Summary
本論文では、さまざまな材料中の化学物質の物質輸送パラメータを定量化するための手順が提示されている。このプロセスは、高真空中でリアルタイムの、質量分析によって記録された放出プロファイルを蒸気に逆解析ベースの拡散モデルを用いることを含む。
Abstract
材料内で発生する直接化学輸送や相互作用を特徴づける能力（ すなわち 、地下ダイナミクス）は、汚染物質の質量輸送と材料を除染するための能力を理解する上で重要な要素である。材料が汚染されている場合は、時間の経過とともに、材料のうち（そのような化学兵器剤の種のような）毒性の高い化学物質の輸送はと対話職員への経皮的浴びることができ、肌への蒸気曝露または転送をもたらすことができる材料。 、化学兵器の高い毒性のために、微量の化学量のリリースは、重大な関心事である。吸収された薬剤のマッピング地下濃度分布と輸送特性が露出の危険性がテストされていない条件で評価することができます。さらに、これらのツールは、最終的に改善された汚染除去または汚染除去手順を設計するために地下反応動力学を特徴付けるために使用することができる。 TOこの目標を達成するため、逆解析の質量輸送モデリングアプローチは、表面下濃度プロファイルの計算のための入力パラメータとして、汚染された塗装被膜からの蒸気放出の時間分解質量分光測定を利用して開発した。詳細は蒸留を含む生化学兵器の輸送特性を決定するために、物理ベース拡散モデルを用いて、汚染物質および材料の取扱い、放出された汚染物質の蒸気を測定するための質量分析の適用、及び逆解析の実施を含む、試料調製に設けられているマスタード（HD）および神経ガスVX。
Introduction
化学兵器による材料の汚染に関連する質量輸送機構は、物理的状態遷移、モバイル種間の化学的相互作用、および材料のインターフェースを含む畳み込みさまざまなプロセスによって駆動される。効果的な除染技術、最適化された除染手順、および予測モデルを開発するには、それが戻っ環境への吸収を介した材料への汚染物質の輸送とその後の化学発光を含む、汚染処理が十分に理解されていることが重要です。したがって、環境条件の関数として汚染物質材料のペアのための表面下濃度プロファイルを評価できるようなアプローチが開発されることが必須である。連続スケールは、物理ベースモデルは、汚染された基材に吸収された薬剤の濃度分布を予測するために開発された。実験的に得られた物質移動パラメータは、tの予測を可能にする彼は汚染された材料ポスト除染からの発光を蒸気。材料中の濃度分布を予測する能力は、潜在的な蒸気の危険性の評価を容易にし、今度は、毒物学的ハザード1の正確な診断を可能にすることができる。このアプローチは、他のシナリオや条件ターン許可モデリングにおけるように拡散率と飽和濃度などの汚染物質の材料ペア特有の物質輸送パラメータの推定が可能になります。本研究では、化学兵器ビス（2 -クロロエチル）スルフィド（蒸留マスタード、ブリスター剤HD）およびO -エチルSで溶媒分散、ポリウレタン塗料コーティングの液相汚染を処理している- [2-（ジイソプロピルアミノ）エチル]チオエート（VX）、有機リン神経ガス。
開発した方法論はせずに、HDおよびVXなどの化学兵器を含む汚染された材料からのガス放出プロファイルを特徴づける他のアプローチ2,3を妨げる規制の多く。汚染された基板からの汚染物質の進化の時間分解質量分析測定は、オリジナルの浸透イベントから始まるの汚染のために吸収された濃度プロファイルを含む材料中の汚染物質のための物質輸送パラメータを計算するための逆解析による拡散輸送モデルを可能にする。環境条件の関数として材料中の汚染物質の濃度プロファイルの輪郭を描くための予測能力の設立により毒性学的危険性を評価し、最終的には効果的な除染のためのルートを開発する能力が来る。
本論文では、試料調製に関連した詳細が化学兵器剤の汚染物質との仕事だけでなく、汚染された物質からの実験データの収集とその後のモデリング4を含む、提示されている。実験ランをDESCように行った化学汚染物質や汚染除去、ソース文書5にribed、次のセクションで説明します。 図1に含まれるのサンプル調製および分析手順のフローチャート。
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
所望の環境に1条件ペイント基質
- 特定の温度および相対湿度（20℃、50％）に基板空調用環境室をプリセット。温度と含水量の両方が大幅に材料への吸収率に影響を与えることができるので、基板の状態が一貫して維持されていることを確認します。
