茚二酮顯現(xiàn)手印最佳配方研究

韓國(guó)強(qiáng)， 張俊豪， 羅亞平， 薛璐璐

(1.棗莊市公安局刑偵支隊(duì)， 山東棗莊 277000； 2.鐵道警察學(xué)院， 河南鄭州 450000；3.中國(guó)人民公安大學(xué)研究生院，北京 100038； 4.北京市公安局昌平分局，北京 102200)

0 引言

隨著法庭科學(xué)的不斷發(fā)展，手印的顯現(xiàn)方法不斷豐富，對(duì)于滲透性客體上的潛在手印常用的化學(xué)顯現(xiàn)方法主要包括：茚三酮顯現(xiàn)法、DFO顯現(xiàn)法、茚二酮顯現(xiàn)法、油紅O顯現(xiàn)法、物理顯影液顯現(xiàn)法等[1]。目前在實(shí)際的辦案當(dāng)中，茚三酮和DFO是被用于手印顯現(xiàn)最為廣泛的化學(xué)方法，而茚二酮由于20世紀(jì)90年代在國(guó)外首次報(bào)道，其顯現(xiàn)方法雖然已被大部分地區(qū)所熟知，但在實(shí)際辦案中并沒被廣泛使用[2]。茚三酮試劑在顯現(xiàn)滲透性客體上的手印時(shí)會(huì)出現(xiàn)紫紅色物質(zhì)“魯赫曼紫”，易溶于水，雖然經(jīng)過后期的金屬鹽處理后能顯出橙色熒光，但是熒光強(qiáng)度較弱[3]，適用于淺色背景客體上的手印顯現(xiàn)，而對(duì)于深色、復(fù)雜客體的顯現(xiàn)效果并不理想。而茚二酮顯現(xiàn)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于茚二酮本身屬于熒光試劑，與汗液中氨基酸反應(yīng)的靈敏度高，在多波段光源(綠光)的照射下產(chǎn)生很強(qiáng)的橙色熒光[4]，可以減少背景干擾，對(duì)客體污染小，其熒光性能和靈敏度明顯高于DFO顯現(xiàn)法，是一種可以替代傳統(tǒng)方法較為理想的手印顯現(xiàn)試劑。

茚二酮試劑的使用在實(shí)際工作中也存在一些問題：在使用的過程中由于工作液的顯現(xiàn)有效時(shí)間較短，需要現(xiàn)配現(xiàn)用，茚二酮溶液的不同配方對(duì)手印的顯現(xiàn)效果影響很大，給公安技術(shù)人員的工作帶來很大不便，因此，本文著力于茚二酮試劑配方進(jìn)行細(xì)致的研究，擬探索探究更優(yōu)良的茚二酮試劑配方、最佳的顯現(xiàn)適用環(huán)境及顯現(xiàn)方式，以便更好地發(fā)揮茚二酮在手印顯現(xiàn)上的作用[5]。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

儀器：電熱恒溫干燥箱(北京科偉永興儀器有限公司)、半導(dǎo)體激光器(江蘇曉松科技)、尼康D7000數(shù)碼相機(jī)試劑：1,2-茚二酮(東方藍(lán)盾)、5,6-二甲氧基-1,2-茚二酮、氯化鋅粉末、冰醋酸、乙酸乙酯、乙醇、石油醚、HFE-7100

1.2 實(shí)驗(yàn)操作步驟

1.2.1 樣本制作及客體選取

為比較顯現(xiàn)效果，實(shí)驗(yàn)采用控制變量的方法，具體做法是：在同一客體上、相同條件下捺印的手印分為兩部分(實(shí)驗(yàn)中可根據(jù)具體需求將樣本分割為更多分)，一部分用A試劑處理，另一部分用B試劑處理，然后將兩部分客體拼接起來，觀察比較兩種試劑的顯現(xiàn)效果，在捺手印時(shí)，雙手不做任何處理，盡量保證接觸時(shí)間和力度一致，實(shí)驗(yàn)中統(tǒng)一選取公大信紙作為承痕客體。

1.2.2 手印顯現(xiàn)

茚二酮溶液顯現(xiàn)手印常用的方法主要有浸泡、噴顯的方法，通過之前的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)用普通噴壺噴顯的方法可以達(dá)到與浸泡法一樣的效果，并且可以避免溶液污染節(jié)省試劑。制作好的樣本用噴壺重復(fù)噴3次，這樣可以保證液體與樣本指印遺留物質(zhì)充分反應(yīng)，等晾干后，放入恒溫烤箱100 ℃左右10 min，取出后在半導(dǎo)體激光器532 nm波長(zhǎng)綠光波段下激發(fā)，在橙色護(hù)目鏡下觀察拍照，得到橙紅色熒光[6]。

