Зни́щення хімі́чної збро́ї — процес переробки хімічної зброї з метою перетворення її у речовини, що не є небезпечними у використанні.
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpOHdMekExTDFWdFlYUnBiR3hoWDBOb1pXMXBZMkZzWDBSbGNHOTBYMk55WlhkZllXNWtYMDAxTlY5eWIyTnJaWFF1YW5Cbkx6TXdNSEI0TFZWdFlYUnBiR3hoWDBOb1pXMXBZMkZzWDBSbGNHOTBYMk55WlhkZllXNWtYMDAxTlY5eWIyTnJaWFF1YW5Cbi5qcGc=.jpg)
Основними застосовуваними методами знищення хімічної зброї є спалювання і нейтралізація, котрі можуть поєднуватися з іншими методами для повнішої переробки.
Методи переробки
Спалювання
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpODVMemxoTDBWdGNIUjVYMk5oYzJsdVozTmZZWFJmU2tGRFFVUlRMbXB3Wnk4eU1EQndlQzFGYlhCMGVWOWpZWE5wYm1kelgyRjBYMHBCUTBGRVV5NXFjR2M9LmpwZw==.jpg)
Принципова схема переробки складається з чотирьох етапів:
- вивільнення і спалювання рідких хімічних агентів;
- відокремлення залишкової кількості вибухівки та нагрівання у печі для знищення її слідів;
- деконтамінація металевих частин хімічних снарядів;
- спалювання та очистка відходів.
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpODFMelZtTDB4aGEyVndiMmx1ZEY5QlZFeEpReTVxY0djdk1qQXdjSGd0VEdGclpYQnZhVzUwWDBGVVRFbERMbXB3Wnc9PS5qcGc=.jpg)
Першопочатково хімічні снаряди нагрівають при температурі 540 °C для виділення з них абсолютної більшості хімічного рідкого агенту й вибухівки. Вибухівку відправляють на переробку, виділені зі снарядів рідкі речовини спалюють при 1480 °C, а продукти горіння направляють на очистку. Залишкові кількості речовин, в тому числі драглеподібні, виділяють зі снарядів ще протягом 40 хвилин, а згодом також подають у камеру спалювання, де ті розкладаються за температури 1090 °C і потім подаються на стадію очистки викидів. Деконтамінацію снарядів здійснюють у камері, де їх нагрівають до 1600 °C протягом щонайменше 10 хвилин.
Результатом очистки газів є певна кількість сольового розчину, а також викиди до атмосфери зі складом: 43—48% азоту, 39—45% води, 5—7% кисню, майже 6% вуглекислого газу і менше 0,01% інших речовин.
Нейтралізація
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpOWxMMlV6TDBacFpXeGtYMFJsY0d4dmVXRmliR1ZmU0hsa2NtOXNlWE5wYzE5VGVYTjBaVzFmYjI1ZlRWWmZRMkZ3WlY5U1lYbGZKVEk0VkMxQlMxSmZPVFkzT1NVeU9TNXFjR2N2TXpBd2NIZ3RSbWxsYkdSZlJHVndiRzk1WVdKc1pWOUllV1J5YjJ4NWMybHpYMU41YzNSbGJWOXZibDlOVmw5RFlYQmxYMUpoZVY4bE1qaFVMVUZMVWw4NU5qYzVKVEk1TG1wd1p3PT0uanBn.jpg)
Більшість бойових отруйних речовин є нестійкими до гідролізу, особливо лужного. Так, поширена отрута нервово-паралітичної дії зарин є стійкою за нейтрального pH, однак швидко розкладається при її обробці водним розчином гідроксиду натрію — напівгідроліз при pH 7 і температурі 300 °C триває 146 годин, тоді як у слабколужному середовищі pH 9 лише 0,4 години:
- CH3P(O)(OC3H7)F + 2NaOH → CH3P(O)(OC3H7)ONa + NaF
Відзначено, що незначні кількості орто-йодобензоатів можуть пришвидшувати процес розкладання. Труднощами в цьому методі є можливість протікання зворотної реакції. Для запобігання цьому здійснюють контроль pH і незначне зниження температури.