- 0.32センチメートル厚いコート、全コーティング厚さの塗料の層（6 MIL-DTL-53039、溶媒分散性（SD）脂肪族ポリウレタンコーティングシステム）で20.25センチメートル2の表面積を有する5.08センチメートル半径ステンレス製のディスク（約100μmのプライマーとトップコート）。試験表面を有するステンレススチールトレイ上の（反復の所望の数を有する）基板が上向きに化学薬品にさらされる置く。
- ペトリ皿を有する基板をカバー。少なくとも60マイルのための環境室に試験基板を含むトレイを置きますnは理想的にO / N、可能ならば。
前処理付き基板の2。汚染
- そのような白衣、安全メガネ、手袋などのドン·個人用保護具。
- 注意：低温貯蔵からの化学汚染物質を入手し、一次容器バイアルを室温に平衡化させる。このプロトコルで使用される化学物質は、化学薬品標準的な分析標準物質（CASARM、98.0％の純度）グレードのHDおよびCASARM（89.0％高純度）グレードVX（両液相）である。どちら核磁気共鳴またはガスクロマトグラフィー/質量分析分析から純度の情報を取得し、ファイルに保持します。
注：注意：化学兵器の処理にのみ適用される安全性、セキュリティ、および保証上の注意を使用して承認された施設で訓練を受けた担当者が行ってください。 - 注意：ピペットチップで薬剤送達ツールを取り付け、薬剤の液滴（ 例えば 、1μl）を実現するためのツールを設定します。 Uncap汚染物質のバイアル、およびボンネット面にキャップを置き、上に向けたスレッド。ピペットをピックアップし、ゆっくりと汚染物質溶液中に先端を下げる。製造業者の指示に従って薬と薬剤送達ツールをロードします。静かにボンネットの作業面上にロードされたピペットを配置し、汚染物質のバイアルをおさらい。
- 注意：試験基板を汚染する。
- 環境室から試験基板を含むトレーを取り外します。
- 試験基板からペトリ皿を取り外し、ボンネット面に設定してください。デジタル汚染の前に各基板の外観を記録するために、各試験基板を撮影する。
- ロードされたピペットをピックアップし、最初のテスト基板上にエージェントの一滴（ 例えば 、1μl）を実現します。追加の基板を汚染しつつ蒸発を最小限に抑えるために、ポリスチレンのペトリ皿で汚染物質を覆う。基板ごとに繰り返します。ピペットチップ（Sをリロード必要に応じて2.3）TEP。
注：汚染物質の質量の配信を確認するために、クロマトグラフィーを介して分析用の基質の投与前と後のピペットの確認のサンプルを収集します。 - 試験基板からペトリ皿を取り外し、ボンネット面に設定してください。デジタル初期の汚染物質の相互作用を記録するために、各試験基板を撮影。
- ペトリ皿で試験基板をカバー。
- バック環境室への基板のトレイを置きます。
3汚染物質の相互作用熟成期間
- サンプルの高齢化に先立ち、第4節で使用するために準備するためにステンレス製高真空実験室ベント。
- 化学物質と環境の相互作用の動力学（ 例えば 、60分）に基づいて変化させることができる指定された期間環境室、お客様の年齢に汚染された基板を許可します。
- environmから基板を取り外しフードの作業面上のental室と場所。試験基板からペトリ皿を取り外し、デジタルポスト老化汚染物質の相互作用を記録するために各基板を撮影。
- 試験サンプル（ 例えば 、複数の気密容器入り）をダブル含まれており、高真空チャンバーで作業フードに移す。
4。高真空蒸着エミッション商工測定
高真空チャンバは、ターボ分子ドラッグポンプ及びダイアフラムバッキングポンプ（ 図2）によってポンピングされる小容量容器である。四重極質量分析計に直接温度制御された基板ホルダーに対向し、高真空条件下で汚染された基質からリアルタイムのガスの発生を測定するために使用されるポートに取り付けられている。真空チャンバの仕様および材料に関する詳細は、参考4に含まれている。
- チャンバが適切に通気されていることを確認します。
- 注意：第3節で調製した試料を開梱し、試験基板からペトリ皿を取り外します。ステンレス製のピンセットを使用して、各温度制御された基板ホルダーに1試験基板を配置します。
- 真空室を密封し、ポンプダウンシーケンスを開始します。チャンバは、基板が汚染されていた時に関連して指定されたエージングタイム（ 例えば 60分）で密封し、真空であるように、この手順を実行します。
- 単位電荷値（m / zを ）当たりの特定の質量で識別時間（質量流束を直接測定）の関数として選択された質量フラグメントチャンネルを記録を開始します。汚染物質分圧が検出限界を下回るまで<0.25 Hzでリアルタイムに：;：（m / zを = 109 HD のm / z = 114 VX）目的の分子からの一次質量断片に加えて、特定のバックグラウンドガス種を測定します（ - 8 Paの10）質量分析計の。
- の排出曲線を収集基板からの汚染物質の放出の持続時間。
- 汚染物質の質量流量は、チャンバ圧のベースラインまで低下した後、質量分析計で放出曲線の記録を停止する。
