Анализ «зариновой лаборатории» в подмосковном парке «Патриот».

К западу от Москвы располагается парк «Патриот». Один из интересных экспонатов парка — предполагаемая лаборатория по производству зарина, которая, как сообщается, захвачена в Сирии. Но действительно ли она предназначена для производства нервно-паралитического вещества зарин?

Фотографии «зариновой лаборатории»: Conflict Intelligence Team (CIT)

Производство зарина

Зарин — сложное в производстве вещество. Его синтез сложнее, чем синтез многих других нервно-паралитических веществ. Существует множество способов производства зарина из базовых материалов.

Все эти способы производства включают в себя получение вещества под названием метилфосфонил дихлорид, которое я далее буду называть «DC». Для производства зарина DC необходимо преобразовать в другое вещество, которое называется метилфосфонил дифторид, или DF. Вне зависимости от того, каким способом получают DF, для получения молекул зарина всегда требуется один из двух финальных этапов. За отсутствием лучшей терминологии я буду называть их «Метод 1» и «Метод 2».

В ходе Метода 1 DF реагирует с изопропиловым спиртом (IPA). В результате реакции одной молекулы DF c одной молекулой изопропилового спирта образуется одна молекула зарина, одна молекула фторида водорода (HF), а также выделяется теплота. И HF (опасная кислота), и выделение тепла представляют собой серьезные проблемы.

Метод 2 был разработан для противодействия проблеме HF, которая, как выяснилось, при массовом производстве вызывает серьезные проблемы, в том числе гибель персонала и потерю дорогостоящего оборудования.

Этот метод более сложен. В нем с IPA реагирует смесь DF c DC. В ходе реакции две молекулы IPA реагируют с 1 молекулой DC и 1 молекулой DF.

Если эта реакция проводится аккуратно и при необходимых температуре и давлении, она дает две молекулы зарина и 2 молекулы хлорида водорода (HCl), а также большое количество теплоты. Полученную HCl (соляную кислоту) проще удалить различными методами химической инженерии, чем HF. Она также менее опасна в обращении, но лишь относительно.

В американской химической программе коктейль из DC и DF создавался частичным проведением процесса получения DF из DC и остановкой реакции по достижении соответствующего соотношения DC и DF. Чтобы довести до совершенства этот процесс на американском объекте по производству зарина в Колорадо, потребовались буквально годы проб и ошибок.

Точное соотношение DC и DF почти, но не точно эквимолярное. Время, температура и процессы получения смеси DC и DF из DC по-прежнему строго засекречены. Этот процесс должен происходить при высокой температуре, поскольку при комнатной температуре DC — твердое вещество.

Разбираем «лабораторию зарина»

Говоря в общем, представленное оборудование абсолютно непригодно для получения зарина. Все, кому знакомы хорошо задокументированные исторические процессы получения зарина в Германии, США и Японии, сразу увидят, что это оборудование не годится для такой задачи.

Если честно, не знаю, с чего начать разбор.

Многие элементы экспоната остались без объяснений. Отсутствующие элементы по определению не могут быть оценены, однако можно сделать заключения из самого факта их отсутствия. Сказать по правде, вполне возможно, что создатели экспоната мало знали о процессе получения зарина и поэтому строили догадки. Какая-либо схема, которая могла бы объяснять, что происходит в этой мешанине оборудования, отсутствует.

Если это должна быть установка по производству зарина, то здесь видны только последние этапы процесса, а именно описанного выше Метода 1.

Для Метода 2 здесь недостаточно инженерного оборудования и средств контроля за процессом. Предположим, что элементы установки и химические вещества соответствуют их обозначениям. Однако на самом деле это может быть и не так: зачастую в тайных лабораториях по производству наркотиков вещества хранят в контейнерах с не соответствующими содержимому маркировками.

Что за процесс здесь показан?

Неизвестно, в каких контейнерах происходят те или иные части процесса. Синие бочки отмечены на английском как «реактор для смешивания реагентов», однако с арабского маркировка переводится как «реагенты для смешивания в реакторе» (прим.: я не читаю по-арабски, перевод предоставлен Bellingcat). Эти два описания противоречат друг другу. Мы не знаем, является ли реактором одна из пластиковых бочек или же металлическая бетономешалка.

Также непонятно, зачем в тайной лаборатории помечать элементы установки. Существует два основных объяснения:

1. В одной бочке хранится DF, в другой — изопропиловый спирт. Эти два компонента смешиваются в бетономешалке с добавлением триэтиламина;
2. Реакция DF и IPA проходит в одном из пластиковых барабанов. Затем продукт попадает в бетономешалку, где к нему добавляется триэтиламин.

