طريقة حديثة للكشف عن المواد الخطرة

نجح كيميائيون من المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا في الولايات المتحدة الأمريكية (NIST) في عرض طريقة بسيطة وغير مكلفة نسبيًا لكشف وقياس المواد الخطرة مثل المتفجرات والسموم التي تمت إزالتها والمزيد.

نجح كيميائيون من المعهد الوطني الأمريكي للمعايير والتكنولوجيا (NIST) في عرض طريقة بسيطة وغير مكلفة نسبيًا لكشف وقياس المواد الخطرة مثل المتفجرات والسموم المتفجرة والمكونات الفاسدة في الأغذية أو بقايا المبيدات الحشرية التي تتناثر في التربة بفعل الرياح. أو المطر.

تعد الطريقة الجديدة أكثر حساسية من الطرق الأخرى الموجودة للكشف عن آثار المواد القطبية التي، مثل الماء، لها نهاية كهربائية سالبة محددة ونهاية كهربائية موجبة، والتي لا تتبخر بسهولة.

وكما هو موضح في المقال الجديد، تمكن الباحث في المعهد توم برونو من زيادة الطريقة المعروفة باسم "تحليل مساحة الرأس" والتي تستخدم لتحديد واختبار المستويات المتبقية من المركبات الكيميائية من مادة صلبة أو سائلة تنطلق في الهواء المحيط. تعمل الطريقة الجديدة على زيادة كفاءة جمع العينات بشكل كبير وتسمح لأول مرة بتكييف الطريقة للكشف عن أصغر تركيزات المواد القطبية ذات التطاير المنخفض، مثل المتفجرات. وتشير النتائج الأولية إلى أن هذه الطريقة حساسة بدرجة كافية لقياس كميات المواد الموجودة بتركيز 0.0000002 بالمائة فقط من العينة.

يتكون جهاز جمع العينات من عدة أسطوانات ذات أنابيب رفيعة يبلغ سمكها الداخلي 0.32 ملم فقط. وقام الباحث بتغيير الطبقة الداخلية المسؤولة عن جذب المواد أو صدها من خلال مساحة سطحها العالية. ويمكن استخدام المنشأة الجديدة مع فرن لتسخين العينات الموجودة في المختبرات التي تقوم بالتحليلات أو نقلها إلى الميدان لجمع العينات. ومن أجل جذب المركبات المستهدفة من العينة، يتم وضع الملف داخل أسطوانة معزولة يتم تبريدها بواسطة تيار من الهواء البارد إلى درجة حرارة أربعين درجة مئوية تحت الصفر. يتم حقن غاز حامل، مثل الهيليوم، في الجزء الداخلي من العينة في الفرن أو الملف، ويتم تجميع المركبات المستهدفة وإدخالها في الأنابيب الصغيرة. تبريد الملفات - وهو جزء من اختراع الباحث - يحسن كفاءة جمع المركبات. يتم غسل الأنابيب بمذيب، أو تسخينها، لتحرير المركبات المحتبسة فيها لإجراء الاختبار.

ووجد الباحثون أن كمية المركبات المجمعة تزداد اعتمادًا على درجات حرارة التسخين والغاز الحامل، مع الحصول على وسيلة لتحديد المركبات المستهدفة الفريدة في الظروف الميدانية. وأظهر الباحثون طريقتهم المبتكرة باستخدام العديد من المتفجرات، بما في ذلك مادة TNT المتفجرة القياسية والمتفجرات البلاستيكية C-4. ومن بين التطبيقات الأخرى، استخدم الباحثون طريقتهم لتحسين جمع وتشخيص غازات عوادم المركبات، وهي مسألة ذات أهمية قصوى للسلامة العامة وجودة البيئة. بالإضافة إلى ذلك، يستخدمون طريقتهم للكشف عن منتجات التحلل المتطايرة للبروتينات في منتجات اللحوم الفاسدة. وتشمل التطبيقات البيئية الكشف عن المبيدات الحشرية التي تراكمت في التربة وقد تنتشر في الظروف الجوية المتغيرة.

الأخبار من معهد البحوث