KR102426342B1 - Neutralizer composition for CS gas - Google Patents

Abstract

The present invention relates to a neutralizer composition for CS gas which can quickly decompose CS gas at room temperature to alleviate irritation to the human body while being harmless to the human body, and can be used in the 2-chlorobenzaldehyde (CBA) recovery process and the chemical disposal method of tear gas according to the decomposition of the CS gas. The configuration of the present invention includes 98.5 to 99.5 wt% of a solvent in which water and alcohol are mixed, 0.1 to 0.5 wt% of an acidic agent, 0.3 to 0.8 wt% of a basic agent, and 0.1 to 0.5 wt% of other additives.

Description

CS가스의 중화제 조성물{Neutralizer composition for CS gas}Neutralizer composition for CS gas

본 발명은 CS가스의 중화제 조성물에 관한 것으로, 구체적으로는 인체에 무해하면서도 인체에 대한 자극을 완화시킬 수 있도록 상온에서 CS가스를 빠르게 분해할 수 있고, CS가스를 분해함에 따른 CBA(2-chlorobenzaldehyde) 회수공정과 최루탄의 화학적 폐기방법에 활용할 수 있도록 하는 CS가스의 중화제 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for neutralizing CS gas, and specifically, it can rapidly decompose CS gas at room temperature so as to be harmless to the human body and alleviate irritation to the human body, and CBA (2-chlorobenzaldehyde) by decomposing CS gas ) It relates to a neutralizing agent composition for CS gas that can be used in the recovery process and the chemical disposal method of tear gas.

최루성 물질이 인체에 노출되었을 경우, 피부는 물론 코, 목, 눈의 점막 중 수분과 반응하여 매운 느낌과 더불어 구토와 기침, 재채기를 유발하고, 콧물과 눈물이 많이 나오게 할 뿐만 아니라 정신도 혼미해지며, 현기증과 호흡이 어려워져 극심한 고통에 시달리게 된다.When a tear substance is exposed to the human body, it reacts with moisture in the skin as well as the mucous membranes of the nose, throat, and eyes, causing a pungent feeling, vomiting, coughing, sneezing, runny nose and tears, as well as confusion. It causes dizziness and difficulty breathing, resulting in excruciating pain.

최루성 물질로 CS(2-chlorobenzalmalononitrile)는 근래에 이르기까지 최루탄의 성분으로 많이 사용되었던 물질로 살상력은 없으나 폐는 물론 간과 심장에 위해를 끼친다는 보고가 있다.As a tear gas, CS (2-chlorobenzalmalononitrile) has been widely used as a component of tear gas until recently.

CS의 독성은 그의 가수분해 생성물인 malononitrile이 hydrogen cyanide로 분해되어 세포 독성을 유발하여 산소 공급을 방해할 뿐 아니라, 에너지 대사에 매우 중요한 역할을 담당하는 ATP(Adenosine triphosphate) 형성억제를 유발하여 조직 내 병변을 일으킨다고 알려져 있다.The toxicity of CS is that its hydrolysis product, malononitrile, is decomposed into hydrogen cyanide, which causes cytotoxicity to interfere with oxygen supply, as well as inhibits the formation of ATP (Adenosine triphosphate), which plays a very important role in energy metabolism. known to cause lesions.

따라서, 상술한 바와 같은 CS의 독성을 감소 또는 제거시킬 필요성이 제기되고 있는 실정이다.Therefore, there is a need to reduce or eliminate the toxicity of CS as described above.

종래에 CS가스의 독성을 제거하기 위한 방법으로는 5%의 sodium bisulfite(NaHSO₃)와 sodium pyrosulfite(Na2S2O5)의 혼합물을 녹인 물로 씻어 내거나 소금물을 눈에 흘러내리게 하는 방법이 있지만, 이러한 방법은 CS가스에 노출된 개인이 개별적으로 실행해야 하는 소극적인 방법이므로 실질적인 효용성이 없는 것으로 치부된다.Conventionally, as a method for removing the toxicity of CS gas, there is a method of rinsing a mixture of 5% sodium bisulfite (NaHSO ₃ ) and sodium pyrosulfite (Na2S2O5) with water or letting salt water run down the eyes, but these methods are It is considered to be of no practical utility as it is a passive method that must be carried out individually by individuals exposed to the gas.

한편, CS는 사용상의 독성문제 뿐만 아니라, 수류탄, 총류탄 및 다연발 가스탄 등의 다양한 형태로 제작된 CS를 주성분으로 한 제품들은 소정의 유효기간이 경과되면 폐기 또는 재활용하게 되는데, 이때 CS의 무독화(detoxification)가 매우 중요하다.On the other hand, CS is not only a toxic problem in use, but also products containing CS produced in various forms such as grenades, gun grenades, and multiple gas grenades are discarded or recycled when a predetermined expiration date has elapsed. Detoxification is very important.