В любом случае, применение этих процессов на таком оборудовании вызовет множество проблем. Далее следует их примерный список:

Отсутствие DF

Производство зарина без DF невозможно, однако никаких свидетельств присутствия DF мы не наблюдаем.

Авторы выставки поместили на видное место изопропиловый спирт и совсем не являющийся необходимым триэтиламин, но не DF.

Не видно никакого контейнера, который подходил бы для хранения DF — вещества, которое бурно реагирует с различными материалами и даже влагой в воздухе. DF отсутствует в открітом доступе, единственные его источники — объекты, тщательно регулируемые Конвенцией по запрещению химического оружия, которые выдают DF только в очень малых количествах.

Если вам нужен DF, вам придется его произвести. Различные процессы производства DF сложны и опасны. Однако на этих фотографиях отсутствуют какие-либо признаки оборудования или процесса, необходимого для производства или очистки DF. Если предположить, что лаборатория действительно производит зарин, то выходит, что DF здесь уже присутствует. Это, в свою очередь, требует объяснения происхождения DF.

Синие бочки

Синие пластиковые бочки непригодны для проведения реакции IPA c DF.

Такие большие синие бочки часто, но не всегда производятся из полиэтилена и широко используются для хранения химикатов. Эти конкретные бочки сертифицированы для хранения пищевых продуктов. Их маркировки указывают на их российское происхождение. Их производитель — располагающаяся под Москвой российская компания ZTI.

Возникает важный вопрос. Учитывая, что подобные бочки широко распространены по всему миру, зачем тайной химической лаборатории повстанцев заказывать их у подмосковной компании, которая располагается всего в 60 километрах от парка «Патриот»?

Согласно сайту производителя, эти бочки делаются либо из полиэтилена низкой плотности (ПЭНП), либо из полиэтилена высокой плотности (ПЭВП). Этот материал имеет неплохую устойчивость к коррозии.

Может ли бочка из полиэтилена низкой плотности выдержать производство одной-двух партий зарина? Возможно, хотя этот материал не идеален для этой цели. Проблему представляет температура и давление. При высокой температуре полиэтиленовые бочки теряют целостность конструкции. Они выдерживают температуры до 80°С, однако очень недолго держатся при 90°С. Химическая совместимость ПЭНП и ПЭВП поясняется здесь

В результате реакций DF c IPA и с водой выделяется теплота. Бочки также находятся под давлением, по-видимому с помощью азота или другого газа из газовых баллонов.

Кажется странным, что под давлением используются бочки, не предназначенные для такого использования. Выделение теплоты и HF также резко повысит давление в бочках.

В ходе производства зарина такая бочка либо разорвется, либо из нее будут выделяться опасные газы. Проведение реакции по получению зарина в бочке из ПЭНП и ПЭВП представляется безрассудным и небезопасным. Кроме того, в пластиковых бочках отсутствует смешивающий механизм. Непонятно, как могло происходить смешивание.

С другой стороны, в бочках могли храниться IPA и DF. DF сложно хранить в безопасных условиях, как выяснила армия США в ходе собственной программы по производству нервно-паралитических веществ. Предпочтительный материал для хранения DF — полиэтилен высокой плотности (ПЭВП). Это известный факт. Имеющаяся литература не дает ответа о пригодности ПЭНП для хранения DF.

Бетономешалка

Учитывая отсутствие смешивания, непоследовательные маркировки, а также тот факт, что пластиковые бочки не могут использоваться для основной реакции DF c IPA, использование модифицированной бетономешалки для реакции DF c IPA представляется крайне проблематичным.

Все, кто видели, как работает подобная бетономешалка, знают, что барабан бетономешалки вращается. Пример работы механизма см. здесь.

Как же импровизированные шланги, подающие реактивы в бетономешалку, будут работать при вращении барабана? Шланги закрутятся вокруг бетономешалки. Затем они разорвутся и зальют всё вокруг химикатами.

Кроме того, учитывая, что крышка плотно задраена, непонятно, как будет удаляться конечный продукт. Металлическая бетономешалка очень быстро нагреется до очень высокой температуры.

В левой части бетономешалки, по-видимому, имеется отверстие. Из отверстия при вращении во все стороны будет разбрызгиваться горячий HF и зарин. Кроме того, HF и DF будут реагировать с металлом. Для длительного проведения бинарной реакции по получению зарина необходимы особые металлы.

С другой стороны, возможно, что барабан не предназначен для вращения. Но это было бы странно, так как мы не видим никакого другого механизма смешивания. Представляется крайне вероятным, что эта мешалка выйдет из строя, и последствия будут катастрофическими.