1.3 影響因素考察

茚二酮配方優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖峭ㄟ^對(duì)茚二酮配方的探索，對(duì)配方中的某一試劑進(jìn)行替代和調(diào)整，摸索出試劑最佳的顯現(xiàn)效果，進(jìn)而配制出能長(zhǎng)期保存的最佳配方。本次實(shí)驗(yàn)主要研究氯化鋅的添加與否、氯化鋅沉淀過濾與否、溶劑的選擇、茚二酮的種類對(duì)顯現(xiàn)效果的影響。經(jīng)過之前的研究及大量材料表明，表1是目前顯現(xiàn)效果比較理想的配方[7]。

表1 茚二酮配方

1.3.1 有無氯化鋅儲(chǔ)存液對(duì)顯現(xiàn)效果影響的比對(duì)

6名志愿者每人在公大信紙上連續(xù)捺印5枚手印，共30枚，將捺印完的紙條從中間裁開兩半，紙條左半部分分別標(biāo)記1-6，右半部分標(biāo)記1′-6′。以表中提供茚二酮試劑配方為基礎(chǔ)，分別配制加氯化鋅儲(chǔ)存液的茚二酮試劑(A液)和不加氯化鋅的茚二酮試劑(B液)，分別將標(biāo)記為1-6號(hào)的樣本用A液處理， 1′-6′的樣本用B液處理，最后在激光器綠光波段下激發(fā)，橙色護(hù)目鏡下觀察拍照，比較顯現(xiàn)效果。

1.3.2 氯化鋅沉淀過濾與否對(duì)顯現(xiàn)效果影響的比對(duì)

當(dāng)氯化鋅溶液與茚二酮溶液混合時(shí)會(huì)產(chǎn)生一系列褐色絮狀沉淀物質(zhì)，本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖侨コ@些沉淀物質(zhì)是否會(huì)對(duì)顯現(xiàn)效果產(chǎn)生不利影響。本次實(shí)驗(yàn)樣本和先前的制作方法相同，把6組已經(jīng)捺印好手印的紙條平均截成兩半，左邊分別標(biāo)記1-6，右邊標(biāo)記為1′-6′。分別配制兩份茚二酮工作液，一份不過濾氯化鋅沉淀(A液)，另一份過濾氯化鋅沉淀(B液)。分別將標(biāo)記為1-6號(hào)的樣本用A液處理，1′-6′的樣本用B液處理，最后在激光器綠光波段下激發(fā)，橙色護(hù)目鏡下觀察拍照，比較顯現(xiàn)效果。

1.3.3 石油醚與HFE-7100溶劑對(duì)顯現(xiàn)效果影響的比對(duì)

實(shí)驗(yàn)樣本制作方法不變，把6組已經(jīng)捺印好手印的紙條平均截成兩半，左邊分別標(biāo)記1-6，右邊標(biāo)記為1′-6′。 以表中提供的配方為基礎(chǔ)，分別配制一份溶劑為HFE-7100的茚二酮溶液(A液)和一份溶劑為石油醚的茚二酮溶液(B液)，分別將標(biāo)記為1-6號(hào)的樣本用A液處理， 1′-6′的樣本用B液處理，最后在激光器綠光波段下激發(fā)，橙色護(hù)目鏡下觀察拍照，比較顯現(xiàn)效果。

1.4 1,2-茚二酮與5,6-茚二酮顯現(xiàn)效果比對(duì)

5,6茚二酮全名5,6-二甲氧基-1,2-茚二酮，是國(guó)內(nèi)自己合成的一種1，2-茚二酮的衍生物。選取6名志愿者每人在公大信紙上連續(xù)捺印5枚手印，共30枚，將捺印完的紙條從中間裁開兩半，紙條左半部分分別標(biāo)記1-6，右半部分標(biāo)記1′-6′。因?yàn)?,6-茚二酮與1,2-茚二酮的分子量不同，配制溶液時(shí)需要相同的摩爾質(zhì)量，從而算出5,6-茚二酮需要的克數(shù)。根據(jù)提供的配方分別配制 1,2-茚二酮工作液(A液)和 5，6-茚二酮溶液工作液(B液)，分別將標(biāo)記為1-6號(hào)的樣本用A液處理， 1′-6′的樣本用B液處理，最后在激光器綠光波段下激發(fā)，橙色護(hù)目鏡下觀察拍照，比較顯現(xiàn)效果。

1.5 常見客體上手印顯現(xiàn)效果

本實(shí)驗(yàn)選取案件中常見的滲透性客體: A4復(fù)印紙、報(bào)紙、公大信紙、箱紙、紅色彩紙、藍(lán)色彩紙等。按照提供的最佳配方分別配制1,2-茚二酮/氯化鋅 和5,6-茚二酮/氯化鋅顯現(xiàn)液，探究?jī)煞N溶液在常見滲透性客體上手印的顯現(xiàn)效果。

