常見(jiàn)毒物的X射線(xiàn)衍射法檢驗(yàn)運(yùn)用

金建中

摘要 隨著檢驗(yàn)技術(shù)的快速發(fā)展，X射線(xiàn)衍射法作為一種重要的分析方法，在物理、地質(zhì)、天文以及石油化工等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，并且使用范圍和領(lǐng)域日趨廣泛。將X射線(xiàn)衍射法應(yīng)用于常見(jiàn)毒物的檢驗(yàn)時(shí)，具有很強(qiáng)的實(shí)用性，能夠?qū)ΤＲ?jiàn)毒物進(jìn)行定性分析，為常見(jiàn)毒物的測(cè)定提供準(zhǔn)確的檢驗(yàn)結(jié)果以及滿(mǎn)意的圖譜。本文就對(duì)常見(jiàn)毒物的X射線(xiàn)衍射法檢驗(yàn)運(yùn)用進(jìn)行分析和探討。

關(guān)鍵詞 常見(jiàn)毒物；X射線(xiàn)衍射法；檢驗(yàn)運(yùn)用

中圖分類(lèi)號(hào) TG11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2095—6363（2016）12—0077—02

對(duì)于X射線(xiàn)衍射法而言，其主要是指以標(biāo)準(zhǔn)圖譜為依據(jù)，匹配其中樣品的衍射波普以及抑制物質(zhì)的衍射波普，再次基礎(chǔ)上對(duì)樣品的組成部分進(jìn)行確定。X射線(xiàn)衍射法作為一種物理分析方法，將其運(yùn)用常見(jiàn)毒物的檢驗(yàn)中，如巴比妥、地西泮、鹽酸甲基苯丙胺、鹽酸海洛因、亞硝酸鈉、氰化鉀等毒物，能夠利用定性分析來(lái)保證檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性與快速性，提供更為滿(mǎn)意的圖譜以及準(zhǔn)確的測(cè)定結(jié)果。

1 X射線(xiàn)衍射法概述

對(duì)于X射線(xiàn)衍射法（XRD）來(lái)說(shuō)，其作為一種先進(jìn)的分析方法，主要是分析和研究晶體結(jié)構(gòu)，而不是對(duì)試驗(yàn)樣品內(nèi)元素的種類(lèi)以及含量進(jìn)行直接研究。一般來(lái)說(shuō)，如果晶體結(jié)構(gòu)被X射線(xiàn)所照射，在晶體點(diǎn)陣排列的作用下，會(huì)受到不同分子及原子的衍射；同時(shí)X射線(xiàn)照射到晶面距離為d的2個(gè)晶面時(shí)，在其反射的影響下，如果兩束反射X光程差為入射波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，這時(shí)兩束光的相位相對(duì)一致，即2dsinθ=nλ（n為整數(shù)，表示相干波間的位相差），并且通過(guò)相長(zhǎng)干涉而產(chǎn)生衍射現(xiàn)象。值得注意的是，如果n為1，2，3時(shí)，X射線(xiàn)分別稱(chēng)為0級(jí)、1級(jí)、2級(jí)衍射線(xiàn)；而θ表示衍射或入射精X射線(xiàn)與晶面之間的夾角，稱(chēng)之為衍射角。值得注意的是，如果反射級(jí)次不夠清楚，則均以n=1來(lái)求d。

2常見(jiàn)毒物的X射線(xiàn)衍射法檢驗(yàn)運(yùn)用

2.1實(shí)驗(yàn)部分

1）實(shí)驗(yàn)儀器條件。本實(shí)驗(yàn)選用多功能MPSS樣品臺(tái)以及荷蘭帕納科XPERT-PRO型X-射線(xiàn)衍射儀；同時(shí)采用標(biāo)準(zhǔn)粉末X射線(xiàn)衍射譜圖庫(kù)、40mA的管電流、40kV的x光管電壓，并且掃描步長(zhǎng)著0.017°，10.33s是每步的掃描時(shí)間，角度掃描范圍是8°～90°，防散射狹縫為6.6mm，發(fā)散狹縫為1°。

