CC BY
9
УДК 542.8
ВОЗМОЖНОСТИ СПЕКТРАЛЬН ЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ КОПОТИ ПРИ ВЫЯВЛЕНИИ ПРИЧИН ВОЗГОРАНИЯ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
О. Е. СТОРОНКИНА, Т. А. МОЧАЛОВА, А. А. КОЧЕТОВА1
Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, Российская Федерация, г. Иваново 1ФГБУ «Судебно-экспертное учреждение федеральной противопожарной службы «Испытательная пожарная лаборатория» по Ивановской области» Российская Федерация, г. Иваново E-mail: oleg1968@mail.ru, mihailmochalov@mail.ru, kochetova-a-a@mail.ru
При расследовании пожаров и поджогов автомобилей, а также дорожно-транспортных происшествий объектами для изучения часто становятся моторные топлива и различные технические жидкости, являющиеся продуктами нефтепереработки и относящиеся к горючим и легковоспламеняющимся жидкостям. Важное значение при этом приобретает ответ на вопрос -является ли горючая жидкость, найденная на автомобиле, на одежде потерпевшего или подозреваемого, на дороге частью самого транспортного средства или она занесена извне. В работе сообщаются результаты обнаружения следов горючих жидкостей в отложениях копоти снятых с деталей автомобиля методом флуоресцентной спектроскопии.
Ключевые слова: копоть, флуоресцентная спектроскопия, автотранспортные средства, пожарно-техническая экспертиза.
POSSIBILITIES OF SPECTRAL STUDIES OF KOPOTI IN IDENTIFICATION OF CAUSES OF FIRE OF MOTOR VEHICLES
O. E. STORONKINA, T. A. MOCHALOVA, A. A. KOCHETOVA1
Federal State Budget Educational Establishment of Higher Education
«Ivanovo Fire Rescue Academy of State Firefighting Service of Ministry of Russian Federation for Civil Defense, Emergencies and Elimination of Consequences of Natural Disasters»,
Russian Federation, Ivanovo Federal state budgetary institution judicial-expert institution of The State Fire Service «Test Fire Laboratory of The Ivanovo Region» Russian Federation, Ivanovo E-mail: oleg1968@mail.ru, mihailmochalov@mail.ru, kochetova-a-a@mail.ru
When investigating fires and arson of cars, as well as road accidents, objects for study are often motor fuels and various technical fluids that are refined products and related to flammable and flammable liquids. In this case, it is important to answer the question - is the flammable liquid found on the car, on the clothes of the victim or suspect, on the road part of the vehicle itself, or is it brought in from the outside. The paper reports the results of detecting traces of flammable liquids in soot deposits removed from car parts by fluorescence spectroscopy.
Key words: soot, fluorescence spectroscopy, vehicles, fire-technical expertise.
Количество пожаров на автотранспорте занимает второе место после пожаров в жилых зданиях. Но последствия от таких возгораний в подавляющем большинстве случаев не такие значительные по сравнению с пожарами в жилом секторе. Меньшее количество погибших и травмированных при
возгорании транспортных средств объясняется более высоким шансом выйти из горящего автомобиля, тогда как в многоэтажном здании эвакуация людей представляется довольно затруднительной. Тем не менее, пожар автомобиля наносит материальный ущерб, который владелец автомобиля будет стремиться возместить. Для решения данной задачи необходимо установить причину
© Сторонкина О. Е., Мочалова Т. А., Кочето-ва А. А., 2021
возникновения горения, для чего и назначается пожарно-техническая экспертиза.
Чаще всего в качестве инициатора горения поджигатели используют легковоспламеняющиеся и горючие жидкостные составы. На месте происшествия данные жидкости возможно обнаружить в салоне машины, на корпусе автотранспортного средства, а также в почве рядом с объектом. Но в случаях, когда объекты исследования могут быть повреждены или удалены с места пожара, актуальным становится выявление и диагностика следов легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ) и горючих жидкостей (ГЖ) в отложениях копоти на сохранившихся конструкционных элементах автомобиля [1]. Обнаружение с внешней стороны кузовных элементов автомобиля остатков ЛВЖ и (или) ГЖ является одним из квалификационных признаков версии искусственного инициирования горения (поджога) [2].
Цель проведенного исследования заключалась в установлении причины пожара на автотранспорте путем выявления и диагностики следов нефтепродуктов в отложениях копоти, образующихся на конструкциях кузова автомобиля в ходе пожара.
Эффективным методом обнаружения остатков ЛВЖ и ГЖ на сильно выгоревшем пожаре является флуоресцентная спектроскопия [2]. Данный метод основан на способности светиться под действием ультрафиолетовых лучей моноциклических и полициклических ароматических углеводородов, присутствующих в нефтепродуктах и смесевых растворителях не нефтяной природы [3—5].
Для получения проб копоти использовались: бензин неэтилированный АИ-92-К5 по ГОСТ 32513-2013 (автомобильный бензин экологического класса К5 марки АИ-92-К5), автомобильная шина, пластиковый бампер, окрашенное крыло автомобиля.
