物理顯影液與油紅O顯現(xiàn)紙張上手印的效果評估

王明超，王丹華

（鐵道警察學(xué)院，鄭州 450053；2.重慶市巴南區(qū)公安分局，重慶 401320）

物理顯影液與油紅O顯現(xiàn)紙張上手印的效果評估

王明超1，王丹華2

（鐵道警察學(xué)院，鄭州 450053；2.重慶市巴南區(qū)公安分局，重慶 401320）

目的 紙張作為犯罪現(xiàn)場經(jīng)常遇到的一種客體類型，經(jīng)常會遺留有油脂手印或油汗混合手印，物理顯影液和油紅O是顯現(xiàn)此類手印的兩種可行的方法，能夠與手印遺留物質(zhì)中的油脂成分發(fā)生結(jié)合，將紋線染色從而達到顯現(xiàn)的目的，但未得到推廣和使用，本文旨在對兩種方法的顯現(xiàn)能力進行比較考察，為該手段在刑事技術(shù)工作中的使用提供參考依據(jù)。方法 選取復(fù)印紙、膠版紙、熱敏紙、壓敏紙、牛皮紙、報紙等常見的紙張作為實驗的樣本，在每種紙張上使用連續(xù)捺印的方法遺留手印，將手印樣本從縱向一分為二，分別用于油紅O和物理顯影液顯現(xiàn)的比較。結(jié)果 油紅O和物理顯影液顯現(xiàn)手印的效果受到樣本遺留條件、溶液處理環(huán)境、操作條件等多種因素的影響，兩種溶液中顯色粒子與手印遺留物質(zhì)成分的結(jié)合關(guān)系存在差異、顯現(xiàn)手印的原理不同；同時，通過從溶液配制環(huán)節(jié)、顯現(xiàn)操作環(huán)節(jié)以及最終的顯現(xiàn)效果方面對兩種方法進行比較，發(fā)現(xiàn)油紅O方法比物理顯影液有優(yōu)勢。結(jié)論 油紅O方法相對物理顯影液有優(yōu)勢，具有較好的應(yīng)用前景。

潛在手??；手印顯現(xiàn)； 油紅O； 物理顯影液；滲透性客體

潛在手印的中介物質(zhì)成分是其得以顯現(xiàn)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)［1］，除了手掌自身分泌的汗液成分之外，油脂也是常見的一種中介物質(zhì)成分。手印顯現(xiàn)技術(shù)發(fā)展到今天，針對油脂手印或者油汗混合手印的顯現(xiàn)方法也有許多，一方面是利用油脂自身的熒光特性，使用光學(xué)檢驗的方法［2］；另一方面是利用油脂不溶于水的特性，選用能夠與油脂結(jié)合并將其染色的脂類物質(zhì)將紋線部位染色，進而達到顯現(xiàn)的目的。其中，物理顯影液（physical developer，PD）和油紅O（oil red O，ORO）兩種方法是已被國內(nèi)外證實行之有效的兩種方法［3，4］，但是至今在國內(nèi)卻很大程度上還停留在理論研究層面［5-8］，未能在實際工作中得以推廣和使用，鑒于兩種方法顯現(xiàn)滲透性紙張上油脂手印的相同點［9，10］，而各種形式的紙張又是犯罪現(xiàn)場常見的油脂手印的載體，為了充分發(fā)揮其顯現(xiàn)潛力，幫助解決實際辦案中遇到的難題，有必要通過比較實驗的方法進一步對兩種方法的顯現(xiàn)原理以及顯現(xiàn)效果做出綜合評估，為刑事技術(shù)人員使用此類方法提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 顯現(xiàn)原理

1.1.1 物理顯影液顯現(xiàn)手印原理

物理顯影液（PD）是一種含銀的水基試劑，溶液中的銀離子在氧化還原溶液的作用下還原成單質(zhì)銀，其化學(xué)反應(yīng)方程式為Ag++Fe2++H3Cit=Ag+FeCit+3H+（這里的H3Cit表示檸檬酸，Cit3-即負三價的檸檬酸根離子）［11］。單質(zhì)銀在檸檬酸根離子和表面活性劑的作用下，并不迅速沉淀，而是形成膠質(zhì)銀懸浮在溶液中。手印物質(zhì)中的油脂成分對溶液中的膠質(zhì)銀有吸附作用，當(dāng)遺留有手印的客體浸入物理顯影液中時，膠質(zhì)銀遇到油脂成分，會先在手印上有油脂的部位形成銀核。銀核激發(fā)物理顯影，促進銀離子的還原反應(yīng)向著正反應(yīng)方向進行，膠質(zhì)銀在銀核處聚集，形成一個個銀球，從而顯現(xiàn)出灰黑色的手印紋線。