종래기술로서, 특허문헌 1에는 CS를 염기성 물질과 산성 물질에 적절히 혼합하여 연소하는 방법 및 CS를 2단계 화학반응으로 비독성의 유기물질인 o-클로로스타이렌과 황산암모늄으로 변환하여 재활용하는 방법이 개시되어 있으나, 과정이 비효율적이고 비경제적이어서 실용화되지 못하고 있는 실정이다.As a prior art, Patent Document 1 discloses a method of burning CS by appropriately mixing it with a basic material and an acidic material, and a method of recycling CS by converting it into o-chlorostyrene and ammonium sulfate, which are non-toxic organic substances, in a two-step chemical reaction. Although this has been disclosed, the process is inefficient and uneconomical, and thus has not been put to practical use.

미국특허 US 4,284,832US Patent US 4,284,832

본 발명의 목적은 인체에 무해하면서도 인체에 대한 자극을 완화시킬 수 있도록 상온에서 CS가스를 빠르게 분해할 수 있고, CS가스를 분해함에 따른 CBA(2-chlorobenzaldehyde) 회수공정과 최루탄의 화학적 폐기방법에 활용할 수 있도록 하는 CS가스의 중화제 조성물을 제공함에 있다.An object of the present invention is to rapidly decompose CS gas at room temperature so as to be harmless to the human body and alleviate irritation to the human body, and to recover CBA (2-chlorobenzaldehyde) by decomposing CS gas and chemical disposal method of tear gas. To provide a neutralizing agent composition for CS gas that can be utilized.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 CS가스의 중화제 조성물은, 물과 알코올을 혼합한 용매 98.5 내지 99.5중량%, 산성제재 0.1 내지 0.5중량%, 염기성제재 0.3 내지 0.8중량% 및 기타 첨가제 0.1 내지 0.5중량%를 포함한 구성으로 이루어진다.The neutralizing agent composition for CS gas according to the present invention for achieving the above object is 98.5 to 99.5% by weight of a solvent mixed with water and alcohol, 0.1 to 0.5% by weight of an acidic agent, 0.3 to 0.8% by weight of a basic agent, and 0.1 to 0.1 to other additives It consists of a configuration including 0.5% by weight.

상기 상기 산성제재는 시트르산이고, 상기 염기성제재는 탄산나트륨과 황산나트륨을 혼합하여 이루어질 수 있다.The acidic agent may be citric acid, and the basic agent may be made by mixing sodium carbonate and sodium sulfate.

상기 시트르산, 탄산나트륨 및 황산나트륨의 몰비는 1:2.7:1일 수 있다.The molar ratio of the citric acid, sodium carbonate and sodium sulfate may be 1:2.7:1.

상술한 본 발명의 구성에 의하면, 인체에 무해하면서도 인체에 대한 자극을 완화시킬 수 있도록 상온에서 CS가스를 빠르게 분해할 수 있고, CS가스를 분해함에 따른 CBA(2-chlorobenzaldehyde) 회수공정과 최루탄의 화학적 폐기방법에 활용할 수 있는 효과가 있다.According to the above-described configuration of the present invention, CS gas can be rapidly decomposed at room temperature so as to be harmless to the human body and relieve irritation to the human body, and the CBA (2-chlorobenzaldehyde) recovery process and tear gas can be obtained by decomposing the CS gas There is an effect that can be used for chemical disposal methods.

도 1은 CS시료에 대해 NMR 용매에서 얻은 ¹H NMR 스펙트럼(CDCl₃)이다.
도 2 내지 도 4는 CS시료에 대해 NMR 용매에서 얻은 ¹H NMR 스펙트럼(CD₃OD + D₂O)이다.
도 5 및 도 6은 최루탄 시료에 대해 NMR 용매에서 얻은 ¹H NMR 스펙트럼(CD₃OD + D₂O)이다.1 is a ¹ H NMR spectrum (CDCl ₃ ) obtained in an NMR solvent for a CS sample.
2 to 4 are ¹ H NMR spectra (CD ₃ OD + D ₂ O) obtained in an NMR solvent for a CS sample.
5 and 6 are ¹ H NMR spectra (CD ₃ OD + D ₂ O) obtained in an NMR solvent for a tear gas sample.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 상술한 본 발명의 목적을 구현하기 위한 바람직한 실시 구성과 이들 구성에 따른 작용관계에 대하여 설명하겠으며, 종래와 동일 내지 동일 범주에 있는 기술구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments for implementing the object of the present invention will be described and operational relationships according to these configurations will be described. do it with

본 발명은 인체에 무해하면서도 인체에 대한 자극을 완화시킬 수 있도록 상온에서 CS가스를 빠르게 분해할 수 있고, CS가스를 분해함에 따른 CBA(2-chlorobenzaldehyde) 회수공정과 최루탄의 화학적 폐기방법에 활용할 수 있도록 하는 CS가스의 중화제 조성물에 관한 것이다.The present invention can rapidly decompose CS gas at room temperature so as to be harmless to the human body and alleviate irritation to the human body, and can be used in the CBA (2-chlorobenzaldehyde) recovery process and the chemical disposal method of tear gas by decomposing the CS gas. It relates to a neutralizing agent composition of CS gas to make it possible.

