朱曉晗,姜 紅
(中國人民公安大學 偵查與刑事科學技術學院,北京 100038)
一次性手套按材質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,廣泛應用于制造、食品等行業,生產廠家為了改善手套的使用效果、降低生產成本,常根據不同的用途使用不同的材質與填料。常見的填料有碳酸鈣、高嶺土、滑石粉等。填料滑石粉可以增加產品形狀的穩定,增加張力、剪切、撓曲強度等,降低變形。高嶺土填料主要用來制作日用陶瓷、工業陶瓷、建筑衛生陶瓷和耐火材料,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品的使用效果的前提下,可降低生產成本。據此,不同品牌的一次性手套可以根據一定的檢驗方法達到區分。
在犯罪現場中,為了不遺留指紋、汗液等物證,犯罪人常使用手套進行犯案,其中一次性手套易于獲取且成本低,常在犯罪現場見其遺留。鑒于犯罪現場指紋提取的困難性以及我國的指紋庫并不包含所有的大陸居民,因此我們必須重視這類遺留物本身。本文使用拉曼光譜技術、差分拉曼光譜技術、X射線熒光光譜、紅外光譜技術對一次性手套進行檢驗,從而建立無損快速簡便檢驗此類物證的光譜分析方法,為犯罪現場檢驗此類物證提供經驗和借鑒。
紅外光譜對樣品的適用性相當廣泛,固態、液態或氣態樣品都能應用,無機、有機、高分子化合物都可檢測。此外,紅外光譜還具有測試迅速,操作方便,重復性好,靈敏度高,試樣用量少,儀器結構簡單等特點,因此,它已成為現代結構化學和分析化學最常用和不可缺少的工具。紅外光譜在天文、氣象、遙感、生物、醫學等領域也有廣泛的應用[13]。實驗條件:傅立葉變換紅外光譜儀(Nicolet-6700),Smart Perform-er采樣器。波數范圍:4000 ~600cm-1,掃描次數:32次,分辨率:4cm-1。利用傅立葉變換紅外光譜法對樣本進行分析,根據紅外光譜圖的不同,可以將它們加以區分,該方法簡便快捷無損。
拉曼光譜是一種無損光譜檢驗法,也是法庭科學微量物證檢驗中最常用的方法之一,其信息豐富、制樣簡單、水的干擾小,廣泛應用于藥物、違禁毒品以及爆炸物的分析中。相比于紅外光譜,拉曼光譜對對稱的有機基團振動較為靈敏,不需要對樣品進行前處理,也沒有樣品的制備過程,譜峰清晰尖銳,更適合定量研究、數據庫搜索以及運用差異分析進行定性研究[1-6]。
利用拉曼光譜法對收集的58個不同品牌的一次性塑料手套進行檢驗,實驗儀器:RT2000便攜式拉曼光譜儀(同方威視技術股份有限公司)。實驗條件:采用785nm激光器,采集時間為30s;顯示波數為200~3500。實驗結果表明,不同品牌的一次性塑料手套拉曼光譜圖特征峰以及峰強度各有不同,據此可達到有效區分[7]。
由于部分一次性橡膠手套熒光背景強,拉曼光譜法檢驗效果較差,譜圖常常飽和,因此我們使用差分拉曼光譜法對不同品牌的橡膠手套樣本進行檢驗。橡膠手套由于自身強熒光掩蓋了原本就很弱的拉曼信號,導致條件限制無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光源對樣品照射,獲取兩張光譜,理想情況下對兩張譜圖進行差分處理,所獲得的差分譜中,受激發射譜和噪聲背景會完全抵消,剩下的是拉曼光譜與自身平移光譜的差分圖像再通過去噪解卷積算法將拉曼光譜還原出來,對于檢測熒光背景強的樣品的效果較好。
利用差分拉曼光譜法對收集的24個不同品牌的一次性橡膠手套進行檢驗,實驗條件:便攜式差分拉曼光譜儀(南京簡智儀器有限公司),測量時間60s,功率220W。由于每種橡膠手套的材質和所添加填料的種類和質量不同,所對應的拉曼光譜圖特征峰的出峰位置和峰強度也不同。差分拉曼光譜法可對一次性橡膠手套達到快速準確檢驗。
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,已在許多領域以及法庭科學中得到廣泛的應用[8-11]。實驗條件:X-MET8000能量色散型熒光光譜儀(英國牛津公司),Plastic-FP模式,Rh陽極靶,電壓40kV,電流60mA。采集時間90s。
利用X射線熒光光譜法對一次性橡膠手套進行檢驗,根據實驗數據中是否含有Cl、Ti元素以及Ca/Ti的比值能對樣本進行很好地區分[12]。利用X射線熒光光譜法對一次性塑料手套進行檢驗,根據樣本中Cl與Cd元素質量分數的不同,將39個一次性塑料手套樣本分成4組,同組使用Ca與Zn元素含量比進行區別,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行檢驗,根據光譜特征峰和特征元素的不同,可對樣本進行檢驗區分,效果較好。建立了快速準確簡便檢驗犯罪現場一次性手套的光譜分析方法,為公安機關檢驗此類現場物證提供借鑒和依據。