У багатьох випадках швидкість протікання нейтралізації виявлялася значно меншою, аніж очікувалося. На додачу до цього в ході реакції може утворюватися певна кількість домішок і побічних продуктів, що ускладнюють моніторинг повноти нейтралізації. Порівняно з методом спалювання внаслідок нейтралізації утворюється більша кількість сольових відходів, а сам процес є дорожчим.
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpOHdMekJsTDBGbGNtOTBaVzVyTG1wd1p5OHlNREJ3ZUMxQlpYSnZkR1Z1YXk1cWNHYz0uanBn.jpg)
Суттєвою модифікацією методу нейтралізації стало доповнення її стадією біопереробки відходів (застосування так званого активного мулу). Використання різноманітних бактерій дає змогу повніше переробляти небезпечні продукти. Наприклад, після споживання бактеріями тіодигліколів, що утворюються при гідролізі іприту, до атмосфери надходить лише вуглекислий газ. Аналогічно можна здійснювати і переробку речовин на кшталт VX: при використанні для очищення стічних вод бактерій , Agrobacterium tumefaciens, , іммобілізованих на поліуретані, вдається досягти розкладання фосфорорганічних отрут на 99% за 8 діб.
Інші методи
Суперкритичне водне окиснення
Суперкритичне водне окиснення (англ. supercritical water oxidation) полягає у розкладанні токсичних речовин за умов вище критичної точки води — при 314 °C і 218 атм. За цих умов у ній розчиняються всі органічні сполуки і гази, де зазнають окиснення повітрям. Цей метод має суттєву перевагу над методом спалювання, оскільки здійснюється за нижчих температур, а всі продукти реакції перебувають у розчині, тому можуть бути досліджені, розділені і направлені на подальшу переробку (наприклад, на нейтралізацію). Технічним недоліком такого способу є значна корозійна агресивність середовища, що вимагає ретельного проектування заводських потужностей.
Плазмовий піроліз
Перспективним методом є плазмовий піроліз (англ. plasma arc pyrolysis), в якому при пропусканні речовин крізь плазму, що має температуру від 1000 до 20 000 °C, усі речовини розпадають на атоми.
Метод має суттєве обмеження — може здійснюватися переробка лише рідких речовин, тобто він не придатний для деконтамінації снарядів.
Окиснення солями срібла
Сполуки Ag+2, які є сильними окисниками, можуть використовуватися для розкладання хімічної зброї. Типовим є окиснення, що проводиться за температури 90 °C у нітратній кислоті концентрацією 8 моль/л:
- зарин: C4H10PFO2 + 10H2O + 26Ag2+ → H3PO4 + HF + 26H+ + 26Ag+
- іприт: C4H8SCl2 + 12H2O + 28Ag2+ → 4CO2 + H2SO4 + 2Cl- + 30H+ + 28Ag+
- VX: C11H26SNPO2+ 31H2O + 82Ag2+ → 11CO2 + H3PO4 + H2SO4 + HNO3 + 82H+ + 82Ag+
Завдяки сильним окисним властивостям сполуки Ag+2 можуть розкладати велику кількість речовин за достатньо м'яких умов (це важлива умова для уникнення утворення хлорованих діоксинів). Недоліками методу є необхідність введення додаткової кількості солі при окисненні хлоропохідних — через випадіння в осад хлориду срібла, а також необхідність створення особливих хімічних реакторів, що не зазнають впливу окисників.
Газофазне хімічне відновлення
Компанією «ECO LOGIC» (Роквуд, Онтаріо) був запропонований метод газофазного відновлення (англ. gas-phase chemical reduction technology) за допомогою струменя водню за високих температур (до 850 °C) і нормального тиску. Результатом такої обробки є менш токсичні речовини, наприклад, хлороводень, метан та інші легкі вуглеводні. Разом із тим в ході відновлення можуть утворюватися небажані продукти: сажа, ароматичні і вуглеводні. Для органічних сполук, що мають значний вміст гетероатомів, продуктами розкладання буде велика кількість неорганічних сполук.
Кріофракціонування
Суть кріофракціонування (англ. cryofracture technology), запропонованого «General Atomics», полягає в охолодженні рідким азотом споряджених хімічних снарядів до наднизьких температур (до -196 °C) із наступним роздрібненням під пресом. Як металева оболонка, так і хімічний агент за таких температур стають нестійкими і легко руйнуються. Після механічної обробки усі компоненти направляються для спалювання, в результаті чого залишаються лише металеві частини, придатні для переробки чи утилізації.