2）樣品制備。首先選用一定量的晶體粉末作為樣品進(jìn)行檢驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上將樣品放置于瑪瑙研缽中，并將其進(jìn)行仔細(xì)研磨，然后將其均勻平鋪在采樣板的表面；然后在XRD多功能樣品臺(tái)上插入制備號(hào)的采樣板進(jìn)行分析。

3）XRD對(duì)常見(jiàn)毒物的檢驗(yàn)，首先是安眠藥的檢驗(yàn)，圖1為巴比妥XRD圖，圖2為地西泮XRD圖。其次是毒品的檢驗(yàn)：圖3為鹽酸甲基苯丙胺XRD圖，圖4為鹽酸海洛因XRD圖。最后是無(wú)機(jī)毒物的檢驗(yàn)：圖5為亞硝酸鈉XRD圖，圖6為氰化鉀XRD圖。

2.2運(yùn)用及結(jié)果

1）安眠藥的檢驗(yàn)。當(dāng)前常用的檢驗(yàn)安眠藥的方法有許多，如膠體金法、液相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用法、氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用法、氣相色譜法等。由于安眠藥的種類(lèi)較為繁多，不同的種類(lèi)會(huì)有不同的結(jié)構(gòu)、沸點(diǎn)和極性，因此檢測(cè)的條件與提取的方法也會(huì)存在很大的差異。如果對(duì)未知種類(lèi)的安眠藥加以檢測(cè)，則需要在多次試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，有效確定其提取方法以及檢測(cè)條件。由于案件中的安眠藥藥材含量相對(duì)較少，不能準(zhǔn)確確定進(jìn)樣量與配制濃度，如果進(jìn)樣量過(guò)少，往往不能有效檢測(cè)樣品中的相關(guān)成分，而且一旦受到其他物質(zhì)或者其他條件的影響，檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性則無(wú)法得到保障；如果進(jìn)樣量過(guò)大，則會(huì)在一定程度上污染儀器，從而影響其他物質(zhì)的檢測(cè)?？偠灾?，通過(guò)X射線(xiàn)衍射儀對(duì)安眠藥巴比妥、地西泮樣品進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，在實(shí)際檢驗(yàn)操作中不需使用任何化學(xué)試劑，也不會(huì)損耗樣品或造成任何污染，能夠得出巴比妥與地西泮的準(zhǔn)確分子結(jié)構(gòu)。

2）毒品的檢驗(yàn)。毒品檢驗(yàn)常用的方法包括薄層色譜法、液相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用法、氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用法、氣相色譜法等。由于毒品多屬于生物堿，在常溫常態(tài)下易氧化與分解而無(wú)法保持穩(wěn)定，因此大爹情況下遇到的都是無(wú)機(jī)鹽類(lèi)（磷酸鹽與鹽酸鹽等），而不是毒品原體。如果采用常規(guī)方法來(lái)檢驗(yàn)毒品，只能得到物品原體，無(wú)法準(zhǔn)確識(shí)別其無(wú)機(jī)鹽，而對(duì)毒品的無(wú)機(jī)鹽進(jìn)行區(qū)分，在定性檢測(cè)、定量檢測(cè)、原產(chǎn)地和加工工藝等方面具有重要的作用。對(duì)案件中毒品的鹽酸甲基苯丙胺、鹽酸海洛因樣品進(jìn)行檢測(cè)是，如果利用x射線(xiàn)衍射法，則在實(shí)驗(yàn)操作中不需使用任何化學(xué)試劑與分離提取樣品，也不會(huì)產(chǎn)生任何污染，能夠得出鹽酸甲基苯丙胺和鹽酸海洛因的準(zhǔn)確分子結(jié)構(gòu)。

