Вестник МГТУ, 2025, Т. 28, № 1.

Схема экспериментальной установки для изучения стабильности и скорости испарения АХОВ представлена на рис. 1. Вестник МГТУ. 2025. Т. 28, № 1. С. 62-70. DOI: https://doi.org/10 .21443/1560-9278-2025-28-1-62-70________________________________________________ Рис. 1. Схема экспериментальной установки для исследования стабильности и испаряемости АХОВ из почв в полевых условиях: 1 - загрязненная почва; 2 - ограничители растекания вещества; 3 - испарение вещества из почвы; 4 - ячейка детектирования; 5 - матрица пьезосенсоров; 6 - аккумулятор; 7 - генератор колебаний пьезосенсоров, микропроцессор, микрочастотомер; 8 - вывод информации (планшет) Fig. 1. Scheme of an experimental setup for studying the stability and evaporation of emergency chemical hazardous substance from soils in the field: 1 - contaminated soil; 2 - limiters of spreading of the substance; 3 - evaporation o f the substance from the soil; 4 - detection cell; 5 - piezosensor matrix; 6 - battery; 7 - piezosensor oscillator, microprocessor, micro-frequency meter; 8 - information output (tablet) Для решения таких простых аналитических задач, как мониторинг изменения качественного и количественного состава известного заранее вещества без расшифровки продуктов его трансформации, достаточно трех разнородных пьезосенсоров. Под "разнородностью" сенсоров понимается их модификация различными по природе пленками сорбентов. В результате адсорбции паров ДМА на пленочных покрытиях пьезосенсоров падает частота их колебаний на величину AFi (Гц), где i - номер сенсора в матрице. Благодаря "разнородности" сенсоров возможно формирование такого суммарного аналитического сигнала, который будет индивидуален для каждого летучего вещества. Суммарный сигнал матрицы сенсоров обычно представляют графически в виде лепестковой диаграммы и называют "отпечатком запаха вещества" (Маслова и др., 2021). В качестве пленочных покрытий пьезосенсоров использовали растворы разнополярных сорбентов, проявляющих повышенное сродство и устойчивость к аминам: пчелиный клей (сенсор 1); тритон Х-100 (сенсор 2); полистирол (сенсор 3). Концентрацию паров диметиламина над 40%-м раствором рассчитывали по закону Генри - Дальтона (Sander, 2015): Сгаз = Ср-р/H00, (1) где Сгаз и Ср_р - концентрации ДМА в газовой и водной фазах, мг/м3; Hcc= 2 ,9 7 1 0 10 - безразмерная растворимость Генри - обратная величина константе Генри. Вычисленная равновесная концентрация ДМА в газовой фазе 40%-го раствора составила 137,9 мг/м3. Результаты и обсуждение На первом этапе строили градуировочные графики - зависимости величины AF i от концентрации ДМА в околосенсорном пространстве (рис. 2). Для приготовления стандартных газовых растворов использовали генератор газа, как указано в работе (Кочетова и др., 2012). По аналитическим сигналам отдельных сенсоров возможно судить о снижении концентрации ДМА над поверхностью почв с течением времени. Для дальнейших исследований скорости испарения ДМА выбран сенсор 1 (наиболее чувствительный к парам ДМА). На рис. 3 представлены результаты наблюдений испарения диметиламина на площадках с максимально вылитым в почвы объемом раствора (1 дм3). Наиболее интенсивное снижение концентраций ДМА зафиксировано в первые сутки: АСгаз над черноземом - 77,4 %, над СЛП - 36,3 %. Затем испарение ДМА над серой лесной почвой незначительно замедлилось, над черноземом продолжалось с неизменной скоростью, и концу 2 суток АСгаз здесь составило 90,3 %. Через 4 суток скорость испарения ДМА снизилась над двумя типами почв, через 7 суток АСгаз над ЧВ составило 97,5 %, над СЛП - 93,1 %. При этом значения концентраций 1 ПДК в воздухе так и не были достигнуты. 65