Соединения и фиттинги

Хотя полиэтиленовая бочка обеспечивает некоторую устойчивость к HF, различные фиттинги и соединения, по которым химикаты поступают в бочку и из бочки, не выдержат контакта с HF или DF. И HF, и DF сурово обходятся с металлом.

Следует также отметить, что на фиттингах на газовом баллоне присутствуют кириллические символы, что говорит об их вероятном российском происхождении. Зачем сирийским повстанцам вызывать подозрения, заказывая фиттинги для газовых баллонов из России?

Средства индивидуальной защиты

Средств защиты, надетых на манекенах, недостаточно для безопасной работы на производстве зарина.

Тайвековые костюмы и военные противогазы с фильтром обеспечат достаточную защиту от испарений и капель зарина, но но не защитят от компонентов, необходимых для его производства. Утечка паров HF наверняка попадет на кожу человека в таком костюме, тем более что он не является герметичным.

Дадут ли маски какую-то защиту дыхательных путей? Вероятно. Но защитят ли они людей, продолжительное время работающих в закрытом пространстве? Маловероятно.

Перчатки могут быть непригодны для работы с триэтиламином. Непонятно, какого именно типа перчатки на манекенах.

Контроль температуры

Оборудование или какие-либо свидетельства контроля температуры на каком-либо этапе процесса отсутствуют. Теплота, выделяемая в ходе реакции, вызовет неприятные последствия, если ее не контролировать. Реакции DF c IPA, вероятно, даст достаточное количество теплоты, чтобы содержимое пластиковой бочки или бетономешалки закипело. Это приведет к катастрофической аварии. На информационном стенде экспоната говорится, что процесс проходит при 25°С. Это абсурд.

Контейнеры и обозначения реагентов.

Ни один из контейнеров не является, по-видимому, оригинальным контейнером от производителя. Информация о безопасности на английском языке, по-видимому, распечатана и приклеена к контейнерам скотчем. Приходится предположить, что контейнеры помечены верно. Однако в этих контейнерах может быть что угодно.

Спирт

Изопропиловый спирт на фото, по-видимому, имеет недостаточную чистоту для безопасности и эффективности реакции DF-IPA.

Чтобы эта реакция шла правильно, спирт должен быть как можно ближе к 100%-ной чистоте, а также полностью лишен влаги, так как DF очень резко реагирует с водой. В установке отсутствует какое-либо оборудование для очистки IPA.

Невозможно, чтобы контейнер содержал 100%-но чистый IPA, поскольку в контейнере ясно виден уровень жидкости. 100%-но чистый IPA быстро поглощает влагу из воздуха. Использование спирта на фото для получения зарина наверняка вызовет проблемы. Зарин вы, конечно, получите, но его качество и безопасность будет быстро снижаться, а также вам понадобится более серьезный реакционный сосуд, чем на фото.

DF вступает в реакцию практически мгновенно, образуя HF и другую кислоту. Любая молекула DF, которая реагирует с водой вместо IPA, снижает чистоту конечного продукта, так как из нее образуются примеси, а не зарин. Кроме того, реакция DF c водой выделяет лишнее тепло, что еще более увеличивает количество теплоты в реакционном сосуде. Говоря коротко, применение спирта, представленного на фото, делает непригодным представленный на фото реакционный сосуд.

Триэтиламин

Различные амины  известны неплохой способностью осаждать кислотные примеси зарина. Эта тема уже хорошо освещалась в статьях Bellingcat.

Тщательное исследование технической литературы показывает, что триэтиламин полезен в качестве добавки к зарину. Следует отметить, что источник этих знаний — британская химическая программа 1950-х, в ходе которой зарин получали по Методу 2.

Однако нужно заметить, что безопасность триэтиламина в условиях импровизированной лаборатории сомнительна.

Физические характеристики триэтиламина делают его пожароопасным. Он крайне летучий и выделяет пары. У него низкая точка кипения и предел взрываемости, что делает его весьма опасным рядом с любым источником тепла или искрой. Учитывая возможность появления искр, высокую температуру ввиду экзотермических реакций и вероятность выделения паров триэтиламина из предполагаемого сосуда для смешивания, вполне вероятен пожар или взрыв. Кроме того, триэтиламин вызывает коррозию многих типов пластика, резины и металлов.

Вывод

Учитывая все представленные выше свидетельства, крайне маловероятно, что этот экспонат — действительно лаборатория по производству зарина. Хотя она может вызывать интерес у посетителей парка «Патриот», она не выдерживает даже самой базовой проверки.

Различные химики, в том числе DDTea, оказали неоценимую помощь при подготовке этого поста. Спасибо.