Значною перевагою такого методу є відсутність необхідності попереднього розбирання снарядів, що підвищує безпечність процесу, а також можливість переробки вибухонебезпечних боєприпасів.
Примітки
- U.S. Army Chemical Materials Agency — Incineration Technology [ 9 березня 2016 у Wayback Machine.] (англ.)
- Ефременко Е. Н., Завьялова Н. В., Гудков Д. А., Лягин И. В., Сенько О. В., Гладченко М. А., Сироткина М. С., Холстов А. В., Варфоломеев С. Д., Холстов В. И. Экологически безопасная биодеградация реакционных масс, образующихся при уничтожении фосфорорганических отравляющих веществ // Российский Химический Журнал. — 2010. — Т. LIV, № 4. — С. 19—24. — ISSN 0373-0247. (рос.)
- Demilitarization-Cryofracture. ga.com. General Atomics. оригіналу за 17 квітня 2016. Процитовано 17 квітня 2016. (англ.)
- General Atomics — The Cryofracture Demilitarization Process: An Evolving Technology // 2007 Global Demilitarization Symposium & Exhibition [ 19 липня 2013 у Wayback Machine.] (англ.)
Посилання
- Destruction Technologies. opcw.org. Organisation for the Prohibition of Chemical Weapons. оригіналу за 17 квітня 2016. Процитовано 17 квітня 2016. (англ.)
Джерела
- Haralampiev, Mihail S. A Short Review Of The Technologies For Destruction of Chemical Weapons // Eastern Academic Journal. — 2015. — Вип. 2 (8 липня). — С. 46—52. — ISSN 2367–7384.[недоступне посилання](англ.)
- Disposal of Chemical Weapons: Alternative Technologies / U.S. Congress, Office of Technology Assessment. — Washington. DC : U.S. Government Printing Office, 1992. — . (англ.)
- Review of Thermal Destruction Technologies for Chemical and Biological Agents Bound on Materials / United States Environmental Protection Agency. — 2015. — 103 p. (англ.)
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Zni shennya himi chnoyi zbro yi proces pererobki himichnoyi zbroyi z metoyu peretvorennya yiyi u rechovini sho ne ye nebezpechnimi u vikoristanni Oglyad raketi M55 na osnovi zarinu spivrobitnikami en SShA Osnovnimi zastosovuvanimi metodami znishennya himichnoyi zbroyi ye spalyuvannya i nejtralizaciya kotri mozhut poyednuvatisya z inshimi metodami dlya povnishoyi pererobki Metodi pererobkiSpalyuvannya Porozhni himichni snaryadi pislya temperaturnoyi dekontaminaciyi u pechi atol Dzhonston SShA Principova shema pererobki skladayetsya z chotiroh etapiv vivilnennya i spalyuvannya ridkih himichnih agentiv vidokremlennya zalishkovoyi kilkosti vibuhivki ta nagrivannya u pechi dlya znishennya yiyi slidiv dekontaminaciya metalevih chastin himichnih snaryadiv spalyuvannya ta ochistka vidhodiv Sistema ochistki vikidiv na himichnomu ob yekti v Tuela SShA Pershopochatkovo himichni snaryadi nagrivayut pri temperaturi 540 C dlya vidilennya z nih absolyutnoyi bilshosti himichnogo ridkogo agentu j vibuhivki Vibuhivku vidpravlyayut na pererobku vidileni zi snaryadiv ridki rechovini spalyuyut pri 1480 C a produkti gorinnya napravlyayut na ochistku Zalishkovi kilkosti rechovin v tomu chisli draglepodibni vidilyayut zi snaryadiv she protyagom 40 hvilin a zgodom takozh podayut u kameru spalyuvannya de ti rozkladayutsya za temperaturi 1090 C i potim podayutsya na stadiyu ochistki vikidiv Dekontaminaciyu snaryadiv zdijsnyuyut u kameri de yih nagrivayut do 1600 C protyagom shonajmenshe 10 hvilin Rezultatom