이를 위해 본 발명에 따른 CS가스의 중화제 조성물의 구성은, 물과 알코올(인체에 무해한 에탄올)을 혼합한 용매 98.5 내지 99.5중량%, 산성제재 0.1 내지 0.5중량%, 염기성제재 0.3 내지 0.8중량% 및 기타 첨가제 0.1 내지 0.5중량%를 포함하여 이루어질 수 있다.To this end, the composition of the neutralizer composition of the CS gas according to the present invention is 98.5 to 99.5% by weight of a solvent mixed with water and alcohol (ethanol harmless to the human body), 0.1 to 0.5% by weight of an acidic agent, 0.3 to 0.8% by weight of a basic agent, and Other additives may include 0.1 to 0.5% by weight.

이렇게 구성된 본 발명에 따른 CS가스의 중화제 조성물을 설명하기에 앞서, CS가스의 화학적 구조는 하기와 같고,Prior to explaining the neutralizer composition of CS gas according to the present invention configured in this way, the chemical structure of the CS gas is as follows,

CS가스의 화학 구조적 특성상 하기와 같이, 역반응에 의해 CBA(2-chlorobenzaldehyde)와 MN(malononitrile)으로 분해될 수 있다.Due to the chemical and structural characteristics of CS gas, it can be decomposed into CBA (2-chlorobenzaldehyde) and MN (malononitrile) by a reverse reaction as follows.

한편, 본 발명에 따른 CS가스의 중화제 조성물의 구성 중, 용매는 98.5 내지 99.5중량%가 포함될 수 있는데, 이러한 용매는 물과 에탄올이 1:1의 중량비로 혼합된 것으로, 바람직하게는 물 49.6중량%와 에탄올 49.6중량%가 혼합될 수 있고, 이를 초과하거나 미만으로 포함되면 CS가스의 용해도가 미미해지거나 과도해져 CS가스의 분해효과가 떨어질 수 있기 때문이다.Meanwhile, in the composition of the CS gas neutralizer composition according to the present invention, 98.5 to 99.5% by weight of the solvent may be included, and the solvent is a mixture of water and ethanol in a weight ratio of 1:1, preferably water 49.6% by weight. % and 49.6% by weight of ethanol may be mixed, and if it exceeds or is included in less than this, the solubility of the CS gas may be insignificant or excessive, and the decomposition effect of the CS gas may be lowered.

그리고, 본 발명에 따른 CS가스의 중화제 조성물의 구성 중, 산성제재는 시트르산으로 이루어질 수 있는데, 시트르산(CA, citric acid)은 하이드록시기를 가지는 다염기 카복실산의 하나로서, 무색무취의 고체로 물과 알코올에 잘 녹는 천연방부제인 동시에 음식 혹은 탄산음료의 맛 또는 신맛을 내는데 사용하고, 주로 감귤류 과일에 존재하는데, 레몬과 라임에서 높은 농도로 존재하며, 화학식은 C₃H₄OH(COOH)₃이다.And, in the composition of the neutralizer composition for CS gas according to the present invention, the acidic agent may be made of citric acid. Citric acid (CA, citric acid) is one of the polybasic carboxylic acids having a hydroxyl group, and is a colorless, odorless solid with water and It is a natural preservative that dissolves well in alcohol and is used to flavor or sour food or carbonated drinks. It is mainly present in citrus fruits, and it is present in high concentrations in lemons and limes, and the chemical formula is C ₃ H ₄ OH(COOH) ₃ .

이러한 시트르산은 0.1 내지 0.5중량%가 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.2중량%가 포함될 수 있으며, 이를 초과하거나 미만으로 포함될 경우에는 중화제의 pH가 낮아져 인체에 유해할 우려가 발생하거나 CS가스의 용해도가 떨어질 수 있기 때문이다.Such citric acid may be included in 0.1 to 0.5% by weight, preferably 0.2% by weight, and when it is included in excess or less than this, the pH of the neutralizing agent is lowered and there is a risk of harm to the human body or the solubility of CS gas is decreased. because it could fall.

또한, 본 발명에 따른 CS가스의 중화제 조성물의 구성 중, 염기성제재는 0.3 내지 0.8중량%가 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.5중량%가 포함될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 탄산나트륨(NC, Na₂CO₃) 0.3중량% 및 황산나트륨(NS, Na₂SO₄) 0.2중량%를 포함한 구성으로 이루어질 수 있다.In addition, in the composition of the CS gas neutralizer composition according to the present invention, the basic agent may be included in an amount of 0.3 to 0.8% by weight, preferably 0.5% by weight, more preferably sodium carbonate (NC, Na ₂ CO ₃ ) 0.3% by weight and sodium sulfate (NS, Na ₂ SO ₄ ) It may be composed of 0.2% by weight.