- 大気圧に高真空チャンバベント。
総残存汚染のために5。後処理評価
- 高真空蒸気放出室（HVVEC）装置を開き、ステンレス製のピンセットを用いてチャンバから基板を取り外します。
- ガラス抽出ジャーに基板を配置し、瓶に溶媒抽出を20ml加える（ 例えば 、イソプロピルアルコール：VXをクロロホルム：HD）。瓶に蓋をし、瓶を3回旋回。 60分間抽出溶媒中の基質のままにしておきます。
- 再び瓶を3回旋回した後、瓶を暴露する。きれいな、使い捨てガラスピペットを用いて、気体又は液体を介して分析のための分析バイアルに抽出溶媒の約1〜2 mlで転送するー7は、基板に保持された汚染物質の質量を測定した。
6。データ解析とモデリング
- 基板から質量流束に生の質量分析データ（測定されたイオン電流に由来する部分圧）を変換する。検出器に入射蒸気フラックスに検出されたガス種の分圧を変換するためのヘルツクヌーセン式の組み合わせを使用し、元の汚染事象から基板上の汚染領域を占めてスケーリング係数を含む。
- 塗装を通じて汚染物質輸送のための飽和濃度と拡散定数値（キーマストランスポートパラメータ）を決定するために、逆の方法（ 例えば 、レーベンバーグ·マルカートアルゴリズム）を使用します。予測された蒸気流束（適用適切な境界条件（参照4から式4を参照）とのFickの第二法則に解析解）を実験的に決定蒸気フラックスを比較してください。 汚染物質材料系のための濃度プロファイルを予測するためにマストランスポートパラメータを使用してください。
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
VXとHD（の主質量フラグメントについての時間分解質量分析法に基づいて、SD-塗装基質から計算された質量VXのフラックスとHDの図3に、例の天板質量電荷比、m / zを = 114および109、それぞれ）。イオナイザ、質量分析器またはフィルタ、および電荷検出器：四重極質量分析計は、3つの主要なコンポーネントを有している。ガス種は、電子衝撃イオン化（熱フィラメントスタイルの電子源）を介してイオン化され、生成されたイオンは、イオン電流を測定するために測定されたガスの分圧に（比例ファラデーカップまたは電子増倍管検出器に到達する途中四重極質量フィルタに注入される）。汚染された基板（出射角は基板法でピークに達した）から放出された種が優先的に検出されたように、この方法で使用される機器については、イオナイザは、基板表面に、視線近接（<3.5センチメートル）の近くに位置していたと疑似瞬時に。検出器におけるイオン電流を含むイオンが独立した質量分析基準およびデータベースの使用を介して電子衝撃イオン化プロセスから生じる特定の電離状態（z）を（ 例えば 、NISTマススペクトルとマスフラグメント（m）に割り当てられているデータベース）。電子衝撃イオン化イベントで作成された特定のイオンの相対存在量は、分子特異的であり、細心の注意が特にめったに単一のイオン化または断片化のイベントを受けないように、VXやHDなどの大きな分子、のために、質量スペクトルシグネチャを割り当てる際に必要とされる。時間分解実験を行った前に、同等の基板準備条件の完全な質量スペクトルが存在し、分析室に導入種について特定のm / zピークの相対存在量を確認するために記録した。この検証は、Tの期待の主質量フラグメントの強度を確認する付属興味のある人の検体は、システム内の他の種からの寄与で畳み込まれていませんでした。その後の実験における時間分解測定は、関心のある分析物に関連した時間の関数として、特定のm / zピークの強度を記録した。
分析計のイオン化装置で測定された生の質量分析データは、気体の分圧の形態である。この研究では、フラックスの計算に使用される主要HDおよびVXフラグメントのための部分的な圧力値は、可能な分子特異的断片化効率のための補正なしで窒素イオン化断面規格に基づいている。プロトコルで規定されているように、ステップ6.1は、検出器でのこれらの部分の圧力測定は、まず関係ヘルツクヌーセン式を用いて質量流束に変換されます。
Equationは1
N 式det、iは 、入射分子流速で、P iを 、測定される分圧（Pa）であり、mは種（グラム/分子）の分子量であり、kはボルツマン定数（J / K）であり、Tはチャンバ温度（K）。その後、汚染された表面からフラックスを決定するために、N cは 、検出器で測定された質量流束、N detとは、iが 、質量分析計の検出器領域（の検出器に平行な断面積の比によって乗算され表面上の汚染の面積に対する汚染された表面）：
式2