1.1.2 油紅O顯現(xiàn)手印原理

油紅O（ORO）是一種脂溶性染料或者說是脂肪染色劑，其他名稱為1-［2，5-二甲基-4-（2，5-二甲基苯偶氮）苯偶氮］-2萘酚、蘇丹紅5B、溶劑紅27。分子式：C26H24N4O，分子量為408，其結(jié)構(gòu)式見圖1。ORO作為脂肪染色劑，從其分子結(jié)構(gòu)上來說，有一部分結(jié)構(gòu)負責(zé)與脂肪結(jié)合，有一部分結(jié)構(gòu)負責(zé)將脂肪染色。簡單的說，脂肪染色劑就是通過溶解在脂肪中從而使脂肪帶色。油紅O分子中的氮氮雙鍵、芳香環(huán)發(fā)色團與羥基助色團決定了它所吸收的可見光波長為518 nm［12］，從而使得油紅O本身呈紅色，用它來染色也就將脂肪成分染成紅色。在用油紅O染液顯現(xiàn)手印時，染液中的油紅O分子進入手印中的脂肪成分使脂肪帶色，從而使手印紋線呈紅色顯出。

圖1 油紅O分子結(jié)構(gòu)式Fig.1 Molecular structure of Oil Red O

1.2 材 料

1.2.1 實驗器材與藥品

量筒、燒杯、鑷子、玻璃棒、電子天平、磁力攪拌器、NIKON D70數(shù)碼相機- 60 mm微距鏡頭（日本尼康公司）；硝酸鐵、硫酸亞鐵銨、檸檬酸、燒杯、蒸餾水、十二烷胺乙酸鹽、吐溫20、硝酸銀、馬來酸（順丁烯二酸）、油紅O、甲醇、氫氧化鈉、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉。

1.2.2 樣本制作

選用白色復(fù)印紙、粉色復(fù)印紙、厚牛皮紙、薄牛皮紙、傳真紙、熱敏紙、壓敏紙、報紙、膠版紙、稿紙等10種紙張作為手印遺留客體，將每種紙張裁剪為長16 cm、寬4 cm 的紙條，沿每張紙條的縱向中軸線用鉛筆標畫出來， 再將紙條縱向分為5個手印捺印區(qū)，隨機挑選八位志愿者在用手輕輕觸摸過面部或者額頭，分別在各類紙張上連續(xù)按捺5枚手印，放置1 天后顯現(xiàn)處理。手印顯現(xiàn)前從中間剪開，一半用油紅O染液處理，一半用物理顯影液處理。

1.2.3 溶液配制

物理顯影液：① 氧化還原液配方：取硝酸鐵30 g、硫酸亞鐵銨160 g 、檸檬酸20 g放入1000 mL燒杯中，加入蒸餾水900 mL 攪拌使其完全溶解備用。該氧化還原液應(yīng)當(dāng)密閉保存，以防氧化；② 表面活性劑：取十二烷胺乙酸鹽3 g、吐溫203 mL，溶于900 mL去離子水中制成溶液備用；③ 硝酸銀溶液：取硝酸銀10 g 溶于50 mL 蒸餾水中制成溶液避光保存?zhèn)溆?；?馬來酸溶液：取馬來酸50 g 溶于1000 mL 蒸餾水中制成溶液備用。將以上4種溶液分別配制好后，先量取90 mL 的氧化還原溶液倒入干凈的燒杯中，然后加入4 mL濃縮表面活性液，充分攪拌約5 min后再加入5 mL 硝酸銀溶液，充分攪拌約5 min，即配制成顯現(xiàn)工作液。該工作液壽命的長短與外界條件（如溫度高低、密閉程度等）有關(guān)，通常約為1~2周，可保存在棕色玻璃試劑瓶中。

油紅O溶液：① 油紅O染色液配方：取1.54 g油紅O溶于770 mL甲醇，攪拌均勻，配成油紅O甲醇溶液；取9.2 g NaOH溶于230 mL蒸餾水中，攪拌至完全溶解，配成NaOH溶液。將上述兩種溶液混合均勻后，過濾，配成油紅O甲醇染液，置于棕色瓶中避光保存。② pH7緩沖液配方：取15.6 g磷酸二氫鈉溶于400 mL蒸餾水中，攪拌至完全溶解。取26.6 g磷酸氫二鈉溶于600 mL蒸餾水中，攪拌至完全溶解后與上述溶液混合均勻即可。

