淺談裂解色譜分析技術(shù)在法庭科學(xué)上的應(yīng)用

李 根

（110000 遼寧沈陽中國刑警學(xué)院 遼寧 沈陽）

淺談裂解色譜分析技術(shù)在法庭科學(xué)上的應(yīng)用

李 根

（110000 遼寧沈陽中國刑警學(xué)院 遼寧 沈陽）

本文介紹了裂解色譜的分析優(yōu)勢和應(yīng)用領(lǐng)域。裂解色譜技術(shù)靈敏度高，分析速度快，造價低，并且能通過裂解色譜圖確定高聚物的種類、組成和結(jié)構(gòu)，因而廣泛地應(yīng)用于聚合物分析。闡述了裂解色譜分析方法在法庭科學(xué)上的研究進(jìn)展，并列舉了裂解色譜在火災(zāi)爆炸等案件的殘留物的分析的應(yīng)用，并展望了該技術(shù)今后的發(fā)展方向?yàn)槠湓谖覈ㄍタ茖W(xué)上的應(yīng)用提供參考。

色譜分析；裂解色譜；法庭科學(xué)；殘留物

一、色譜分析技術(shù)

色譜分析技術(shù)是運(yùn)用不同屬性物質(zhì)與元素在不同相態(tài)中選擇性分配的原理，以固定相與流動相中的混合成分洗脫，其中的不同物質(zhì)會以不同的速度沿固定相移動，最終產(chǎn)生分離的效果。色譜法的在化學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，其中分析性色譜在分離與測定化學(xué)物質(zhì)的過程中起重要作用。

1.色譜分析技術(shù)的分類

色譜法的國際分類標(biāo)準(zhǔn)有以下幾種：按分離原理色譜法可分為：分配色譜法、吸附色譜法、離子交換色譜法與分子排阻色譜法等；按操作形式色譜法可分為薄層色譜法、柱色譜法及電泳法；根據(jù)流動相分子的聚集狀態(tài)，色譜法可分為氣相色譜法和液相色譜法。

2.裂解色譜分析技術(shù)

裂解色譜分析的儀器系統(tǒng)是在氣相色譜的基礎(chǔ)上增加了裂解裝置，被用于高聚物（聚乙烯、聚丙烯）、合成及天然橡膠、石油重餾分、生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)、宇宙空間及月球物質(zhì)分析。由于所須樣品量很?。缮僦?微克），因而它也適用于地球化學(xué)分析及法院鑒定等場合，它和紅外分光、質(zhì)譜、核磁共振等方法相比，設(shè)備簡單，成本低。

二、裂解色譜分析技術(shù)在司法檢驗(yàn)中的應(yīng)用

目前，在我國司法有機(jī)微量物證檢驗(yàn)中，裂解色譜法是主要的分析手段。由于它具有較強(qiáng)的分離分辨能力、較好的抗干擾能力和較高的靈敏度，加之配備高溫裂解器，使得大分子物質(zhì)裂解成小分子后可進(jìn)一步進(jìn)行色譜分析等綜合特點(diǎn)，所以裂解氣相色譜法的微量物證分析利用率一直占有重要的位置，在司法檢驗(yàn)中發(fā)揮著重要作用。

1.涂料物證的檢驗(yàn)

在刑事案件或交通肇事案件作案工具及載體附著物檢驗(yàn)中，微量涂料的檢驗(yàn)占有很大的比重。在交通肇事中，受害者身上往往留有汽車上的徐料；在盜竊案件中，嫌疑犯的工具上可能有撬門窗時粘上的門窗涂料。驗(yàn)證這些涂料是否具有一致性，對于裂解氣相色譜及其在司法檢驗(yàn)中的應(yīng)用案件偵破很有幫助。涂料是由各種樹脂組成的復(fù)雜有機(jī)物，通過裂解產(chǎn)物的分析，從而區(qū)分鑒別涂料檢材。實(shí)踐證明PGC能夠區(qū)別不同的涂料。

2.油脂物證的檢驗(yàn)

PGC檢驗(yàn)一些低沸點(diǎn)油脂可以采用氣相色譜分析，當(dāng)對于一些沸點(diǎn)較高如潤滑油、高碳鏈脂肪酸等不能采用氣相色譜技術(shù)分析，采用PGC可以很好地對這類油脂進(jìn)行分離分析。Lloyd等人從一件兇殺案的受害者胃中提取出脂肪，水解后經(jīng)PGC分析，根據(jù)裂解譜圖上油酸醋和棕桐酸醋得峰高比確定了脂肪的來源，縮小了嫌疑犯的范圍，對偵破案件起了很好的作用。

3.塑料、橡膠物證的檢驗(yàn)

塑料和橡膠在一定溫度下（通常為400-900℃）在裂解器中被裂解成低分子碎片，再隨載氣進(jìn)人色譜儀進(jìn)行分離和鑒定。裂解產(chǎn)物具有特征性，其譜圖反映了該塑料或橡膠的特征，通常把這種譜圖叫指紋圖。裂解指紋圖主要表現(xiàn)為峰數(shù)、峰形、峰高比及保留時間等特征。如果兩種檢材的成分相同，將獲得兩張相同的裂解氣相色譜圖，反之亦然。PGC技術(shù)除在上述領(lǐng)域應(yīng)用外，在檢驗(yàn)粘合劑、添加劑、毛發(fā)等領(lǐng)域也都有相應(yīng)報道。