detは、検出器の面積であり、cは、上で汚染された領域である基板。基板の表面下から発する種のための拡散物質輸送に関連した時間体制の図3の焦点の上部パネルに示されたデータ。質量分析の前に測定がVXとHD滴の両方が真空に導入する前に、基板上に残留するバルク液体で、SD-ペイントで固着残っていなかったことを証明した。 VXとHDの平均最終的な汚染された面積は、それぞれ、2.6±0.1および5.9±0.6 cm 2であった。部分的には比較的高い分圧だけでなく、トラップされた又は弱の表面に結合されているバルク液体の汚染物質の脱着時にイオナイザー動作のための質量分析計の平衡に影響される初期時間体制（<千秒）のデータがこれらのプロットに含まれていません、基板。データは、質量流束速度の指数関数的減少で始まり、diffuのパラメータ推定に使用されるデータのソースである拡散制限レジームを実証汚染された基板の表面下からSIVE輸送。レジームの遷移の定義は、VXの蒸発及び付着した液体が枯渇するまでVX及びHDの両方について一定の蒸発速度を示したホウケイ酸ガラス基板（不浸透性材料）上に堆積されたHDの液体を測定することにより確認した。研究中の複雑なシステムを含むさまざまな相互作用を説明するために、 図3の下のパネルは、汚染されていない塗装基板から測定されたバックグラウンドシグナルを示す。非単調時間発展だけでなく、種プロファイル間での機能の一致に注意してください。測定は、真空条件下で記録されているように、塗装基材に捕捉された種のいずれかは、コーティングから拡散することが可能である。この観察結果は、（分圧に比例）は、基板のうち質量流束の割合はラットの相対存在によって影響され得るという可能性を示している水や塗料の溶剤を含むコーティング中の他の種の枯渇のメール。
パラメータ推定は、拡散律速蒸気放出フラックスを用いて行った。拡散のフィックの第二法則に解析解で計算されたフィット感は、特定の汚染物質の材料の組み合わせ8の飽和および拡散定数の決定を可能にする。材料からの質量流束の大きさだけでなく、質量流束の時間変化率を含む蒸気放出は、材料に対して、汚染物質の分布だけでなく、材料の9位に汚染物質に関連したトランスポートパラメータによって駆動され、 11。汚染物質の分布が既知である場合には、材料からの汚染物質フラックスは1を予測することができる。対照的に、蒸気放出フラックスは、基板とTRANSPにおける濃度分布を（本明細書中に記載の実験手順と同様に）測定される場合ORTパラメータが決定されてもよい。一般的に逆解析12,13と呼ばれている技術である。この実験では、基板からの蒸気流束の式は、拡散物質移動4,13を想定して、有限の厚さのコーティング中の汚染物質濃度プロファイルのフィックの第二法則に一次元（1D）解析解を経由して導出することができる。 図4有限厚吸収コーティングに分子拡散のための解析解を制約に関連する異なる境界条件を示している。計算の詳細は、4他の文書に記載され、その結果を表1にまとめる。
蒸気流束測定から推定質量輸送パラメータはSD塗料コーティング内の汚染物質の濃度分布と進化を予測するために実施された。この結果は、目の上に濃度場を表す含まれ塗装のうち、汚染物質の拡散開始時の塗料のickness（表面からのバルク液体を蒸発させた後）。 図5の上のパネルは、SD塗装におけるHDまたはVXの空間的依存濃度分布のシミュレーション結果を示す図である。 表1に列挙されるより大きな飽和濃度によって示されるように、コーティングが、HDの高い質量を吸収するが、それはより多くのVXと比較して基板の表面付近に局在している。 図5の下のパネルは、材料の近傍の者に健康被害をもたらす可能性塗料からの汚染物質の結果として生じる蒸気流束を示している。 HDおよびVX間の輸送現象の違いは、分子間相互作用が異なる分布を生成するために、塗料系を介して吸収分子の輸送を変化させることができることを示している。
図1基板準備や前処理のためのステップを示し、測定フローチャート、汚染する、高齢化、及び基質からエージェントのその後の発光を測定する。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。
高真空蒸気放出チャンバの図2の回路図。基板は、直接四重極質量分析計に対向する温度制御された基板ホルダ上にロードされている。チャンバーは、<10のベース圧力（ロードされていない基板）を有している- 7 Paとし、ポンプで送られるダイアフラムバッキングポンプによってサポートされているターボ分子ドラッグポンプによる。基板は、真空チャンバを排気して導入され、システムは<10ポンプダウンされると、質量分析計における質量流束の測定が開始される-を2Pa。基板直径は、スケールの基準となる。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。