1.3 方 法

實驗前，分不同的手印遺留時間段，將收集的所有手印樣本沿中軸線裁剪，分別用于兩種方法的顯現(xiàn)。

1.3.1 油紅O溶液處理樣本

樣本左半部分用油紅O方法顯現(xiàn)。顯現(xiàn)時，先將樣本在油紅O甲醇染色液中浸泡5 s左右后取出，然后在pH7緩沖液中進行漂洗，直至背景顏色變淡，手印紋線凸顯，取出后在空氣中晾干。

1.3.2 物理顯影液處理樣本

樣本右半部分用物理顯影液方法顯現(xiàn)。顯現(xiàn)時，先將檢材浸入馬來酸溶液中進行預(yù)洗，直至紙張內(nèi)部全部滲透溶液；然后將檢材取出在蒸餾水中進行清洗；再將清洗過的檢材放入配置好的工作液中進行浸泡顯現(xiàn)，待有手印紋線顯出后將檢材取出，在置于干凈的蒸餾水中進行漂洗，最后取出晾干即可觀察并拍照固定。

1.3.3 樣本手印評分標準

將顯出的手印按照清晰度分為3、2、1、0共四個分值等級。3分：紋線細節(jié)特征清晰，有鑒定價值；2分：有足夠多的紋線細節(jié)特征可供比對；1分：有一些可辨特征，但質(zhì)量、數(shù)量均不足以進行比對；0分：無法顯現(xiàn)，看不見紋線，看不到細節(jié)特征。分別統(tǒng)計出不同遺留時間段、不同等級的手印數(shù)量。

2 結(jié) 果

2.1 顯現(xiàn)原理分析

物理顯影液和油紅O方法都適用于滲透性紙張上的潛在手印尤其是油脂成分豐富的手印的顯現(xiàn)，油脂的疏水性也使得對于水浸泡過的潮濕滲透性客體，也同樣可以使用這兩種方法進行顯現(xiàn)，這是二者的相同之處。不同之處在于：物理顯影液顯現(xiàn)手印時，通過化學(xué)反應(yīng)生成用于顯色的銀粒子后，利用手印物質(zhì)對顯色銀粒子的物理吸附使其覆蓋在手印物質(zhì)上面，由于手印物質(zhì)處沉積的銀粒子多余客體其他地方的銀粒子，所以手印紋線能以較大反差呈現(xiàn)在客體上；而油紅O顯現(xiàn)手印時，用于顯色的油紅O分子進入手印物質(zhì)中，并溶解在其中的脂肪成分中，由于油紅O在脂肪中的溶解度大于在客體其他物質(zhì)中的溶解度，所以使手印紋線以較大反差呈現(xiàn)在客體上。兩種顯現(xiàn)方法的顯色粒子與手印物質(zhì)的關(guān)系見圖2。

2.2 操作流程分析

從溶液的配制過程來看，物理顯影液配制過程較為復(fù)雜，其工作液主要由氧化還原液、馬來酸溶液、表面活性劑和硝酸銀溶液按照一定比例混合配置而成，每種溶液配制時都需要保證試劑完全溶解，使用的容器也要保證完全清潔，對操作條件要求較高，耗時較長；油紅O溶液處理手印的時候會將背景染色，所以需要配制染色液和pH7緩沖液，先對待顯客體染色，之后用緩沖液進行背景的脫色處理，染色液的配制不能保證油紅O完全溶解，可以在充分攪拌均勻后使用定性濾紙過濾，不會影響顯現(xiàn)效果，整個溶液配制過程簡單，耗時較短。

圖2 物理顯影液顯現(xiàn)法（左）和油紅O顯現(xiàn)法（右）中顯色粒子與手印物質(zhì)關(guān)系Fig.2 Reactions between color particles and fngerprint's residues by way of PD（left）and ORO（right）

從樣本處理的過程來看，物理顯影液方法需要將樣本依次在馬來酸、蒸餾水、工作液、蒸餾水等溶液中進行浸泡處理，耗時較長，手印紋線顯出速度較慢；油紅O方法的操作相對簡單，只需染色和漂洗兩步即可完成，耗時較短。