3）無(wú)機(jī)毒物的檢驗(yàn)。檢驗(yàn)無(wú)機(jī)毒物常用的方法包括離子色譜法、薄層色譜法、化學(xué)反應(yīng)法（顏色反應(yīng)）、氣相色譜法等，但是這些方法只能檢測(cè)無(wú)機(jī)毒物中的部分離子，不能對(duì)準(zhǔn)確檢驗(yàn)出毒物的分子構(gòu)造。以劇毒物氰化鉀的檢驗(yàn)為例，只有氰絡(luò)鹽滿(mǎn)足一定的條件，氰離子才能得以釋放，這樣無(wú)法準(zhǔn)確區(qū)分氰絡(luò)鹽與氫氰酸鹽，不能得出氰化鉀的準(zhǔn)確分子結(jié)構(gòu)，并且如果沒(méi)有科學(xué)處理好剩余的檢材溶液，往往會(huì)嚴(yán)重污染與破壞環(huán)境。選用X射線(xiàn)衍射儀來(lái)檢測(cè)案件中無(wú)機(jī)毒物的亞硝酸鈉、氰化鉀樣品時(shí)，在實(shí)驗(yàn)操作中不會(huì)損耗樣品，不需使用任何化學(xué)試劑，也不會(huì)產(chǎn)生任何污染，能夠得出亞硝酸鈉和氰化鉀的準(zhǔn)確分子結(jié)構(gòu)。

4）X射線(xiàn)衍射法檢驗(yàn)毒物的優(yōu)點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō)，大部分物質(zhì)都是可結(jié)晶的物質(zhì)，而常見(jiàn)毒物也多屬于晶體粉末的毒物，如果采用一般性的方法來(lái)檢驗(yàn)毒物中的元素和種類(lèi)，往往需要先確定毒物的種類(lèi)。如果是有機(jī)毒物，這時(shí)需要檢驗(yàn)分析其分子量的大小和極性，并適當(dāng)提取溶液，確保檢測(cè)條件滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的相關(guān)要求；如果是無(wú)機(jī)毒物，則需要確定其中藥物的酸堿性以及含量，在此基礎(chǔ)上配置符合條件的樣品濃度。檢測(cè)條件與提取方法不夠恰當(dāng)合理，會(huì)造成檢測(cè)材料和檢驗(yàn)時(shí)間的浪費(fèi)，污染檢驗(yàn)儀器，不利于檢驗(yàn)結(jié)論的準(zhǔn)確性。X射線(xiàn)衍射是一種全新的檢測(cè)方法，其具有無(wú)污染、無(wú)損樣品、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，能夠有效解決樣品的配制與提取等問(wèn)題，保證晶體粉末毒物分析的高效性、準(zhǔn)確性與快速性。

5）影響檢驗(yàn)結(jié)果的因素。在樣品制作過(guò)程中，檢測(cè)材料缺乏均勻平整的分布，或者是具有較大的顆粒，往往會(huì)在很大程度上影響數(shù)據(jù)采集，致使峰位出現(xiàn)偏差；同時(shí)需要準(zhǔn)確設(shè)置儀器條件，若狹縫寬度或掃描范圍不夠恰當(dāng)，可能會(huì)降低靈敏度，導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集不全。就X射線(xiàn)衍射法而言，其不能對(duì)未知混合物進(jìn)行直接定性，需要通過(guò)一定的處理來(lái)保證結(jié)果的準(zhǔn)確性，如分離樣品或重晶品。值得注意的是，檢測(cè)材料中的非晶態(tài)物質(zhì)較多時(shí)，基線(xiàn)會(huì)有所上升，從而掩蓋被測(cè)物質(zhì)的響應(yīng)信號(hào)；同時(shí)物相衍射波譜很接近時(shí)，需要以元素分析等輔助手段來(lái)確定檢驗(yàn)結(jié)果。

3結(jié)論

相較于氣相色譜一質(zhì)譜聯(lián)用法、紅外光譜法等而言，X射線(xiàn)衍射法具有對(duì)環(huán)境無(wú)污染、靈敏度高、分析時(shí)間段、選擇性好以及樣品處理簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，實(shí)際操作中不需使用任何化學(xué)試劑，也不會(huì)損耗樣品或造成任何污染，可以得出樣品的準(zhǔn)確分子結(jié)構(gòu)，在常見(jiàn)毒物的檢驗(yàn)分析中具有重要的意義。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與檢驗(yàn)手段的更新，利用X射線(xiàn)衍射法來(lái)定性分析檢驗(yàn)常見(jiàn)毒物，能夠有效解決樣品的配制與提取等問(wèn)題，保證晶體粉末毒物分析的高效性、準(zhǔn)確性與快速性，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。endprint