図3 上：VX（青）とHD（赤）は、汚染されたSD化学剤耐性コーティング基材からの蒸気放出の実験的な測定に基づいて、基板からの磁束を計算した。所与の検体（VXのための主要な断片の質量分析装置で測定した（イオン電流由来）圧た：m / z = 114; HDた：m / z = 109）が材料から放出された種の視線検出を仮定して、基板からの元の質量流束に直接関係することができる。示されたデータは、バルク、表面結合汚染液が脱離した唯一の拡散律速大量輸送体制のためのもの下：。汚染されていない塗料基板によって放出されたガス種の背景部分の圧力測定。 2 Paであり、質量分析計が記録される可能性が最も早い時点-全チャンバ圧力が10を下回ったときに検討中のシステムの複雑さを説明する目的のために、完全な時間分解プロファイルは、（データ収集の始点から含まれている）。カラーキーは、識別された検出された種に対応する特定のm / z値を示している。
ロード/ 51825 / 51825fig4highres.jpg "幅=" 500 "/>
境界条件を含むフィックの法則に支配さ1D分子拡散吸収の図4の定義、変数の定義：C サブ 、基板中の汚染物質の濃度; C サブ、座って 、飽和濃度であり、Zは、吸収コーティングの厚さに沿った距離、D サブ 、コーティング中の汚染物質の拡散係数であり、t サブ塗料コーティングの厚さ。基板からの汚染物質の進化のために、真空下での測定を説明するモデルの場合、モデルは、z = 0で、真空コーティング界面、点での拡散律速輸送が支配が存在することを前提としています。これらの境界条件と逆解析計算がァに詳述されているとのその後の使用にフィックの法則に解析解の形NCE 4。
図5 上：逆解析を使用して塗装深さの関数として各エージェントペイント基質から実験的に決定質量流束の濃度プロファイルを計算。プロファイルは、汚染された物質からの蒸気フラックスは地下だけから来て、拡散性物質輸送によって決定された時点での分布を反映している。全体として、この場合には、より多くのHDの質量が吸収され、VXと比較して、塗膜の薄い部分でそうする。この差は、計算された飽和濃度及び拡散係数値に反映されている下：。図の上部部分の始点の濃度プロファイルに基づいて計算された蒸気流束プロファイル。計算された、時間依存蒸気フラックスは経験値と一致する各エージェントの進化における相対的な差を予測に関して、図3に示すerimentalデータ。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。
| エージェント | 拡散率（2 /秒） | 彩度（グラム/ m 3）で |
| VX | 9.91±0.07×10 -14 | 5.32±0.03×10 4 |
| HD | 2.11±0.04×10＆＃8211; 14 | 1.17±0.01×10 5 |
VX及びSD塗料と対話HDについては表1質量輸送パラメータ推定結果を表 4は、基準から適応。
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
塗料中のHDとVX用のマストランスポートパラメータは、蒸気排出データの数値逆解析によって決定した。算出されたパラメータと、それはその後、塗装中の汚染物質の分布の時間依存性濃度勾配マップを生成することが可能であった。逆解析結果はSD塗料におけるHDの溶解度がVXよりも高かったが、拡散率は低い約5倍であることが実証された。結果は、VX汚染プロファイルはSDペイントコーティングを貫通し、一方、HD汚染は、コーティングの表面に高度に濃縮されたことを示唆している。そのため、SD塗料用の除染の必要条件は、化学汚染物質に基づいて異なります。この方法の適用は、最終的には、材料の汚染物質耐性を特徴づける予測ツールを材料に汚染物質吸収の基礎理解を提供して。
仕事は、hを発表したがEREが有望であることが示された、本質的に多くのもつれの相互作用を含む上記のようなシステムでは、考慮すべき多くの要因があります。質量流束の測定値への影響を継続的に評価を必要とする異なる環境条件のためにさらに多くの汚染物質材料系にこのアプローチを拡張するには。これらの効果は、または他の環境条件に大量輸送ダイナミクス相対を変更してもしなくてもよい。図3に示唆したように目的の検体以外のバルクから複数種の脱離が含まれる。例えば、真空測定環境は、次に、汚染物質進化プロファイルを変更することができ、周囲圧力条件と比較して吸収された組成及び含量の変化（ 例えば 、水、塗料に関連した他の有機溶媒）を引き起こすことがある。
部分的pressuより大きなダイナミックレンジを必要性の高い永続的な化学システムへの技術の応用測定の再チャンバ圧力と測定されたイオン電流との関係に関しての計器感度の評価を必要とし得る。逆に、揮発性の高いまたは反応性化学種への技術の適用は、実行可能な質量流束データを確実にするために、チャンバ排気およびデータ収集（4.3および4.4ステップ）間の時間を慎重に検討が必要な場合があります。