三、高分辨裂解色譜技術(shù)在法庭科學(xué)中的應(yīng)用舉例-火災(zāi)物證鑒定中的應(yīng)用［1-3］

1.高聚物燃燒殘留物的高分辨裂解氣相色譜分析

在火災(zāi)案件中，經(jīng)?？梢钥吹郊訜崞骺救祭w維、幕布、塑料及裝飾材料和煙頭引燃被褥、沙發(fā)等引起的火災(zāi)。通過對高聚物燃燒殘留物的高分辨裂解氣相色譜分析，可確定原高聚物的種類，為火災(zāi)原因的認(rèn)定和火災(zāi)案件的處理提供依據(jù)和證據(jù)。對不同種塑料、油漆、纖維、人造革、皮革等高聚物的燃燒殘留物進(jìn)行高分辨裂解氣相色譜分析試驗(yàn)，在每種物質(zhì)的裂解譜圖中基本上都能找到至少三個響應(yīng)值較大，分離完全并且能重現(xiàn)的特征峰。而且指紋圖也穩(wěn)定，彼此具有特征性。將樣品和標(biāo)準(zhǔn)樣品的燃燒殘留物在相同的實(shí)驗(yàn)條件下平行測定，通過比對特征峰或指紋圖就能確定原高聚物的種類。

2.助燃劑在高聚物載體上燃燒殘留物的高分辨裂解氣相色譜分析

當(dāng)前，在縱火案件中不斷出現(xiàn)將汽油、煤油、柴油及一些易燃化學(xué)品浸漬在木材、床墊、沙發(fā)等物品上引燃的放火案件。通過對高聚物燃燒殘留物中助燃劑的高沸點(diǎn)難燃組分的分析鑒定，確定原高聚物中是否含有助燃劑及助燃劑的種類，這對此類火災(zāi)的認(rèn)定和案件的偵破具有重要的意義。在高聚物載體上浸有不同助燃劑，其燃燒殘留物的和煙塵的裂解色譜圖都存有明顯的助燃劑的特征保留時間，裂解色譜特征保留時間通過比對未知樣和標(biāo)準(zhǔn)樣燃燒殘留物及煙塵的高分辨裂解氣相色譜的指紋圖，就可確定原高聚物中是否含有助燃劑及助燃劑的種類。

3.火炸藥的高分辨裂解氣相色譜分析

當(dāng)前，國內(nèi)外各類爆炸案件、爆炸事故以及由爆炸引發(fā)的火災(zāi)事故頻繁發(fā)生。犯罪分子利用爆炸手段對人身、建筑、固定設(shè)施進(jìn)行攻擊和破壞；在生產(chǎn)、儲存和使用炸藥時，由于儲存、使用不當(dāng)或發(fā)生意外事故，導(dǎo)致爆炸而引發(fā)火災(zāi)?；鹫ㄋ幖仁切淌挛镒C鑒定也是火災(zāi)物證鑒定都需要鑒定的項目。高分辨裂解氣相色譜法能利用火炸藥受熱易分解或爆炸的特點(diǎn)，用快速升溫在高溫下裂解，更接近于火炸藥的燃燒過程。因此，高分辨裂解氣相色譜法很適合火炸藥的分析。高分辨裂解氣相色譜法在火災(zāi)物證鑒定中的應(yīng)用，拓寬了裂解色譜分析技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，豐富了裂解分析方法。

四、結(jié)束語

在現(xiàn)代法庭科學(xué)分析中，微量和快速分析方法是目前的國際潮流，PGC法操作簡便，分析時間短（10到20幾分鐘）及試樣用量少（毫克級以下）。并能提供多種實(shí)用的信息和數(shù)據(jù)。PGC技術(shù)在法庭科學(xué)司法鑒定行業(yè)已得到廣泛的應(yīng)用，PGC的實(shí)用性還遠(yuǎn)不止上述列舉的應(yīng)用實(shí)例，現(xiàn)在裂解色譜儀已經(jīng)國產(chǎn)化，相信隨著PGC技術(shù)的普及和研究工作的不斷深入，它在法庭科學(xué)司法鑒定領(lǐng)域還有更廣泛的應(yīng)用前景和潛力。

［1］傅若農(nóng)，劉虎威.高分辨氣相色譜及高分辨裂解氣相色譜［M］.北京：北京理工大學(xué)出版社，1992.

［2］BrauerGM，In：SladePEJr，JenkisLT.ThermalCharacterizationTech niques［M］.NewYork：MarcelDekker，1970：71.

［3］趙武生.裂解色譜技術(shù)在刑事鑒定科學(xué)中的應(yīng)用［C］.第十屆分析與應(yīng)用裂解學(xué)術(shù)會議論文集，1998.