紅外吸收光譜在油漆物證比對鑒定中的應(yīng)用

許嘉霖

中國廣州分析測試中心司法鑒定所，廣東 廣州 510070

據(jù)了解，油漆物證主要指油漆碎片或其它物證上的漆狀附著物，而油漆物證在交通肇事案件中是最為常見的物證之一。通常，執(zhí)法人員在處理交通肇事逃逸的案件時，通過調(diào)查找到了涉嫌肇事逃逸的車輛后，往往卻因為案發(fā)現(xiàn)場沒有安裝道路監(jiān)控視頻系統(tǒng)，難以進(jìn)行舉證。這時候，在肇事現(xiàn)場所遺留的油漆碎片，嫌疑車輛上相應(yīng)部位的油漆痕跡以及受害者車輛、衣服上遺留的油漆痕跡、漆狀附著物就成為相當(dāng)重要的物證。通過在現(xiàn)場采集得到的油漆物證進(jìn)行同一性對比鑒定，能夠認(rèn)定或者排除肇事車輛，為偵破案件提供了重要的線索或證明。

然而，交通肇事案件中所采集到的油漆物證往往是極其微量的，采用常規(guī)的儀器分析方法很難準(zhǔn)確地完成分析和對比。因此，對于以上情況，建議鑒定人員使用紅外吸收光譜分析法，在對交通肇事案件中微量油漆物證作對比鑒定的同時，還能夠觀察油漆物證外觀并進(jìn)行化學(xué)成分分析，最終可以提高同一鑒定的準(zhǔn)確度。本文主要敘述通過紅外吸收光譜分析法在交通肇事案件中對于油漆物證的同一性鑒定。

一、紅外吸收光譜工作的原理

紅外光譜分析法實質(zhì)上就是一種利用分子內(nèi)部原子間的相對振動和分子轉(zhuǎn)動等信息來確定物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)和鑒別化合物的分析方法。

分子振動和轉(zhuǎn)動躍遷會使組成化學(xué)鍵或官能團(tuán)的原子處于不斷振動(或轉(zhuǎn)動)的狀態(tài)，而這種振動頻率就和紅外光的振動頻率相當(dāng)[1]。因此，使用紅外光照射分子的時候，分子中的化學(xué)鍵或官能團(tuán)可發(fā)生振動吸收，不同的化學(xué)鍵或官能團(tuán)吸收頻率不同，在紅外光譜上將處于不同位置，從而可獲得分子中含有何種化學(xué)鍵或官能團(tuán)的信息[1]。這就是紅外吸收光譜工作的原理。

二、實驗部分

(一)制作樣品

在立體顯微鏡下觀察檢材/樣本的顯微形態(tài)，若檢材/樣本上粘附有其他污染物，可用針或手術(shù)刀將檢材/樣本分離出來，如檢材/樣本被分離出來后，還有粘著灰塵等物，可以將其移到載玻片用適量的蒸餾水清洗。將處理好后的檢查/樣本置于做樣金屬鎳片上，用不銹鋼滾輪碾平。

本文敘述的是單層油漆比對。由于現(xiàn)實中車用油漆通常為多層油漆，在個別案件所提取的油漆物證也是多層的油漆物證。有鑒于此，在定性分析時，鑒定人員需要對油漆物證進(jìn)行分層且逐一的檢驗。具體的做法如下，首先通過立體顯微鏡從油漆物證的邊緣位置選取單層油漆，然后用手術(shù)刀將油漆碎片切成多層的斜面，最后在紅外顯微鏡下選取不同的分析點，即可得知該油漆物證的成分。需要了解的是，鑒定人員在進(jìn)行鑒定工作時能夠直接測定油漆碎片中不同層的成分，無須預(yù)先分離處理。