最後に、このような多孔質輸送及び相互拡散またはプライマーとトップコート層等の塗料コーティングの多層性質を考慮に入れる必要性物質輸送を支配する他の機構14〜16が存在し得る。汚染物質の輸送を特徴付けるに関してはこれらの可能な影響のすべてが、現在進行中の研究の一部である。
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
著者らは、開示することは何もない。
Acknowledgments
著者は、機器設計における支援のために博士ウェスゴードン（ECBC）をお願いいたします。この作品は、プログラムCA08MSB317下エリックローウェンスタインとマイケル·ロバーツ（防衛脅威削減局）が資金提供2研究プログラムからの累積の結果を表しています。本明細書に引用された技術報告書がで得ることができるhttp://www.dtic.mil 。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Stainless Steel Tray | McMaster Carr | 4189T1 | 13-5/8" L x 9-3/4" W, http://www.mcmaster.com/#stainless-steel-trays/=p8dcgp |
| MIL-DTL-53039 solvent-dispersible aliphatic polyurethane coating system | Substrates supplied by internal source | ||
| Environmental Chamber | Custom Design. Full details on vacuum chamber specifications and materials included in reference 4. | ||
| bis(2-chloroethyl) sulfide | CASARM | TOXIC | |
| O-ethyl S-[2-(diisopropylamino)ethyl] methylphosphonothioate | CASARM | TOXIC | |
| Pipetter | Fisher Scientific | 22260201 | Range of 1.0 µl to 10 ml |
| Pipetter Tips | Fisher Scientific | 13-683-709 | 0.1 ml Volume |
| Stainless Steel High Vacuum Experimental Chamber | Custom Design | ||
| Quadrupole Mass Spectrometer | ExTorr | RGA300 | |
| Stainless Steel Tweezers | McMaster Carr | 5516A15 | Any stainless steel tweezers are appropriate. |
| Glass Extraction Jar | Scientific Specialties | 170808 | Jar fits a ~5 cm diameter substrate. Different glass jars with teflon lined lids are appropriate for different sized substrates. |
| Chloroform | Sigma-Aldrich | 650498 | HARMFUL. The extraction solvent for HD may change depending on the analytical method. |
| Isopropanol | Sigma-Aldrich | 650447 | HARMFUL. The extraction solvent for VX may change depending on the analytical method. |
| Pasteur Pipette | VWR | 14673-010 | size = 5 3/4" |
References
- Willis, M. P., Mantooth, B. A., Lalain, T. Novel Methodology for the Estimation of Chemical Warfare Agent Mass Transport Dynamics, Part II: Absorption. J. Phys. Chem. C. 116, 546-554 (2011).