이렇게 탄산나트륨과 황산나트륨의 혼합으로 이루어진 염시성제재가 상술한 중량비를 초과하거나 미만으로 포함될 경우, 중화제의 pH가 너무 높아져 인체에 유해할 우려가 발생하거나 CS가스의 분해과정에서 생성될 수 있는 CBA(2-chlorobenzaldehyde)의 회수율이 떨어질 수 있다.In this way, when the salt oxidizing agent consisting of a mixture of sodium carbonate and sodium sulfate is contained in excess or less than the above-mentioned weight ratio, the pH of the neutralizing agent becomes too high and there is a risk of harm to the human body or CBA (2) that may be generated in the decomposition process of CS gas. The recovery rate of -chlorobenzaldehyde) may decrease.

특히, 본 발명에 따른 CS가스의 중화제 조성물의 구성 중, 시트르산, 탄산나트륨 및 황산나트륨의 몰비는 1:2.7:1인 것이 바람직하다.In particular, in the composition of the CS gas neutralizer composition according to the present invention, the molar ratio of citric acid, sodium carbonate and sodium sulfate is preferably 1:2.7:1.

더불어, 기타 첨가제는 피부보호제 또는 향료와 같은 보조적 첨가제로 이루어지고, 0.1 내지 0.5중량%가 첨가될 수 있는데, 바람직하게는 0.1중량%가 포함될 수 있다.In addition, the other additives consist of auxiliary additives such as skin protectants or fragrances, and may be added in an amount of 0.1 to 0.5% by weight, preferably 0.1% by weight.

이하, 본 발명에 따른 CS가스의 중화제 조성물의 실시예에 관하여 하기의 표 1에 나타낸 중량비와 몰비를 토대로 상세히 설명한다.Hereinafter, examples of the CS gas neutralizer composition according to the present invention will be described in detail based on the weight ratio and the molar ratio shown in Table 1 below.

[표 1][Table 1]

CS가스의 반응 특성을 알아내기 위해 ¹H NMR(Nuclear Magnetic Resonance)을 시행하였고, ¹H NMR 시행은 mg 단위의 미량 시료를 사용하였으며, 실험실의 기구, 쓰레기통, 폐기통 또는 청소도구 등에 오염되어 있는 CS가스를 중화시키는 실험을 실시하였다. ¹ H NMR (Nuclear Magnetic Resonance) was performed to find out the reaction characteristics of CS gas, and for ¹ H NMR, trace samples in the unit of mg were used. An experiment was conducted to neutralize the CS gas.

아울러, ¹H NMR은 시료에 강한 자장을 걸어준 후 수소원자핵의 에너지 상태를 측정함으로써, 시료에 어떤 종류의 수소원자들이 존재하는지를 알아낼 수 있는 것으로, 이를 통해 시료의 화학적인 구조를 예측할 수 있고, 화학반응에서 해로운 형태의 화합물이 만들어지는지 예측할 수 있는 것이다.In addition, ¹ H NMR can find out what kinds of hydrogen atoms are present in the sample by measuring the energy state of the hydrogen nuclei after applying a strong magnetic field to the sample, and through this, the chemical structure of the sample can be predicted, It is possible to predict whether a chemical reaction will produce a harmful form of the compound.

본 발명에서는 mg 단위의 시료를 내경 0.3mm 정도의 NMR튜브에 넣고 중수소(D) 용매 0.5 내지 1mL에 녹인 후 NMR 기기(250MHz NMR 기기)를 사용하여 스펙트럼을 얻어냄으로써, 스펙트럼을 분석하여 시료의 화학적 구조 및 반응 특성을 알아낼 수 있도록 하였다.In the present invention, a mg unit sample is placed in an NMR tube with an inner diameter of about 0.3 mm, dissolved in 0.5 to 1 mL of a deuterium (D) solvent, and then a spectrum is obtained using an NMR instrument (250 MHz NMR instrument). The structure and reaction properties were determined.

[실시예 1 : CS가스의 [Example 1: CS gas ^1One H NMR 스펙트럼 및 화합물의 안정성 테스트]H NMR spectrum and stability test of compounds]

CS시료를 NMR 용매인 CDCl₃에 녹여 ¹H NMR 스펙트럼을 얻고, 24시간 후 다시 스펙트럼을 얻어 상호 비교함으로써, 안정성을 판단하였고, NMR 실험 1회당 대략 2mg의 CS가스를 용매 대략 0.5mL에 녹였으며, 그 결과를 도 1에 나타내었다.The CS sample was dissolved in CDCl ₃ which is an NMR solvent to obtain ¹ H NMR spectrum, and after 24 hours, the spectrum was obtained and compared to each other to determine stability, and approximately 2 mg of CS gas per NMR experiment was dissolved in approximately 0.5 mL of solvent. , the results are shown in FIG. 1 .

NMR 용매인 CDCl₃에서 D는 수소의 동위원소인 중수소(Heavy hydrogen, Deuterium)이다.In the NMR solvent CDCl ₃ , D is heavy hydrogen (Deuterium), which is an isotope of hydrogen.

