朱曉晗,姜 紅
(中國(guó)人民公安大學(xué) 偵查與刑事科學(xué)技術(shù)學(xué)院,北京 100038)
一次性手套按材質(zhì)一般分為塑料一次性手套、乳膠一次性手套、丁腈一次性手套,廣泛應(yīng)用于制造、食品等行業(yè),生產(chǎn)廠家為了改善手套的使用效果、降低生產(chǎn)成本,常根據(jù)不同的用途使用不同的材質(zhì)與填料。常見(jiàn)的填料有碳酸鈣、高嶺土、滑石粉等。填料滑石粉可以增加產(chǎn)品形狀的穩(wěn)定,增加張力、剪切、撓曲強(qiáng)度等,降低變形。高嶺土填料主要用來(lái)制作日用陶瓷、工業(yè)陶瓷、建筑衛(wèi)生陶瓷和耐火材料,也作為造紙、建筑、涂料、橡膠、塑料、紡織品等的充填料或白色顏料。碳酸鈣填料在不影響產(chǎn)品的使用效果的前提下,可降低生產(chǎn)成本。據(jù)此,不同品牌的一次性手套可以根據(jù)一定的檢驗(yàn)方法達(dá)到區(qū)分。
在犯罪現(xiàn)場(chǎng)中,為了不遺留指紋、汗液等物證,犯罪人常使用手套進(jìn)行犯案,其中一次性手套易于獲取且成本低,常在犯罪現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)其遺留。鑒于犯罪現(xiàn)場(chǎng)指紋提取的困難性以及我國(guó)的指紋庫(kù)并不包含所有的大陸居民,因此我們必須重視這類(lèi)遺留物本身。本文使用拉曼光譜技術(shù)、差分拉曼光譜技術(shù)、X射線熒光光譜、紅外光譜技術(shù)對(duì)一次性手套進(jìn)行檢驗(yàn),從而建立無(wú)損快速簡(jiǎn)便檢驗(yàn)此類(lèi)物證的光譜分析方法,為犯罪現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)此類(lèi)物證提供經(jīng)驗(yàn)和借鑒。
紅外光譜對(duì)樣品的適用性相當(dāng)廣泛,固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)樣品都能應(yīng)用,無(wú)機(jī)、有機(jī)、高分子化合物都可檢測(cè)。此外,紅外光譜還具有測(cè)試迅速,操作方便,重復(fù)性好,靈敏度高,試樣用量少,儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn),因此,它已成為現(xiàn)代結(jié)構(gòu)化學(xué)和分析化學(xué)最常用和不可缺少的工具。紅外光譜在天文、氣象、遙感、生物、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用[13]。實(shí)驗(yàn)條件:傅立葉變換紅外光譜儀(Nicolet-6700),Smart Perform-er采樣器。波數(shù)范圍:4000 ~600cm-1,掃描次數(shù):32次,分辨率:4cm-1。利用傅立葉變換紅外光譜法對(duì)樣本進(jìn)行分析,根據(jù)紅外光譜圖的不同,可以將它們加以區(qū)分,該方法簡(jiǎn)便快捷無(wú)損。
拉曼光譜是一種無(wú)損光譜檢驗(yàn)法,也是法庭科學(xué)微量物證檢驗(yàn)中最常用的方法之一,其信息豐富、制樣簡(jiǎn)單、水的干擾小,廣泛應(yīng)用于藥物、違禁毒品以及爆炸物的分析中。相比于紅外光譜,拉曼光譜對(duì)對(duì)稱(chēng)的有機(jī)基團(tuán)振動(dòng)較為靈敏,不需要對(duì)樣品進(jìn)行前處理,也沒(méi)有樣品的制備過(guò)程,譜峰清晰尖銳,更適合定量研究、數(shù)據(jù)庫(kù)搜索以及運(yùn)用差異分析進(jìn)行定性研究[1-6]。