同時，由于在現(xiàn)實生活中車用油漆噴涂工藝的多樣化、車輛在使用過程中也可能發(fā)生二次油漆修補(bǔ)的情況，即使同一輛汽車的各個部位上，油漆成分也會有所不同。有鑒于此，在分析油漆物證時，需要進(jìn)行多點多次取證然后再進(jìn)行重復(fù)分析，并且結(jié)合實際案情對嫌疑車輛的疑似碰撞部位進(jìn)行認(rèn)真搜證，這樣就可以提高測試結(jié)果的精確度以及準(zhǔn)確度。

(二)儀器設(shè)置與實驗條件

將上述已經(jīng)制作好的金屬鎳片試樣放置于溴化鉀載片上，將光譜信號調(diào)節(jié)到最大允許值時，測試其紅外光譜。具體的分析條件如下：工作環(huán)境相對濕度≤50%；室溫20℃-25℃之間；使用MCT/A檢測器；分辨率為4cm-1；掃描范圍為4000-650cm-1；背景的掃描次數(shù)為64次；樣品的掃描次數(shù)為64次。在上述條件下，讓每個試樣重復(fù)地在不同的紅外區(qū)域中測定5次，其中重現(xiàn)次數(shù)大于3次或以上的譜圖才能作為試樣的特征譜圖使用。

圖1 檢材/樣本的紅外吸收光譜Fig.1 FT-IR spectra of two samples

三、結(jié)果與討論

(一)紅外譜圖的分析

檢材與樣本的紅外譜圖見圖1：檢材(圖1上)的特征吸收峰為2961cm-1、2943cm-1、2860cm-1、1731cm-1、1472cm-1、703cm-1與樣本(圖1下)的主要特征峰基本一致。由此可見，檢材與樣本應(yīng)為同一類油漆。

這里要注意的是，所謂的一致并不是指兩紅外譜圖完完全全的一致。因為在實際操作中會受到環(huán)境因素、儀器因素、樣品因素的影響，就算是同一臺儀器在同一人操作的情況下，同一樣品的譜圖也不可能百分百一致的。所以這里所謂的一致，是指鑒定人員根據(jù)兩譜圖的一些主要特征峰等信息通過專業(yè)的判斷而得出的一致結(jié)論。

(二)延伸討論

不同種類油漆是用著不同的紅外光譜特征的。而油漆的組份則主要分為三部分，它們分別是主要成膜劑、次要成膜劑和輔助成膜劑，是一種含有多種有機(jī)成分和無機(jī)成分的復(fù)雜混合物。其中，油料和樹脂是主要成膜劑，顏料和填料為次要成膜劑，溶劑以及催干劑、增塑劑等添加劑則是輔助成膜劑的主要組份。據(jù)悉，紅外光譜是分析油漆組成成分的有效方法，有研究顯示，用本方法對多個車用油漆樣本進(jìn)行定性分析，總結(jié)得出幾種常見車用油漆飛主要類型見表1。

表1 汽車油漆的紅外特征峰Table 1 IR characteristic peaks of vehicle paints

如表1所示，不同的種類油漆物證有著不同的特征吸收峰，可以通過這些信息去判斷所獲取的油漆是屬于什么種類的。

這里可建議相關(guān)研究所或單位能夠為市場上的各種品牌、型號的汽車油漆建立紅外光譜庫。若有相關(guān)案件出現(xiàn)，只需要通過對現(xiàn)場油漆物證的紅外光譜分析譜圖檢索，則可初步確定嫌疑車的型號，縮小調(diào)查范圍，為案件的分析提供有利線索。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1]吳瑾光.近代傅里葉變換紅外光譜技術(shù)及應(yīng)用[M].北京：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，1994.

[2]馮計民.紅外光譜在微量物證分析中的應(yīng)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

[3]王儉.微量物證分析[M].北京：警官教育出版社，1997.

[4]朱明華.儀器分析[M].北京：高等教育出版社，1997.

[5]王正煕.高分子材料剖析實用手冊[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2016.