Теоретичні основи розробки хемочутливої детектуючої поверхні в технічних пристроях для захисту навколишнього середовища

In modern industrialized world with technogenic catastrophes, there is a need to detect harmful chemicals in areas with industrial pollution, appeared due to the destruction of objects causing chemical pollution, in the regions of Chernobyl accident, and etc. As a result, the development of devices and systems (robots, drones, other systems) with detectors registering chemical pollution of the environment become important. The required detector subsystem of such devices contains sensory elements, in which the chemo-sensitive membranes, specific coatings and layers of substances were proposed; that, being in contact with certain chemicals, demonstrate chemo-sensitivity and/or the ability to perform initial identification of these substances. Studies focused on the creation of devices for the detection of various environmental pollutants; they are based on a detailed study of membrane systems simulating the basic physical and chemical properties of artificial and natural membranes, including their selectivity to ions. The publication considers the theoretical basis for the development of such sensors with chemo-sensitive surface. The purpose of the work is to form the theoretical basis for the development of device models for the detection of chemical pollutants of environment, especially those released during fires and other emergencies, in particular, at chemical enterprises, enterprises of oil and gas cycle, etc.В современном индустриализованном мире с техногенными катастрофами возникает необходимость выявлять вредные химические вещества в районах с промышленным загрязнением, вследствие разрушения объектов, вызывающих химическое загрязнение, в регионах, пострадавших от аварии на ЧАЭС, и т. д. В результате большое значение приобретает разработка устройств и систем (роботов, беспилотников, др. систем) с детекторами, регистрирующими химическое загрязнение окружающей среды. Необходимая подсистема детекторов для таких устройств содержит сенсорные элементы, в качестве которых предложено хемочувствительные мембраны, специфические покрытия и слои веществ, которые, вступая в контакт с определенными химическими веществами, демонстрируют хемочувствительность и/или способность выполнять начальную идентификацию этих веществ. Исследования, ориентированные на создание устройств для обнаружения различных загрязнителей окружающей среды, основаны на детальном изучении мембранных систем, имитирующих основные физико-химические свойства искусственных и естественных мембран, включая их селективность к ионам. В публикации рассмотрены теоретические основы для разработки таких датчиков с хемочувствительной поверхностью. Целью работы является формирование теоретического базиса для разработки моделей устрой Теоретические основы разработки хемочувствительной детектирующей поверхности в технических устройствах для защиты окружающей среды. устройств для обнаружения химических загрязнителей окружающей среды, особенно тех, которые выделяются во время пожаров и других чрезвычайных ситуаций, в частности, на химических предприятиях, предприятиях нефтегазового цикла и им подобных.У сучасному індустріалізованому світі з техногенними катастрофами  виникає необхідність виявляти шкідливі хімічні речовини у районах з промисловим забрудненням, внаслідок руйнування об'єктів, що викликають хімічне забруднення, в регіонах, постраждалих від аварії на ЧАЕС, і т. ін. Внаслідок цього важливим стає розробка пристроїв та систем (роботів, дронів, ін. систем) з детекторами, що реєструють хімічне забруднення навколишнього середовища. Необхідна підсистема детекторів для таких пристроїв містить сенсорні елементи, у якості яких запропоновано хемочутливі мембрани, специфічні покриття та шари речовин, які при вступі в контакт з певними хімічними речовинами демонструють хемочутливість та/або здатність виконувати початкову ідентифікацію цих речовин. Дослідження, орієнтовані на створення пристроїв для виявлення різних забруднювачів навколишнього середовища, базуються на детальному вивченні мембранних систем, що імітують основні фізико-хімічні властивості штучних і природних мембран, включаючи їх селективність до іонів. В публікації розглянуто теоретичні основи для розробки таких датчиків з хемочутливою поверхнею. Метою роботи є формування теоретичного підґрунтя для розробки моделей пристроїв для виявлення хімічних забруднювачів навколишнього середовища, особливо тих, які виділяються під час пожеж та інших надзвичайних ситуацій, зокрема, на хімічних підприємствах, підприємствах нафтогазового циклу тощо

Інформаційні системи з хемочутливими детекторами для захисту оточуючого середовища

Nature protections from large-scale fires in different countries of contemporary world become critically necessary and the development of novel electronic information systems with detectors of substances emanated during fires become an urgent problem. Progress of such detectors recording the presence of chemical substances – environmental pollutants becoming now an important task, and the article proposes the theoretical bases for its solution. Such detectors have to contain sensory elements with chemo-sensitive membranes, coatings and/or layers of specific substances. Being in contact with chemicals, such detectors have to demonstrate chemo-sensitivity and, preferably, ability for preliminary identification of these substances. Conducted studies were focused on further development of devices for the detection of various environmental pollutants as well as combustion products. This publication can form the theoretical basis for the development of artificial detectors with chemo-sensitive surfaces. The purpose of present work was to form the theoretical basis for the development of devices for the detection of some harmful chemical substances in environment, including ones emanated during fires and other emergencies, in particular, during accidents at enterprises of oil and gas cycle, chemical enterprises, other industries.Защита природы от масштабных пожаров в разных странах современного мира стала критически необходимой и насущной проблемой является разработка новых электронных информационных систем с детекторами веществ, выделяемых при пожарах. Изобретение таких детекторов, регистрирующих наличие химических веществ - загрязнителей окружающей среды в настоящее время становится важной задачей, и в статье предлагаются для этого теоретические основы. Такие детекторы должны содержать сенсорные элементы с химически чувствительными мембранами, покрытиями и / или слоями конкретных веществ. Находясь в контакте с химическими веществами, такие детекторы должны демонстрировать химическую чувствительность и, предпочтительно, способность к предварительной идентификации этих веществ. Проведенные исследования были направлены на дальнейшую разработку устройств для обнаружения различных загрязнителей окружающей среды, а также продуктов сгорания. Данная публикация может послужить теоретической основой для разработки искусственных детекторов с химически чувствительной поверхностью. Целью представленной работы было формирование теоретической базы для разработки устройств для обнаружения некоторых вредных химических веществ в окружающей среде. В том числе веществ, которые выделяются при пожарах и других чрезвычайных ситуациях, в частности, при авариях на предприятиях нефтегазового цикла, химической промышленности, предприятиях в других отраслях.Захист природи від масштабних пожеж у різних країнах сучасного світу є критично необхідним і нагальною проблемою є розробка нових електронних інформаційних систем з детекторами речовин, що виділяються при пожежах. Винахід таких детекторів, що реєструють наявність хімічних речовин – забруднювачів оточуючого середовища натепер є важливою задачею, і у статті запропоновано для цього теоретичні основи. Такі детектори повинні містити сенсорні елементи з хімічно чутливими мембранами, покриттями та / або шарами специфічних речовин. Перебуваючи у контакті з хімічними речовинами, такі детектори мають демонструвати хімічну чутливість і, бажано, здатність до попередньої ідентифікації таких речовин. Проведені дослідження були спрямовані на подальшу розробку пристроїв для виявлення різних забруднювачів оточуючого середовища, а також продуктів горіння. Дана публікація може слугувати теоретичною основою для розробки штучних детекторів з хімічно чутливою поверхнею. Метою представленої роботи було формування теоретичної бази для розробки пристроїв для виявлення деяких шкідливих хімічних речовин в оточуючому середовищі. У тому числі речовин, які виділяються при пожежах і в інших надзвичайних ситуаціях, зокрема, при аваріях на підприємствах нафтогазового циклу, хімічної промисловості, підприємствах у інших галузях