2 結(jié)果與討論

2.1 有無氯化鋅儲(chǔ)存液對(duì)顯現(xiàn)效果影響的比對(duì)實(shí)驗(yàn)

在其他條件相同的情況下，經(jīng)過加氯化鋅儲(chǔ)存液和不加氯化鋅儲(chǔ)存液的茚二酮溶液分別顯現(xiàn)后，對(duì)同一手印拼在一起進(jìn)行比對(duì)發(fā)現(xiàn)兩者的熒光效果有明顯的差異，前者的熒光效果明顯好于后者(如圖1)，統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)在所有樣本的手印中(共30枚)，有28枚指印均是加氯化鋅的熒光亮度大于不加氯化鋅的，僅有2枚指紋熒光亮度大體相當(dāng)。結(jié)果表明鋅離子的加入能明顯增強(qiáng)手印的熒光強(qiáng)度，得到更好的手印顯現(xiàn)效果。

圖1 有氯化鋅儲(chǔ)存液(左)與無氯化鋅儲(chǔ)存液(右)顯現(xiàn)效果比對(duì)

2.2 氯化鋅沉淀過濾與否對(duì)顯現(xiàn)效果影響的比對(duì)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，氯化鋅沉淀的過濾與否對(duì)顯現(xiàn)效果并沒有太大的影響，顯現(xiàn)的紋線的細(xì)節(jié)特征、熒光亮度基本一致，過濾后的茚二酮溶液由于沒有沉淀的干擾，反而顯現(xiàn)的更加清晰，而沒有過濾的茚二酮溶液，沉淀物質(zhì)會(huì)遺留在客體上，干擾顯現(xiàn)效果，沉淀的產(chǎn)生應(yīng)該是由于試劑純度不高引起的，因此在配制茚二酮溶液時(shí)可以適當(dāng)用濾紙過濾掉溶液中的沉淀。

圖2 過濾氯化鋅沉淀(左)和沒過濾沉淀(右)顯現(xiàn)效果比對(duì)

2.3 石油醚與HFE-7100溶劑對(duì)顯現(xiàn)效果影響的比對(duì)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)過石油醚與HFE-7100處理過的指印，顯現(xiàn)效果差別不大，但是，由于石油醚作溶劑在溶液配制過程中生成了油狀的沉淀物質(zhì)，HFE-7100作溶劑則有少許褐色絮狀沉淀，從圖3左半部分可得，經(jīng)石油醚噴顯的紙條上會(huì)沾染油狀物質(zhì)，污染手印影響視覺觀察，HFE-7100因其無毒環(huán)保是較為理想的有機(jī)溶劑。

圖3 HFE-7100(左)和石油醚(右)顯現(xiàn)效果比對(duì)

2.4 1,2-茚二酮與5,6-茚二酮顯現(xiàn)效果比對(duì)

對(duì)于信紙上的新鮮手印，5,6-茚二酮與1,2-茚二酮顯現(xiàn)手印紋線清晰、細(xì)節(jié)特征突出，與背景反差很大，顯現(xiàn)效果大致相同，均有很好的顯現(xiàn)效果，因此在以后的研究中期待合成出純度更高的5,6-茚二酮。

2.5 常見客體上手印顯現(xiàn)的效果

圖4 1,2-茚二酮(左)與5,6-茚二酮(右)顯現(xiàn)效果比對(duì)

圖5 1,2-茚二酮顯現(xiàn)效果

圖6 5,6-茚二酮顯現(xiàn)效果

實(shí)驗(yàn)中選取具有淺色背景和深色復(fù)雜背景的一些滲透性客體，對(duì)于A4復(fù)印紙、報(bào)紙、公大信紙、箱紙、藍(lán)色彩紙等客體上的新鮮手印均具有比較理想的顯現(xiàn)效果，顯現(xiàn)的手印檢驗(yàn)鑒定價(jià)值很高，但紅色彩紙上的手印沒有顯現(xiàn)效果，可能由于其背景顏色與手印顏色反差不大造成的，但也可以得出茚二酮對(duì)于絕大多數(shù)客體上的手印有良好的顯現(xiàn)效果，在實(shí)踐部門有一定的推廣和使用價(jià)值。

3 結(jié)論

通過對(duì)茚二酮配方中氯化鋅的添加與否、氯化鋅沉淀過濾與否、溶劑的選擇、茚二酮的種類對(duì)顯現(xiàn)效果的影響等方面的細(xì)致考察，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，茚二酮配方中加入氯化鋅溶液有效地增強(qiáng)了熒光效果，在配制溶液中產(chǎn)生的氯化鋅沉淀，其過濾與否對(duì)顯現(xiàn)效果沒有太大的影響，HFE-7100作為良好的溶劑要優(yōu)于石油醚，整體上提高了茚二酮顯現(xiàn)手印的靈敏度及顯出率，為研究茚二酮溶液的保質(zhì)期奠定了基礎(chǔ)。