利用拉曼光譜法對(duì)收集的58個(gè)不同品牌的一次性塑料手套進(jìn)行檢驗(yàn),實(shí)驗(yàn)儀器:RT2000便攜式拉曼光譜儀(同方威視技術(shù)股份有限公司)。實(shí)驗(yàn)條件:采用785nm激光器,采集時(shí)間為30s;顯示波數(shù)為200~3500。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,不同品牌的一次性塑料手套拉曼光譜圖特征峰以及峰強(qiáng)度各有不同,據(jù)此可達(dá)到有效區(qū)分[7]。
由于部分一次性橡膠手套熒光背景強(qiáng),拉曼光譜法檢驗(yàn)效果較差,譜圖常常飽和,因此我們使用差分拉曼光譜法對(duì)不同品牌的橡膠手套樣本進(jìn)行檢驗(yàn)。橡膠手套由于自身強(qiáng)熒光掩蓋了原本就很弱的拉曼信號(hào),導(dǎo)致條件限制無(wú)法獲取高信噪比的拉曼光譜。差分拉曼光譜是使用兩種波長(zhǎng)光源對(duì)樣品照射,獲取兩張光譜,理想情況下對(duì)兩張譜圖進(jìn)行差分處理,所獲得的差分譜中,受激發(fā)射譜和噪聲背景會(huì)完全抵消,剩下的是拉曼光譜與自身平移光譜的差分圖像再通過(guò)去噪解卷積算法將拉曼光譜還原出來(lái),對(duì)于檢測(cè)熒光背景強(qiáng)的樣品的效果較好。
利用差分拉曼光譜法對(duì)收集的24個(gè)不同品牌的一次性橡膠手套進(jìn)行檢驗(yàn),實(shí)驗(yàn)條件:便攜式差分拉曼光譜儀(南京簡(jiǎn)智儀器有限公司),測(cè)量時(shí)間60s,功率220W。由于每種橡膠手套的材質(zhì)和所添加填料的種類(lèi)和質(zhì)量不同,所對(duì)應(yīng)的拉曼光譜圖特征峰的出峰位置和峰強(qiáng)度也不同。差分拉曼光譜法可對(duì)一次性橡膠手套達(dá)到快速準(zhǔn)確檢驗(yàn)。
X射線熒光光譜法 (XRF) 因其靈敏度高、分析元素范圍寬、分析精密度高、分析速度快,目前,已在許多領(lǐng)域以及法庭科學(xué)中得到廣泛的應(yīng)用[8-11]。實(shí)驗(yàn)條件:X-MET8000能量色散型熒光光譜儀(英國(guó)牛津公司),Plastic-FP模式,Rh陽(yáng)極靶,電壓40kV,電流60mA。采集時(shí)間90s。
利用X射線熒光光譜法對(duì)一次性橡膠手套進(jìn)行檢驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中是否含有Cl、Ti元素以及Ca/Ti的比值能對(duì)樣本進(jìn)行很好地區(qū)分[12]。利用X射線熒光光譜法對(duì)一次性塑料手套進(jìn)行檢驗(yàn),根據(jù)樣本中Cl與Cd元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的不同,將39個(gè)一次性塑料手套樣本分成4組,同組使用Ca與Zn元素含量比進(jìn)行區(qū)別,效果較好。
分別利用拉曼光譜法、差分拉曼光譜法、X射線熒光光譜法以及紅外光譜法對(duì)不同品牌一次性手套樣本,包括一次性塑料手套和一次性橡膠手套樣本進(jìn)行檢驗(yàn),根據(jù)光譜特征峰和特征元素的不同,可對(duì)樣本進(jìn)行檢驗(yàn)區(qū)分,效果較好。建立了快速準(zhǔn)確簡(jiǎn)便檢驗(yàn)犯罪現(xiàn)場(chǎng)一次性手套的光譜分析方法,為公安機(jī)關(guān)檢驗(yàn)此類(lèi)現(xiàn)場(chǎng)物證提供借鑒和依據(jù)。