도 1에 나타난 바와 같이, 시료채취 직후와 24시간 후를 비교해 볼 때, CS가스 화합물이 용액 상태에서 상당히 안정한 상태임을 알 수 있었고, 이를 토대로 일반적인 자연환경에서는 오랜 기간 안정한 상태로 최루탄의 성질을 나타낼 것으로 예상되었다.As shown in Figure 1, when comparing the sample collection immediately and 24 hours later, it can be seen that the CS gas compound is in a fairly stable state in solution, and based on this, it is possible to show the properties of tear gas in a stable state for a long period of time in a general natural environment. was expected

[실시예 2 : 용매의 성분비와 CS가스의 분해 관련][Example 2: Component ratio of solvent and decomposition of CS gas]

CS가스는 물에는 잘 녹지 않기 때문에, 중화제에는 유기용매인 알코올을 첨가하여야 함으로써, 인체에 적용할 수 있는 알코올로는 에탄올이 대표적이다.Since CS gas does not dissolve well in water, alcohol, which is an organic solvent, must be added to the neutralizer, so that ethanol is a representative alcohol that can be applied to the human body.

다만, NMR 실험을 진행하기 위해 에탄올 NMR 용매는 가격이 상당해 에탄올 대신 메탄올 NMR 용매를 사용하여 실시하였고, 물과 알코올의 혼합비율에 따라 CS가스의 분해 효과가 달라질 것이라 예상되어 적당한 물과 알코올의 혼합비율을 알아보고자 본 실험을 실시하였다.However, in order to proceed with the NMR experiment, the ethanol NMR solvent was expensive, so methanol NMR solvent was used instead of ethanol. This experiment was conducted to find out the mixing ratio.

알코올(CD₃OD)과 물(D₂0)을 7:3, 5:5, 3:7의 비율로 혼합한 후, 황산나트륨을 동일한 양으로 첨가하여 CS가스의 분해능력을 NMR연구를 통해 비교하였고, 측정된 NMR 스펙트럼은 도 2에 나타내었으며, 그 결과 메탄올과 물의 비율이 5:5일 때 가장 좋은 것으로 나타났다.After mixing alcohol (CD ₃ OD) and water (D ₂ 0) in a ratio of 7:3, 5:5, 3:7, sodium sulfate was added in the same amount to compare the decomposition ability of CS gas through NMR study. and the measured NMR spectrum is shown in FIG. 2, and as a result, it was found that the ratio of methanol to water was 5:5.

도 2에 나타난 바와 같이, 메탄올과 물의 비율이 3:7일 때 CS가스가 모두 사라진 것처럼 보이지만, 물의 양이 너무 많아 CS가스의 용해도가 매우 나빠서 비정상적인 데이터가 얻어진 것으로 판단되었고, 이 용액에 CD₃OD를 추가하여 CS가스의 용해도를 높이니 CS가스가 그대로 있음을 확인할 수 있었다.As shown in Figure 2, when the ratio of methanol to water is 3:7, all CS gas seems to disappear, but it was determined that abnormal data was obtained because the solubility of CS gas was very bad due to too much water, and CD ₃ in this solution When the solubility of the CS gas was increased by adding OD, it was confirmed that the CS gas was intact.

[실시예 3 : 시트르산(CA), 탄산나트륨 및 황산나트륨 혼합용액에서의 CS가스 분해효과 측정][Example 3: Measurement of CS gas decomposition effect in citric acid (CA), sodium carbonate and sodium sulfate mixed solution]

황산나트륨의 수용액은 대략 pH 7.0 이하로 중성인 용액으로 인체에 해롭지 않고, CS가스를 분해하여 CBA를 만들어내는 특성이 있지만, 분해속도가 빠르지 않아 CS가스를 모두 분해시키기 위해서는 매우 오랜 시간이 필요하기 때문에 단독적인 조성을 갖는 중화제로 적용하기는 어렵다.The aqueous solution of sodium sulfate is a neutral solution with a pH of about 7.0 or less. It is not harmful to the human body and has the property of decomposing CS gas to produce CBA, but the decomposition rate is not fast, so it takes a very long time to decompose all of the CS gas. It is difficult to apply as a neutralizing agent having a single composition.

탄산나트륨 수용액은 0.01M/L 농도에서 pH 12 이상의 강한 염기성을 보여주는데, 이러한 조건에서 CS가스는 매우 빠르게 분해될 수 있지만, pH가 너무 높은 중화제는 인체와 접촉할 경우 눈이나 기타 약한 점막에 악영향을 미칠 수 있기 때문에, 이 또한 단독적인 조성을 갖는 중화제로 적용하는 것은 바람직하지 않을 수 있다.Sodium carbonate aqueous solution shows strong basicity of pH 12 or higher at 0.01M/L concentration. Under these conditions, CS gas can be decomposed very quickly, but neutralizing agents with too high pH may adversely affect the eyes or other weak mucous membranes when in contact with the human body. Therefore, it may not be desirable to apply this as a neutralizing agent having a single composition as well.