Автомобильный бензин относится к группе легковоспламеняющихся жидкостей [3, 4].
Каждый образец обжигался на лабораторной установке, представляющей собой лабораторный штатив, на который закреплен металлический лист. Под листом размещался сжигаемый образец. Сформировавшийся в результате обжига материала слой копоти на металлическом листе отбирался с использованием шпателя. Полученные образцы копоти подвергались экстракции, т. е. растворению в подходящем для этой цели органическом растворителе и выделению остатков ЛВЖ. В работе использовался гексан для хроматографии нормализованный (1 н-
гексан ОСЧ), он не флуоресцирует и поэтому может использоваться при проведении исследований методом флуоресцентной спектроскопии с помощью спектрофлуори-метра «Флюорат-02-Панорама» (Люмекс, Россия). Метод флуоресцентной спектроскопии на практике оказался простым и очень чувствительным исследованием обнаружения горючих жидкостей в объектах носителях [3, 4].
В ходе исследования были получены спектры выгоревшей резины, бампера и краски от крыла автомобиля, а также спектры возбуждения флуоресценции деталей, облитых неэтилированным бензином АИ-92-К5.
При обработке полученных
результатов использовалось программное обеспечение «PANORAMA PRO».
Спектры флуоресценции исследованных объектов представлены на рис. 1-3. Спектр флуоресценции экстрактов бензина АИ-92, сожженного на окрашенной поверхности крыла автомобиля, отличается от спектра флуоресценции исходной сожженной поверхности (рис. 1). В образце топлива, сожжённого на поверхности крыла машины практически исчезает основной максимум флуоресценции в диапазоне 360-380 нм. Самый интенсивный максимум флуоресценции в образце сожженного топлива наблюдается при длинах волн 375, 405 и 425 нм. Максимумы люминесценции в диапазоне длин волн выше 400 нм связаны с наличием в экстрактах смолистых компонентов и окисленных структур. Максимум при 375 нм характерен для полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). Можно сделать вывод о том, что в копоти, полученной при горении бензина, содержится значительное количество ПАУ и смол, являющихся продуктами пиролиза бензина. Данный диагностический признак может быть использован для выявления следов горения бензина на кузовных элементах автомобиля.
Спектры флуоресценции экстрактов полимерных материалов имеют сложный характер. Во многих случаях спектры имеют вид схожий со спектрами ЛВЖ (рис. 2) [3-5]. Так, спектр флуоресценции экстрактов копоти при сжигании бампера практически идентичен спектру АИ-92 с основным максимумом при 370 нм и двумя дополнительными максимумами при 405 и 435 нм. После выгорания автомобильного топлива на поверхности бампера спектр флуоресценции не схож с выгоревшим топливом, максимумы в области 370-430 нм исчезают. Появляется пик в области 340-360 нм, т. е. трициклических ароматических углеводородов.
>м
Рис. 1. Спектры флуоресценции копоти:1 - окрашенное автокрыло; 2 - неэтилированный бензин АИ-92-К5, сожженный на поверхности крыла
J-J-•-1-•-1-■-1-•-1-•-1-1-1-1-1-•-1-'-г-
260 280 300 320 340 3SO 380 400 420 440
Рис. 2. Спектры флуоресценции:1 - пластиковый бампер; 2 - неэтилированный бензин АИ-92-К5, сожженный на поверхности бампера
В спектре экстракта копоти, полученной при сгорании резины (рис. 3), наиболее интенсивным является максимум флуоресценции в области 360-380 нм. Имеются также достаточно хорошо выраженный максимум в области 300-320 нм, характерный для дифенила, гомологов нафталина. В целом экстракт копоти резины схож с тяжелыми нефтепродуктами, которые используются в производстве автомобильных покрышек. В экстракте копоти резины, на поверхности которой были сожжены моторные топлива, в этих спектрах наблюдается характерный вид спектра флуоресценции моторных топлив. По-видимому, при горении резиновых изделий, находящиеся на их поверхностях горючие жидкости частично сохраняются. Можно констатировать, что диагностика следов автомобильных топлив на резиновых объектах-носителях весьма вероятна.
Эффективность используемого метода для выявления следовых количеств моторных топлив при исследовании копоти выгоревших отдельных элементов автомобиля повышена
за счет увеличения концентрации исследуемых экстрактов при снятии спектров флуоресценции в сравнении с рекомендуемыми [4]. При этом в ходе экспериментов оказалось, что в спектрах флуоресценции не происходит так называемое гашение люминесценции и, соответственно, полученные зависимости интенсивности флуоресценции от длины волны являются достоверными.
По результатам проведенного методом флуоресцентной спектроскопии исследования можно констатировать, что в исследованных образцах обнаружены продукты, свойственные для бензина АИ-92-К5. Таким образом, полученные экспериментально особенности химического состава экстрактов копоти при сгорании нативного АИ-92-К5 и сожженного на конструктивных элементах автомобиля, демонстрируют возможность выявления и диагностики следов моторных топлив, оседающих с сажевыми частицами на различных поверхностях.