2.3 顯現(xiàn)效果比較

本實驗主要用物理顯影液及油紅O顯現(xiàn)法對實驗室常見的幾種紙張上的油汗混合手印進行顯現(xiàn)處理，并根據(jù)手印評分標準對這兩種方法在不同質(zhì)地的紙張上的手印顯出率及顯現(xiàn)效果進行統(tǒng)計，并做出科學(xué)合理的比較。從總體比較來看，在選用的10種滲透性客體上，油紅O的顯出率及顯現(xiàn)效果均好于物理顯影液（見表1）。

對于本實驗中遺留1 天的手印樣本顯現(xiàn)效果而言，物理顯影液在光滑的、結(jié)構(gòu)致密的紙張上，顯現(xiàn)效果較好，如膠版紙、復(fù)印紙、厚牛皮紙等；而油紅O的顯現(xiàn)效果與紙張本身質(zhì)量關(guān)系較大，主要受手印遺留物質(zhì)中脂肪成分的影響（見圖3）。造成這種現(xiàn)象的原因主要是這兩種方法顯現(xiàn)手印的原理不同：物理顯影液是利用銀粒子在紋線表面沉積來顯出手印，或者說是利用手印物質(zhì)對銀粒子的吸附來顯出手印，在這樣的原理下，客體表面越光滑，結(jié)構(gòu)越致密，銀粒子就越能均勻的吸附在手印紋線上，使紋線清晰，反差明顯；如若客體表面粗糙、多孔，銀粒子沉積不勻，顯出的手印紋線不夠細膩，質(zhì)量則不佳。而油紅O顯現(xiàn)法是利用染液中的油紅O分子進入手印物質(zhì)中的脂肪成分，使脂肪著色來顯出手印的，只要遺留的手印中含有脂肪成分，就能將其顯出，顯出的手印質(zhì)量與手印遺留的質(zhì)量相關(guān)。

表1 油紅O方法和物理顯影液顯出不同等級手印數(shù)量分布Table1 The quantity and quality of fngerprints developed by ORO and PD on different objects

圖3 油紅O（樣本左側(cè)）與物理顯影液（樣本右側(cè)）顯現(xiàn)不同紙張上手印效果比較。（A為彩色復(fù)印紙，B為白色復(fù)印紙，C為稿紙，D為厚牛皮紙，E為膠版紙）。Fig.3 Effect on different papers by ORO（left half）and PD（right half）methods using the “split print” approach.A： color copy paper； B：copy paper; C: scratch paper; D: chick kraft paper; E: offset Paper.

在實驗中發(fā)現(xiàn)，用油紅O顯現(xiàn)諸如熱敏紙、傳真紙之類的熱敏紙上的手印，由于每個廠家的生產(chǎn)工藝不同，致使油紅O對不同品牌熱敏紙上的手印的顯出率差別較大。而且熱敏紙與膠版紙這兩種紙張生產(chǎn)工藝特殊，其表面的涂層極易被油紅O染成紅色（見圖4），總體看來，物理顯影液方法顯現(xiàn)此類紙張上的潛在手印效果要優(yōu)于油紅O方法。在顯現(xiàn)這兩種紙張上的手印時要特別注意，時刻關(guān)注顯現(xiàn)情況，以免因背景污染嚴重，錯失最佳顯現(xiàn)效果。

圖4 油紅O與物理顯影液顯現(xiàn)手印效果比較。A為熱敏紙，B為膠版紙；樣本左側(cè)用油紅O方法顯現(xiàn)結(jié)果，樣本右側(cè)用物理顯影液顯現(xiàn)結(jié)果。Fig.4 Effect of different methods using the ‘split print’ approach.A: ORO (left half) vs.PD (right half) on thermal paper; B: ORO (left half) vs.PD (right half) on offset paper.