이러한 이유에 있어, pH를 가능한 한 중성에 가깝게(대략 pH 8.5 내지 9.5) 조절하면서도 CS가스의 분해효과가 좋은 조건을 찾고자 시트르산과 염기제재를 혼합한 용액에 대해 CS가스의 분해효과를 측정해 보았고, 이는 시트르산과 염기가 혼합되면 완충용액의 성질을 가지기 때문에 pH가 크게 높아지지 않는다는 전제를 근간으로 실시한 것이다.For this reason, in order to find a condition in which the decomposition effect of CS gas is good while adjusting the pH as close to neutral as possible (approximately pH 8.5 to 9.5), the decomposition effect of CS gas was measured for a solution mixed with citric acid and a base agent. , this is based on the premise that when citric acid and base are mixed, the pH does not increase significantly because it has the properties of a buffer solution.

또한, 황산나트륨 용액은 중성 상태이면서도 어느 정도 CS가스를 분해하는 효과가 있으므로, 다른 염기와 함께 사용하면 전체적인 pH를 낮게 해줄 수 있을 것이라는 전제도 포함된 것이다.In addition, since the sodium sulfate solution has an effect of decomposing CS gas to some extent while being in a neutral state, the premise that the overall pH can be lowered when used with other bases is also included.

CD₃OD와 D₂O를 1:1로 혼합한 용액 1mL에 CS가스 2mg을 넣고 하기의 표 2와 같은 다섯가지 NMR시료를 만들고, 대략 30분 후 NMR 데이터를 얻은 결과를 도 3 및 도 4에 나타내었다.2 mg of CS gas was added to 1 mL of a 1:1 mixture of CD ₃ OD and D ₂ O, and five NMR samples as shown in Table 2 below were prepared, and the results obtained after approximately 30 minutes of NMR data are shown in FIGS. 3 and 4 shown in

[표 2][Table 2]

도 3은 시트르산과 탄산나트륨만을 혼합한 것에서 측정된 NMR 스펙트럼을 나타낸 것(1번 내지 4번 시료)으로 도면 상에 표시된 비율은 시트르산과 탄산나트륨의 몰비이고, 도 4는 시트르산과 탄산나트륨의 몰비를 1:2.7로 고정한 상태에서 황산나트륨의 첨가(5번 시료)와 무첨가의 경우 CS가스 분해효과를 측정한 것이다.3 shows NMR spectra measured in a mixture of citric acid and sodium carbonate only (samples 1 to 4). The ratio shown in the figure is the molar ratio of citric acid and sodium carbonate, and FIG. 4 is the molar ratio of citric acid and sodium carbonate 1: CS gas decomposition effect was measured when sodium sulfate was added (sample No. 5) and without addition while fixed at 2.7.

1번 시료의 경우 일부 CS가스만 분해되었고, 이를 제외한 나머지 2 내지 5번 시료의 경우, 모두 CS가스의 분해가 이루어진 것처럼 보여지지만, 그 중에서도 4번과 5번 시료의 경우가 가장 깨끗하게 CS가스를 분해한 것으로 확인할 수 있었다.In the case of sample 1, only some CS gas was decomposed, and in the case of the remaining samples 2 to 5, it seems that all of the CS gas has been decomposed, but among them, samples 4 and 5 are the most cleanly CS gas. It was confirmed that it was disassembled.

2번과 3번 시료의 경우 NMR 상으로는 CS가스가 분해된 것처럼 보여지지만, 일부 CS가스가 남아있었고, 특히 NMR튜브 안의 벽면에 미처 용해되지 않은 CS가스가 묻어 있었다.In the case of samples 2 and 3, the CS gas appeared to be decomposed on the NMR image, but some CS gas remained, and in particular, undissolved CS gas was buried on the wall inside the NMR tube.

4번 시료의 경우 CS가스가 모두 용해되어 NMR튜브가 매우 깨끗한 상태였고, NMR 스펙트럼 상으로도 분해된 CS가스의 형태가 잘 나타나있어 4번 시료가 CS가스를 잘 분해한 것으로 판단할 수 있었으며, 5번 시료 역시 4번 결과와 유사한 것을 확인할 수 있었다.In the case of sample 4, all CS gas was dissolved and the NMR tube was in a very clean state, and the form of the decomposed CS gas was well shown on the NMR spectrum, so it could be determined that sample 4 decomposed the CS gas well, Sample No. 5 was also confirmed to be similar to the result No. 4.

한편, 2 내지 4번 시료의 결과를 보면 pH가 높아질수록 CS가스의 분해가 잘 이루어진다는 것을 알 수 있는데, 4번 시료의 pH는 대략 10.3 정도로서 탄산나트륨만 사용할 경우보다 pH가 상당히 낮아지게 됨으로써, 시트르산을 첨가하는 것이 더욱 유리함을 확인할 수 있었다.On the other hand, if you look at the results of samples 2 to 4, it can be seen that the decomposition of CS gas is better as the pH increases. It was confirmed that it is more advantageous to add

5번 시료의 경우 pH는 대략 8.5 정도로 아우 약한 알칼리성임에도 불구하고 4번 시료와 거의 동일한 분해효과를 보여주었는데, 이는 황산나트륨을 첨가함에 따른 pH를 높이지 않더라도 CS가스를 분해시키는데 효과적인 것을 나타내는 것이다.In the case of sample 5, the pH was about 8.5 and showed almost the same decomposition effect as sample 4, despite being slightly alkaline.