Список литературы
1. Таратанов Н. А., Сторонкина О. Е., Мочалова Т. А. Исследование копоти при горении нефтепродуктов методом флуоресцентной спектроскопии в целях судебной пожарно-технической экспертизы // Современные проблемы гражданской защиты. 2020. № 4(37). С.154-159.
2. Применение инструментальных методов и технических средств в экспертизе пожаров: сб. метод. рекоменд. / под ред. И. Д. Чешко, А. Н. Соколовой. СПб.: СПб филиал ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2008. 279 с.
3. Чешко И. Д., Плотников В. Г. Анализ экспертных версий возникновения пожара. В 2-х книгах. СПб.: СПб. ФГБУ ВНИИПО МЧС России, 2012. 364 с.
4. Чешко И. Д., Принцева М. Ю., Яценко Л. А. Обнаружение и установление состава легковоспламеняющихся и горючих жидкостей при поджогах: метод. пособие. М.: ВНИИПО, 2010. 90 с.
5. Аксенов А. А., Воронцова А. А., Таратанов Н. А. Исследование нативных и выгоревших нефтепродуктов спектрофлуориметрическим методом // Пожарная и аварийная безопасность: сборник материалов XII Международной научно-практической конференции, посвященной Году гражданской обороны.2017. С.4-7.
References
1. Taratanov N. A., Storonkina O. E., Mochalova T. A. Issledovanie kopoti pri gorenii nefteproduktov metodom fluorescentnoy
spektroskopii v celyah pogarno-tehnicheskoj ekspertizy [Investigation of soot during the combustion of petroleum products by the method of fluorescence spectroscopy for the purpose of forensic fire-technical expertise]. Sovremennye problemy grazhdanskoj zashity, 2020, vol. 37, issue 4, pp. 154-159.
2. Primenenie instrumental'nyh metodov I tehnicheskih sredstv v expertize pogarov: sb. metod. rekomend. [Application of instrumental methods and technical means in the examination of fires: collection of articles. method. recommend.]. pod. red. I. D. Cheshko, A. N. Sokolovoy. SPb.: SPb. Filial FGU VNIIPO MCHS Rossii, 2008. 279 p.
3. Cheshko I. D., Plotnikov V. G. Analiz expertnyh versi' vozniknoveniay pogara [Analysis of expert versions of a fire]. V 2-h knigah. SPb.: SPb. Filial FGU VNIIPO MCHS Rossii, 2012. 364 p.
4. Cheshko I. D., Princeva M. U., Yacenko L. A. Obnaruzheniye i ustanovleniye sostava legkovosplamenyayushchikhsya i goryuchikh zhidkostey pri podzhogakh: metod. posobiye [Detection and establishment of the composition of flammable and combustible liquids during arson: method. allowance]. M.: VNIIPO, 2010. 90 p.
5. Aksenov A. A., Voroncova A. A., Taratanov N. A. Issledovanie nativnyh I vygorevshih nefteproduktov spektrofluometri-cheskim metodom [Investigation of native and burnt oil products by spectrofluorimetric method]. Pozarnaya i avarinaya bezopasnost': sbornik materialov XII Mezdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii, posvyashennoy Godu grazdanskoy oborony, 2017, pp. 4-7.
Сторонкина Ольга Евгеньевна
Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России,
Российская Федерация, г. Иваново
кандидат химических наук, доцент кафедры
E-mail: oleg1968@mail.ru
Storonkina Ol'ga Evgen'evna
Federal State Budget Educational Establishment of Higher Education «Ivanovo Fire Rescue Academy of
State Firefighting Service of Ministry of Russian Federation for Civil Defense, Emergencies and Elimination
of Consequences of Natural Disasters»,
Russian Federation, Ivanovo
candidate of chemical sciences, associate professor
E-mail: oleg1968@mail.ru
Мочалова Татьяна Александровна
Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, Российская Федерация, г. Иваново
кандидат биологических наук, заместитель начальника кафедры E-mail: mihailmochalov@mail.ru
Mochalova Tatjana Aleksandrovna
Federal State Budget Educational Establishment of Higher Education «Ivanovo Fire Rescue Academy of State Firefighting Service of Ministry of Russian Federation for Civil Defense, Emergencies and Elimination of Consequences of Natural Disasters», Russian Federation, Ivanovo
candidate of biological sciences, deputy head of department E-mail: mihailmochalov@mail.ru
Кочетова Анна Анатольевна
ФГБУ «Судебно-экспертное учреждение федеральной противопожарной службы
«Испытательная пожарная лаборатория» по Ивановской области»,
Российская Федерация, г. Иваново
старший эксперт сектора судебных экспертиз
E-mail: kochetova-a-a@mail.ru
Kochetova Anna Anatol'evna
Federal state budgetary institution judicial-expert institution of The State Fire Service «Test Fire Laboratory
of The Ivanovo Region»,
Russian Federation, Ivanovo
senior forensic expert
E-mail: kochetova-a-a@mail.ru
