張曉順，田 巍

（1.中國(guó)刑事警察學(xué)院，遼寧沈陽(yáng)110035；2.上海市刑事科學(xué)技術(shù)研究院上海市現(xiàn)場(chǎng)物證重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海200083）

油手印顯現(xiàn)一直是手印顯現(xiàn)技術(shù)中的難題，刷粉等傳統(tǒng)技術(shù)方法效果均不理想。電化學(xué)技術(shù)與痕跡檢驗(yàn)技術(shù)的結(jié)合為油手印顯現(xiàn)提供了新的思路，利用電解液中金屬離子在手印物質(zhì)覆蓋部位與金屬基體表面發(fā)生還原反應(yīng)速度的差異，可以在一定的條件下顯出手印。現(xiàn)有的研究多采用鍍銅的方式進(jìn)行顯現(xiàn)[1-3]，雖然能清晰顯出手印，但由于鍍層與基體顏色相似，給手印的觀察分析帶來(lái)麻煩。為此，國(guó)內(nèi)外的科研團(tuán)隊(duì)提出了共沉積熒光粉末或普魯士藍(lán)增強(qiáng)反差的研究方案以增強(qiáng)顯現(xiàn)效果，但工藝相對(duì)復(fù)雜。為解決顯出手印的色差問(wèn)題，本研究利用與金屬銅顏色差異較大的金屬鎳為鍍層，考查了鍍鎳顯現(xiàn)金屬銅表面油手印的可行性并實(shí)驗(yàn)確定了較為合適的電化學(xué)工藝。

1 材料與方法

將 280 g 的 NiSO4·7H2O、45 g 的 Nicl2·6H2O 和39 g的H3BO3溶解于一升蒸餾水中，加入0.08 g的C12H25SO4Na（十二烷基硫酸鈉）作為表面活性劑，配制pH值在3.8～4.2之間的瓦特型鍍鎳電解液。用水浴加熱鍋保持電解液的溫度為55℃，將留有油潛手印的金屬銅片作為陰極，按圖1連接實(shí)驗(yàn)裝置，改變陰極電流密度、電解時(shí)間等電解條件，考查瓦特型鍍鎳顯現(xiàn)金屬銅表面油潛手印的最佳工藝條件。

圖1 實(shí)驗(yàn)裝置圖

2 結(jié)果與討論

調(diào)節(jié)電流，在不同的陰極電流密度條件下電沉積15 s，考查陰極電流密度對(duì)顯現(xiàn)效果的影響，如圖2所示。

圖2 陰極電流密度對(duì)顯現(xiàn)效果的影響

由圖2可以看出，瓦特型鍍鎳體系可以在金屬銅表面沉積上銀色的金屬鎳，但陰極電流密度對(duì)沉積效果影響較大。當(dāng)電流密度為0.5 A/dm2時(shí)，電鍍15s后，雖然有金屬鎳沉積到客體表面，但鍍覆效果不好，仍有許多基體部位表現(xiàn)出金屬銅的本色，鎳鍍層不均勻。隨著陰極電流密度的增加，金屬鎳的沉積量逐漸加大，金屬銅基體的鍍覆效果也越來(lái)越好，當(dāng)陰極電流密度在2.5 A/dm2時(shí)，鍍覆效果最佳，金屬銅基體已經(jīng)完全被金屬鎳覆蓋，表現(xiàn)出銀白色光澤。繼續(xù)增大電流密度至3.0 A/dm2，鍍覆效果變化不大，進(jìn)一步增大電流密度至5.0 A/dm2時(shí)，鍍層有明顯增厚的現(xiàn)象，且手印中部分乳突紋線部位也鍍覆上了金屬鎳，無(wú)法清晰觀察紋線細(xì)節(jié)特征，影響了手印的顯現(xiàn)效果。實(shí)驗(yàn)表明，增大陰極電流密度可以加速鎳離子還原速度，使顯現(xiàn)效果逐漸增強(qiáng)，但陰極電流密度過(guò)大，可能使電子穿透手印物質(zhì)放電，造成鎳離子在手印物質(zhì)表面獲得電子發(fā)生還原反應(yīng)，導(dǎo)致紋線表面沉積上金屬鎳，使顯現(xiàn)失敗。另外，從電化學(xué)動(dòng)力學(xué)因素考慮，電流密度過(guò)大還有可能會(huì)造成鍍層不致密甚至鼓泡的情況，因此，對(duì)于金屬銅表面油手印的鍍鎳顯現(xiàn)技術(shù)，2.5 A/dm2時(shí)比較合適的陰極電流密度條件。

固定陰極電流密度為2.5 A/dm2，在不同的顯現(xiàn)時(shí)間下進(jìn)行電鍍操作，考查電沉積時(shí)間對(duì)顯現(xiàn)效果的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。

圖3 電解時(shí)間對(duì)顯現(xiàn)效果的影響

由圖3可以看出，在相同的陰極電流密度條件下，金屬鎳的沉積量隨著電解時(shí)間的增長(zhǎng)不斷增多，陰極電流密度為2.5A/dm2條件下，當(dāng)沉積時(shí)間為5s時(shí)，金屬銅基體表面沒(méi)有完全鍍覆，當(dāng)電沉積時(shí)間為15 s時(shí)，基體能夠均勻沉積金屬鎳，但小犁溝部位沉積的金屬較少，繼續(xù)電沉積操作，小犁溝內(nèi)沉積的金屬量不斷增加，乳突紋線與基體的反差增強(qiáng)，30 s時(shí)指紋的內(nèi)部系統(tǒng)可以清晰顯現(xiàn)，顯現(xiàn)180s后，顯出紋線范圍進(jìn)一步變大，但手印外廓部位仍不清晰，當(dāng)顯現(xiàn)300 s后，潛手印完全顯現(xiàn)，細(xì)節(jié)特征清晰。金屬沉積量與沉積時(shí)間成正比，因此顯現(xiàn)時(shí)間越長(zhǎng)，金屬銅表面鍍覆的鎳越多。但由于小犁溝寬度很窄，其周?chē)橥患y線表面附著的油脂影響了電子轉(zhuǎn)移，使溝內(nèi)金屬鎳的沉積速度低于金屬銅基體表面，因此需要較長(zhǎng)時(shí)間才能完全鍍上金屬鍍層。手印一旦完全顯現(xiàn)，應(yīng)立即停止電沉積，避免鍍層過(guò)厚覆蓋紋線。

3 結(jié)論

（1）適宜的電解操作條件下，可以利用電化學(xué)方法，以瓦特鍍鎳體系顯現(xiàn)金屬銅表面的油潛手印；（2）瓦特鍍鎳體系由于顯現(xiàn)后背景與乳突紋線顏色的差異，顯現(xiàn)效果好。適宜的電解參數(shù)為2.5 A/dm2陰極電流密度下電鍍300 s，可清晰觀察顯出紋線的起點(diǎn)、終點(diǎn)、分歧、結(jié)合等細(xì)節(jié)特征，能滿足實(shí)際工作需要。

[1]張曉順，張忠良，張麗梅，等.電化學(xué)法顯現(xiàn)金屬客體表面油質(zhì)潛手印的研究[J].警察技術(shù)，2012，（6）：24-25.

[2]張曉順，張忠良，張麗梅，等.電流密度對(duì)電化學(xué)顯現(xiàn)金屬銅表面油潛手印效果的影響[J].刑事技術(shù)，2012，（5）：53-54.

[3]李孝君，慕玉玲，李捷，等.陽(yáng)極氧化電解顯現(xiàn)射擊前彈殼上手印的研究[J].中國(guó)司法鑒定，2015，（2）：55-57.