실시예 1 내지 3을 통해, CS가스의 분해 및 그 분해에 따른 CBA(2-chlorobenzaldehyde)의 생성을 관찰할 수 있었고, 인체에 무해한 것으로 알려진 시트르산을 사용하면서 탄산나트륨을 4당량 정도 첨가하여 pH를 10 내지 11 정도로 맞추었을 때 CS가스가 상당히 빠르게 분해되는 것을 확인할 수 있었다.Through Examples 1 to 3, it was possible to observe the decomposition of CS gas and the generation of CBA (2-chlorobenzaldehyde) according to the decomposition. It was confirmed that the CS gas was decomposed fairly quickly when it was set to about 11.

나아가, 시트르산에 탄산나트륨을 2.7당량 첨가하는 대신에 황산나트륨을 첨가할 경우 pH 8 내지 9 정도인 약알칼리 조건에서 CS가스의 분해가 효과적으로 이루어진다는 것을 확인할 수 있었고, 물과 알코올을 1:1로 혼합한 용액에 시트르산, 탄산나트륨 및 황산나트륨을 0.2:0.3:0.2의 중량비로 혼합하여 경제적이고 약알칼리성으로 최적화된 CS가스의 중화제 조성물을 제조할 수 있었다.Furthermore, when sodium sulfate was added instead of adding 2.7 equivalents of sodium carbonate to citric acid, it was confirmed that the decomposition of CS gas was effectively performed in a weak alkaline condition with a pH of about 8 to 9, and water and alcohol were mixed in a 1:1 ratio. Citric acid, sodium carbonate and sodium sulfate were mixed in the solution in a weight ratio of 0.2:0.3:0.2 to prepare a neutralizing agent composition for CS gas optimized for economical and weak alkalinity.

[실시예 4 : 고형화된 최루탄의 CS가스에 대한 중화제의 분해효과 측정][Example 4: Measurement of decomposition effect of neutralizing agent on CS gas of solidified tear gas]

측정에 앞서 하기의 표 3과 같은 조성물들의 혼합 및 고형화로 이루어진 최루탄을 준비하였다.Before measurement, tear gas was prepared by mixing and solidifying the compositions shown in Table 3 below.

[표 3][Table 3]

CD₃OD 5mL와 D₂O 5mL의 혼합용매에 시트르산 10.2mg, 탄산나트륨 15.2mg 및 황산나트륨 7.4mg을 첨가하여 녹여 시트르산, 탄산나트륨 및 황산나트륨의 몰비가 1:2.7:1인 중화제(제1중화제)를 제조하였고, CD₃OD 5mL와 D₂O 5mL의 혼합용매에 시트르산 10.2mg 및 탄산나트륨 17.0mg을 첨가하여 녹여 시트르산 및 탄산나트륨의 몰비가 1:3인 중화제(제2중화제)를 제조하였다.In a mixed solvent of CD ₃ OD 5 mL and D ₂ O 5 mL, 10.2 mg of citric acid, 15.2 mg of sodium carbonate, and 7.4 mg of sodium sulfate were added and dissolved to prepare a neutralizing agent (first neutralizing agent) with a molar ratio of citric acid, sodium carbonate and sodium sulfate of 1:2.7:1. 10.2 mg of citric acid and 17.0 mg of sodium carbonate were added and dissolved in a mixed solvent of 5 mL of CD ₃ OD and 5 mL of D ₂ O to prepare a neutralizing agent (second neutralizing agent) having a molar ratio of citric acid and sodium carbonate of 1:3.

제1중화제 및 제2중화제를 각각 1.54mL씩 취하여 바이알(vial)에 넣고 고형화 최루탄을 각각 5.5mg(CS 성분기준 1.54mg)을 첨가하여 stirring bar를 사용하여 저어준 다음, 시간 별로 ¹H NMR을 측정하여 도 5에 나타내었다.Take 1.54 mL each of the first and second neutralizers, put them in a vial, add 5.5 mg of solidified tear gas (1.54 mg based on CS component), stir using a stirring bar, and then measure ¹ H NMR for each hour. measured and shown in FIG. 5 .

측정 결과, 제1중화제와 제2중화제 모두 고형화 최루탄의 CS가스를 분해한 것으로 확인할 수 있었고, CS가스는 모두 없어졌으며 CBA와 기타 분해물이 생성되었음을 확인할 수 있었으며, 제1중화제와 제2중화제가 동일한 분해효과를 나타낼 경우 pH가 중성에 가까운 제1중화제가 더 바람직한 것임을 알 수 있었다.As a result of the measurement, it was confirmed that both the first neutralizing agent and the second neutralizing agent decomposed the CS gas of the solidified tear gas, and it was confirmed that all of the CS gas was gone and CBA and other decomposition products were generated. It was found that, when the decomposition effect was exhibited, the first neutralizing agent having a pH close to neutral is more preferable.