ochistki gaziv ye pevna kilkist solovogo rozchinu a takozh vikidi do atmosferi zi skladom 43 48 azotu 39 45 vodi 5 7 kisnyu majzhe 6 vuglekislogo gazu i menshe 0 01 inshih rechovin Nejtralizaciya Polova gidrolizna sistema Bilshist bojovih otrujnih rechovin ye nestijkimi do gidrolizu osoblivo luzhnogo Tak poshirena otruta nervovo paralitichnoyi diyi zarin ye stijkoyu za nejtralnogo pH odnak shvidko rozkladayetsya pri yiyi obrobci vodnim rozchinom gidroksidu natriyu napivgidroliz pri pH 7 i temperaturi 300 C trivaye 146 godin todi yak u slabkoluzhnomu seredovishi pH 9 lishe 0 4 godini CH3P O OC3H7 F 2NaOH CH3P O OC3H7 ONa NaF Vidznacheno sho neznachni kilkosti orto jodobenzoativ mozhut prishvidshuvati proces rozkladannya Trudnoshami v comu metodi ye mozhlivist protikannya zvorotnoyi reakciyi Dlya zapobigannya comu zdijsnyuyut kontrol pH i neznachne znizhennya temperaturi U bagatoh vipadkah shvidkist protikannya nejtralizaciyi viyavlyalasya znachno menshoyu anizh ochikuvalosya Na dodachu do cogo v hodi reakciyi mozhe utvoryuvatisya pevna kilkist domishok i pobichnih produktiv sho uskladnyuyut monitoring povnoti nejtralizaciyi Porivnyano z metodom spalyuvannya vnaslidok nejtralizaciyi utvoryuyetsya bilsha kilkist solovih vidhodiv a sam proces ye dorozhchim Aerotenk z aktivnim mulom na zavodi z pererobki himichnoyi zbroyi u s Mihajlivskij Rosiya Suttyevoyu modifikaciyeyu metodu nejtralizaciyi stalo dopovnennya yiyi stadiyeyu biopererobki vidhodiv zastosuvannya tak zvanogo aktivnogo mulu Vikoristannya riznomanitnih bakterij daye zmogu povnishe pereroblyati nebezpechni produkti Napriklad pislya spozhivannya bakteriyami tiodiglikoliv sho utvoryuyutsya pri gidrolizi ipritu do atmosferi nadhodit lishe vuglekislij gaz Analogichno mozhna zdijsnyuvati i pererobku rechovin na kshtalt VX pri vikoristanni dlya ochishennya stichnih vod bakterij Agrobacterium tumefaciens immobilizovanih na poliuretani vdayetsya dosyagti rozkladannya fosfororganichnih otrut na 99 za 8 dib Inshi metodi Superkritichne vodne okisnennya Superkritichne vodne okisnennya angl supercritical water oxidation polyagaye u rozkladanni toksichnih rechovin za umov vishe kritichnoyi tochki vodi pri 314 C i 218 atm Za cih umov u nij rozchinyayutsya vsi organichni spoluki i gazi de zaznayut okisnennya povitryam Cej metod maye suttyevu perevagu nad metodom spalyuvannya oskilki zdijsnyuyetsya za nizhchih temperatur a vsi produkti reakciyi perebuvayut u rozchini tomu mozhut buti doslidzheni rozdileni i napravleni na podalshu pererobku napriklad na nejtralizaciyu Tehnichnim nedolikom takogo sposobu ye znachna korozijna agresivnist seredovisha sho vimagaye retelnogo proektuvannya zavodskih potuzhnostej Plazmovij piroliz Perspektivnim metodom ye plazmovij piroliz angl plasma arc pyrolysis v yakomu pri propuskanni rechovin kriz plazmu sho maye temperaturu vid 1000 do 20 000 C usi rechovini rozpadayut na atomi Metod maye suttyeve obmezhennya mozhe zdijsnyuvatisya pererobka lishe ridkih rechovin tobto vin ne pridatnij dlya dekontaminaciyi snaryadiv Okisnennya solyami sribla Spoluki Ag 2 yaki ye silnimi okisnikami mozhut vikoristovuvatisya dlya rozkladannya himichnoyi zbroyi Tipovim ye okisnennya sho provoditsya za temperaturi 90 C u nitratnij kisloti koncentraciyeyu 8 mol l zarin