- Felder, R. M. Estimation of Gas Transport-Coefficients from Differential Permeation, Integral Permeation, and Sorption Rate Data. J. Membr. Sci. 3, 15-27 (1978).
- Taviera, P., Mendes, A., Costa, C. On the Determination of Diffusivity and Sorption Coefficients Using Different Time-lag Models. J. Membr. Sci. 221, 123-133 (2003).
- Willis, M. P., Gordon, W. O., Lalain, T. A., Mantooth, B. A. Characterization of Chemical Agent Transport in Paints. J. Hazard Mater. 260, 907-913 (2013).
- Lalain, T., Mantooth, B., Shue, M., Pusey, S., Wylie, D. The Chemical Contaminant and Decontaminant Test Methodology Source Document. Second Edition. Report No. ECBC-TR-980. , U.S. Army Edgewood Chemical Biological Center. Aberdeen Proving Ground, MD. (2011).
- MIL-DTL-53039B: Coating Aliphatic Polyurethane, Single Component, Chemical Agent Resistant. , U.S. Army Research Laboratory, Weapons and Materials Research Directorate, Materials Applications Branch, Specifications and Standards Office. Aberdeen Proving Ground, MD. (2005).
- Shue, M., et al. Low-Level Analytical Methodology Updates to Support Decontaminant Performance Evaluations. Report No. ECBC-TR-883. , Aberdeen Proving Ground, MD. U.S. Army Edgewood Chemical Biological Center. (2011).
- Schwope, A. D., Klein, J. M., Sidman, K. R., Reid, R. C. Sorption-Desorption Phenomena of Chemicals from Polymer (Paint) Films. J. Hazard. Mater. 13, 353-367 (1986).
- Li, F., Niu, J. Control of Volatile Organic Compounds Indoors - Development of an Integrated Mass-Transfer-Based Model and Its Application. Atmos. Environ. 41, 2344-2354 (2007).
- Li, F., Niu, J., Zhang, L. A Physically-Based Model for Prediction of VOCs Emissions from Paint Applied to an Absorptive Substrate. Build. Environ. 41, 1317-1325 (2006).
- Li, F., Niu, J. L. Simultaneous Estimation of VOCs Diffusion and Partition Coefficients in Building Materials via Inverse Analysis. Build. Environ. 40, 1366-1374 (2005).
- Li, F., Niu, J. L. An Inverse Technique to Determine Volatile Organic Compounds Diffusion and Partition Coefficients in Dry Building Material. Heat and Mass Transfer. 41, 834-842 (2005).
- Li, F., Niu, J. L. An Inverse Approach for Estimating the Initial Distribution of Volatile Organic Compounds in Dry Building Material. Atmos. Environ. 39, 1447-1455 (2005).
- Vesely, D. Diffusion of Liquids in Polymers. Int. Mater. Rev. 53, 299-315 (2008).
- Goossens, E. L. J., van der Zanden, A. J. J., Wijen, H. L. M., van der Spoel, W. H. The Measurement of the Diffusion Coefficient of Water in Paints and Polymers from Their Swelling by Using an Interferometric Technique. Prog. Org. Coat. 48, 112-117 (2003).
- Arya, R. K., Vinjamur, M. Measurement of Concentration Profiles Using Confocal Raman Spectroscopy in Multicomponent Polymeric Coatings-Model Validation. J. Appl. Polym. Sci. 128, 3906-3918 (2013).