3 討 論

對于物理顯影液而言，試劑與藥品的質(zhì)量、所用器皿的潔凈程度、操作者操作過程的規(guī)范程度等，都可能會成為影響其顯現(xiàn)過程中化學(xué)反應(yīng)進行程度的因素，這就導(dǎo)致了物理顯影液顯現(xiàn)法的顯出率和顯現(xiàn)效果在現(xiàn)階段極不穩(wěn)定；物理顯影液顯現(xiàn)過程中，物理吸附階段銀粒子是否能夠均勻的吸附在手印紋線上，決定了其顯出的紋線是否清晰、反差是否明顯，所以對于表面較光滑的、結(jié)構(gòu)較致密的滲透性客體上的手印而言，物理顯影液顯現(xiàn)效果好。而油紅O顯現(xiàn)法，由于影響油紅O分子在油脂中的溶解度的因素相對較少，所以只要遺留的手印物質(zhì)中含有油脂，均會使其呈現(xiàn)出紅色，而由于油脂在滲透性客體內(nèi)會有滲透擴散現(xiàn)象，所以油紅O顯現(xiàn)處理出的手印要及時固定，以免因手印物質(zhì)中的油脂滲透擴散而變糊，一般而言，滲透性越好的客體上顯出的紋線擴散、變糊越快。所以，在顯現(xiàn)過程中應(yīng)充分把握好影響顯現(xiàn)效果的因素，促成有利因素的形成、避免不利因素的阻礙，達到顯現(xiàn)效能的最大化。

物理顯影液和油紅O作為顯現(xiàn)油脂手印的兩種方法，有其推廣和使用的前景，同樣，也有許多值得研究的空間。本文的研究僅僅是針對多種紙張進行了實驗考察，還可以對潮濕的客體上遺留的油脂手印進行考察；同時，伴隨科技的發(fā)展，將會有更多的手印顯現(xiàn)技術(shù)補充進來，在選擇越來越多的情況下，如何科學(xué)合理地將多種方法進行優(yōu)化組合，有序地使用多種方法對同一手印進行處理，發(fā)揮手印顯現(xiàn)技術(shù)的總體優(yōu)勢，將成為手印顯現(xiàn)技術(shù)研究的一大趨勢，所以，物理顯影液和油紅O方法如何有效發(fā)揮自身的優(yōu)勢也需要在完善自身的同時考慮與其他顯現(xiàn)方法的有機結(jié)合，從而發(fā)揮自身的最大顯現(xiàn)優(yōu)勢。

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引用本文格式：王明超， 王丹華.物理顯影液與油紅O顯現(xiàn)紙張上手印的效果評估 ［J］.刑事技術(shù)， 2015，40（4）:283-287.

Evaluation of Fingerprints Developed by Physical Developer and Oil Red O on Paper Surface

WANG Mingchao1, WANG Danhua2
（1.Railway Police College, Zhengzhou 450053, China; 2.Banan Branch of Chongqing Municiple Public Security Bureau, Chongqing 401320, China)

Objective Paper is frequently encountered in crime scene， with deposited fngerprints containing grease or oil on its surface.Physical developer and Oil Red O， as two effective ways to develop these fngerprints， have been used in case work abroad， both of which can color the friction ridge by combining with substance in fngerprint residues especially the oil or grease， consequently making the latent fngerprint visible.However， the two methods have not drawn enough attention in domestic forensic practice.This paper explores the potential advantage of physical developer and Oil Red O respectively in order to provide a reference for the forensic scientifc research and crime investigation.Methods Natural fngerprints ranging from strong to weak (‘depletion’ prints) selected from eight donors randomly were sequentially deposited on strips of common copy paper, pink copy paper, thick white copy paper, thick kraft paper, thin kraft paper, fax paper, thermal paper, offset paper, pressure-sensitive paper, newspaper and scratch paper.In order to observe the obvious contrast, the ‘split print’ approach was used by cutting the strips from the middle of the developed prints into two parts for physical developer and Oil Red O.Samples treated with physical developer were immersed into the maleic acid, distilled water, the working solution and distilled water sequentially.Those treated with Oil Red O were immersed into the dyeing solution and pH 7 buffer.The developed fingerprints were divided into four grades according to the quality of the developed friction ridges, and the comparison was also based on this scale of score standard.Results The principles of coler reaction by the two solutions differed in the color combination between the particles and fingerprint’s residues left on paper surface.The quantity and quality of fngerprints developed by both Oil Red O and physical developer were affected with sample exposure， the solution processing environment, the operating conditions and other factors.Ten different papers showed different development results.Oil Red O displayed some advantages over physical developer according to the comparison of the solution preparation, operational aspects as well as the fnal results.Conclusions Oil Red O method is superior to physical developer and has good application prospects in fngerprint development.

latent fngerprint； fngerprint development； Oil Red O； physical developer； pervious objects

DF794.1

A

1008-3650（2015）04-0283-05

10.16467/j.1008-3650.2015.04.008

王明超（1987—），男，河南鄭州人，助教，碩士，研究方向為痕跡檢驗。 E-mail: meishanxuri@yeah.net

2014-11-21