C4H10PFO2 10H2O 26Ag2 H3PO4 HF 26H 26Ag iprit C4H8SCl2 12H2O 28Ag2 4CO2 H2SO4 2Cl 30H 28Ag VX C11H26SNPO2 31H2O 82Ag2 11CO2 H3PO4 H2SO4 HNO3 82H 82Ag Zavdyaki silnim okisnim vlastivostyam spoluki Ag 2 mozhut rozkladati veliku kilkist rechovin za dostatno m yakih umov ce vazhliva umova dlya uniknennya utvorennya hlorovanih dioksiniv Nedolikami metodu ye neobhidnist vvedennya dodatkovoyi kilkosti soli pri okisnenni hloropohidnih cherez vipadinnya v osad hloridu sribla a takozh neobhidnist stvorennya osoblivih himichnih reaktoriv sho ne zaznayut vplivu okisnikiv Gazofazne himichne vidnovlennya Kompaniyeyu ECO LOGIC Rokvud Ontario buv zaproponovanij metod gazofaznogo vidnovlennya angl gas phase chemical reduction technology za dopomogoyu strumenya vodnyu za visokih temperatur do 850 C i normalnogo tisku Rezultatom takoyi obrobki ye mensh toksichni rechovini napriklad hlorovoden metan ta inshi legki vuglevodni Razom iz tim v hodi vidnovlennya mozhut utvoryuvatisya nebazhani produkti sazha aromatichni i vuglevodni Dlya organichnih spoluk sho mayut znachnij vmist geteroatomiv produktami rozkladannya bude velika kilkist neorganichnih spoluk Kriofrakcionuvannya Sut kriofrakcionuvannya angl cryofracture technology zaproponovanogo General Atomics polyagaye v oholodzhenni ridkim azotom sporyadzhenih himichnih snaryadiv do nadnizkih temperatur do 196 C iz nastupnim rozdribnennyam pid presom Yak metaleva obolonka tak i himichnij agent za takih temperatur stayut nestijkimi i legko rujnuyutsya Pislya mehanichnoyi obrobki usi komponenti napravlyayutsya dlya spalyuvannya v rezultati chogo zalishayutsya lishe metalevi chastini pridatni dlya pererobki chi utilizaciyi Znachnoyu perevagoyu takogo metodu ye vidsutnist neobhidnosti poperednogo rozbirannya snaryadiv sho pidvishuye bezpechnist procesu a takozh mozhlivist pererobki vibuhonebezpechnih boyepripasiv PrimitkiU S Army Chemical Materials Agency Incineration Technology 9 bereznya 2016 u Wayback Machine angl Efremenko E N Zavyalova N V Gudkov D A Lyagin I V Senko O V Gladchenko M A Sirotkina M S Holstov A V Varfolomeev S D Holstov V I Ekologicheski bezopasnaya biodegradaciya reakcionnyh mass obrazuyushihsya pri unichtozhenii fosfororganicheskih otravlyayushih veshestv Rossijskij Himicheskij Zhurnal 2010 T LIV 4 S 19 24 ISSN 0373 0247 ros Demilitarization Cryofracture ga com General Atomics originalu za 17 kvitnya 2016 Procitovano 17 kvitnya 2016 angl General Atomics The Cryofracture Demilitarization Process An Evolving Technology 2007 Global Demilitarization Symposium amp Exhibition 19 lipnya 2013 u Wayback Machine angl PosilannyaDestruction Technologies opcw org Organisation for the Prohibition of Chemical Weapons originalu za 17 kvitnya 2016 Procitovano 17 kvitnya 2016 angl DzherelaHaralampiev Mihail S A Short Review Of The Technologies For Destruction of Chemical Weapons Eastern Academic Journal 2015 Vip 2 8 lipnya S 46 52 ISSN 2367 7384 nedostupne posilannya angl Disposal of Chemical Weapons Alternative Technologies U S Congress Office of Technology Assessment Washington DC U S Government Printing Office 1992 ISBN 0 16 037951 2 angl Review of Thermal Destruction Technologies for Chemical and Biological Agents Bound on Materials United States Environmental Protection Agency 2015 103 p angl