[실시예 5 : 과량의 고형화 최루탄에 대한 중화제의 분해효과 측정][Example 5: Measurement of the Decomposition Effect of Neutralizing Agents on Excessive Solidification of Tear Gas]

시트르산의 함량이 0.1%인 상술한 실시예 4의 제1중화제 1.54mL(시트르산 1.54mg 함유)에 상기 표 3의 조성으로 이루어진 고형화 최루탄 55mg(CS가스 15.4mg 함유)을 넣고, magnetic stirring bar를 사용하여 저어준 다음, 시간 별로 ¹H NMR을 통해 CS가스가 분해되는 정도를 측정하여 도 6에 나타내었다.In 1.54 mL of the first neutralizing agent of Example 4 (containing 1.54 mg of citric acid) having a citric acid content of 0.1%, 55 mg of solidified tear gas (containing 15.4 mg of CS gas) having the composition of Table 3 was put, and a magnetic stirring bar was used. After stirring, the degree of decomposition of the CS gas was measured through ¹ H NMR for each hour, and is shown in FIG. 6 .

측정 결과, 1일차에는 대략 60% 정도의 CS가스가 분해되었고, 3 내지 4일이 경과된 후, 모든 CS가스가 분해된 것을 확인할 수 있었다.As a result of the measurement, it was confirmed that approximately 60% of the CS gas was decomposed on the first day, and after 3 to 4 days had elapsed, all the CS gas was decomposed.

이상의 실시예들을 통해, 고형화된 최루탄의 CS가스를 본 발명에 따른 CS가스의 중화제 조성물로 이루어진 중화제를 사용하여 분해시킬 경우, 생성되는 분해물에는 순수한 CS가스를 분해할 경우보다 CBA가 많은 양으로 생성되는 것을 확인할 수 있었다.Through the above examples, when the CS gas of the solidified tear gas is decomposed using a neutralizing agent consisting of the CS gas neutralizer composition according to the present invention, the decomposed product produced contains a larger amount of CBA than when decomposing the pure CS gas. was able to confirm that

이는 고형화된 최루탄을 화학적으로 분해하여 CBA를 회수하는데 있어 유리한 것으로 예측해 볼 수 있는 것이고, 고형화된 최루탄으로부터 CBA만 회수하고 MN(malononitrile)은 가수분해하여 인체에 무해한 말론산(malonic acid)으로 변화시켜 폐기하는 방안 또한 예상해 볼 수 있게 되었다.This can be predicted to be advantageous in recovering CBA by chemically decomposing the solidified tear gas. Only CBA is recovered from the solidified tear gas, and MN (malononitrile) is hydrolyzed to convert it into malonic acid, which is harmless to the human body. Disposal is also foreseeable.

결과적으로, 본 발명에 따른 CS가스의 중화제 조성물로 이루어진 중화제는 인체에 무해하면서도 인체에 대한 자극을 완화시킬 수 있도록 상온에서 CS가스를 빠르게 분해할 수 있고, CS가스를 분해함에 따른 CBA(2-chlorobenzaldehyde) 회수공정과 최루탄의 화학적 폐기방법에 활용할 수 있는 것이다.As a result, the neutralizing agent composed of the CS gas neutralizer composition according to the present invention can rapidly decompose CS gas at room temperature so as to be harmless to the human body and alleviate irritation to the human body, and CBA (2- It can be used in the recovery process of chlorobenzaldehyde) and the chemical disposal of tear gas.

본 발명에서 상기 실시 형태는 하나의 예시로서 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고 동일한 작용효과를 이루는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.In the present invention, the above embodiment is an example, and the present invention is not limited thereto. Anything that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and achieves the same operation and effect is included in the technical scope of the present invention.

Claims (3)

물과 에탄올을 혼합한 용매 98.5 내지 99.5중량%, 산성제재로서 시트르산 0.1 내지 0.5중량%, 탄산나트륨과 황산나트륨의 혼합으로 이루어진 염기성제재 0.3 내지 0.8중량% 및 기타 첨가제로서 피부보호제 또는 향료 0.1 내지 0.5중량%를 포함하는 CS가스의 중화제 조성물.
98.5 to 99.5 wt% of a solvent mixed with water and ethanol, 0.1 to 0.5 wt% of citric acid as an acidic agent, 0.3 to 0.8 wt% of a basic agent consisting of a mixture of sodium carbonate and sodium sulfate, and 0.1 to 0.5 wt% of a skin protectant or fragrance as other additives Neutralizing agent composition of CS gas comprising a.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 시트르산, 탄산나트륨 및 황산나트륨의 몰비는 1:2.7:1임을 특징으로 하는 CS가스의 중화제 조성물.
The method of claim 1,
The molar ratio of the citric acid, sodium carbonate and sodium sulfate is 1:2.7:1, characterized in that the neutralizer composition for CS gas.

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