)» — октан (С ₈ ), нонан (С ₉ ), декан (С ₁₀ ), ундекан (С ₁₁ ), додекан (С ₁₂ ).

«арены» — толуол, о-, м- и п-ксилолы, пропилбензол, 1, 2, 4-триметилбензол.

Исследование проводилось на хроматографе «Хроматэк Кристалл 5000.2», кварцевой капиллярной колонке марки Zebron-50, на внутренней стенке которой нанесена жидкая фаза, состоящая из 50 %-фенил и 50 %-диметилполисилоксанов. Длина колонки 30 м, внутренний диаметр 0,25 мм, толщина пленки жидкой фазы 0,25 мкм. Для исследования отбирается 0,1 мкл нативной жидкости или 1 мкл гексанового экстракта.

Условия проведения хроматорграфирования «База — Бензин»:

Продолжительность анализа: 01:05:00

Колонка, °С: 40,00

Температура, °С Длительность Скорость, °С/мин

40,00 01:05:00 4,00

280,00

Время изотермы, мин — 5

Температура испарителя 1, °С: 300,00

Температура детектора 1, °С: 300,00

Давление газа-1 (Газ-носитель, гелий), кПа: 101,60.

Для проведения хроматографического исследования методом «Растворители» подобраны смесевые растворители.

Условия проведения хроматорграфирования «Растворители»:

Продолжительность анализа: 01:05:00

Колонка, °С: 30,00

Температура, °С Длительность Скорость, °С/мин

30,00 01:05:00 2,00

150,00

Температура испарителя 1, °С: 200,00

Температура детектора 1, °С: 300,00

Давление газа-1 (Газ-носитель, гелий), кПа: 60.

Проведение исследования методом флуоресцентной спектроскопии

Для проведения исследования проба помещалась в кювету с гексаном (ОСЧ) и перемешивалась. Объем пробы для исходных продуктов составлял 0,01–0,02 мкл и от 0,1 мкл для гексановых экстрактов выгоревших проб.

Условия съемки спектров флуоресценции:

Сканирование — по регистрации;

Длина волны возбуждения — 255 нм;

Область регистрации — от 265–290 до 450 нм;

Чувствительность — низкая;

Число вспышек — 5–25;

Шаг — 1 нм;

Канал — флуориметрия;

Коррекция — выключена.

В ходе проведения данной работы изучены аналитические характеристики и химический состав современной номенклатуры автомобильных топлив, смазочных материалов, технических жидкостей, а также иных горючих жидкостей нефтяной и не нефтяной природы, использующихся для инициирования поджогов.

По результатам проведенного анализа сформирована база хроматографических и спектральных данных для использования при исследовании и идентификации потенциальных средств поджога, изъятых с мест пожаров в Амурской области.

База хроматограмм содержит:

— хроматограммы исходных, не подвергнутых термическому воздействию, инициаторов горения нефтяного происхождения, а именно: дизельных топлив, керосина фасованного, керосина осветительного, уайт-спирита, а также моторных масел и жидкости для розжига;

— хроматограммы частично выгоревших нефтепродуктов, а именно: дизельных топлив, керосина фасованного, керосина осветительного, уайт-спирита, а также моторных масел и жидкости для розжига со степенью выгорания 50 %;

— хроматограммы выгоревших (до 99 %) нефтепродуктов: дизельных топлив, керосина фасованного, керосина осветительного, уайт-спирита, а также моторных масел и жидкости для розжига;

— хроматограммы эталонных смесей алканов и аренов.

База спектров флуоресценции содержит:

— спектры флуоресценции исходных нефтепродуктов: дизельных топлив, керосина фасованного, керосина осветительного, уайт-спирита, а также моторных масел и жидкости для розжига;

— спектры флуоресценции частично выгоревших нефтепродуктов: дизельных топлив, керосина фасованного, керосина осветительного, уайт-спирита, а также моторных масел и жидкости для розжига со степенью выгорания 50 %;

— спектры флуоресценции выгоревших (до 99 %) нефтепродуктов: дизельных топлив, керосина фасованного, керосина осветительного, уайт-спирита, а также моторных масел и жидкости для розжига.

Анализ большого массива эмпирических данных, полученных в ходе проведения экспериментальных исследований; показал, что экспертные оценки, основанные на диагностических признаках горючих жидкостей, получаемых различными методами анализа, хорошо согласуются между собой, что повышает их экспертную значимость.

Комплексная методика экспертного изучения горючих жидкостей, обнаруживаемых на месте пожаров использована при исследовании 39 пожаров, произошедших на разных объектах на территории Амурской области за 2021 год

Литература:

1. Техническое обеспечение расследования поджогов, совершенных с применением инициаторов горения: Учеб.-метод. пособие / И. Д. Чешко, М. А. Галишев, С. В. Шарапов, Н. Н. Кривых. — М.: ВНИИПО, 2002. — 120 с.
2. Применение инструментальных методов и технических средств в экспертизе пожаров: Сборник методических рекомендаций / Под ред. И. Д. Чешко и А. Н. Соколовой. СПб, СПб филиал ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2008–279 с.
3. Пожарно-техническая экспертиза /А. И. Федотов, А. П. Ливчиков, Л. Н. Ульянов. — М.: Стройиздат, 1986. — 271 с.
4. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения: Справочное издание: в 2 книгах; кн. 1 и 2/А. Н. Баратов, А. Я. Корольченко, Г. Н. Кравчук и др. — М.: Химия, 1990. — 384 с.
5. Столяров Б. В., Савинов И. М., Виттенберг А. Г. и др. Практическая газовая и жидкостная хроматография. — СПб.: Изд-во С.-Петербургского университета, 2002. — 610 с.
6. Химическая энциклопедия в пяти томах. Том 1. / Под ред. И. Л. Кнунянц. — М.: Издательство «Советская энциклопедия», 1988. — 625 с.
7. Чешко И. Д., Плотников В. Г. Анализ версий возникновения пожара. В 2-х книгах. СПбФ ФГБУ ВНИИПО МЧС России, Кн. 2 — Санкт-Петербург: 2012. — 364 с.: ил.
8. Чешко И. Д., Плотников В. Г. Анализ версий возникновения пожара. В 2-х книгах. СПбФ ФГБУ ВНИИПО МЧС России, Кн. 1 — Санкт-Петербург: ООО «Типография «Береста», 2010. — 708 с.: ил.
9. Обнаружение и установление состава легковоспламеняющихся и горючих жидкостей при поджогах: Методическое пособие / И. Д. Чешко, М. Ю. Принцева, Л. А. Яценко, М., ВНИИПО, 2010. 90 с.