淺談裂解色譜分析技術在法庭科學上的應用

李根（中國刑警學院，遼寧 沈陽 110000）

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淺談裂解色譜分析技術在法庭科學上的應用

李根
（中國刑警學院，遼寧 沈陽 110000）

摘要：本文介紹了裂解色譜的分析優勢和應用領域。闡述了裂解色譜分析方法在法庭科學上的研究進展，并列舉了裂解色譜在火災爆炸等案件的殘留物的分析的應用，并展望了該技術今后的發展方向為其在我國法庭科學上的應用提供參考。

關鍵詞：色譜分析；裂解色譜；法庭科學；殘留物

一、色譜分析技術

色譜分析技術是運用不同屬性物質與元素在不同相態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，其中的不同物質會以不同的速度沿固定相移動，最終產生分離的效果。色譜法的在化學領域應用廣泛，其中分析性色譜在分離與測定化學物質的過程中起重要作用。

（一）色譜分析技術的分類。色譜法的國際分類標準有以下幾種：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；根據流動相分子的聚集狀態，色譜法可分為氣相色譜法和液相色譜法。

（二）裂解色譜分析技術。裂解色譜分析的儀器系統是在氣相色譜的基礎上增加了裂解裝置，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、醫學、宇宙空間及月球物質分析。由于所須樣品量很小（可少至1微克），因而它也適用于地球化學分析及法院鑒定等場合，它和紅外分光、質譜、核磁共振等方法相比，設備簡單，成本低。

二、裂解色譜分析技術在司法檢驗中的應用

目前，在我國司法有機微量物證檢驗中，裂解色譜法是主要的分析手段。

（一）涂料物證的檢驗。在刑事案件或交通肇事案件作案工具及載體附著物檢驗中，微量涂料的檢驗占有很大的比重。驗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中的應用案件偵破很有幫助。涂料是由各種樹脂組成的復雜有機物，通過裂解產物的分析，從而區分鑒別涂料檢材。實踐證明PGC能夠區別不同的涂料。

（二）復印墨粉的檢驗。目前，在公檢法領域，利用靜電復印偽造、變造貨幣、證券、單據等經濟犯罪案件不斷增加［1］，這使得靜電復印文件檢驗越來越重要。在復印案件中，含有墨粉的復印品往往較容易得到且是很關鍵的證據，因此墨粉分析就成為復印文件檢驗技術中的重要內容。國內趙慧香等人［2］曾采用裂解氣相色譜法分析了一些國外墨粉的配方，但尚未進行深入系統研究。靜電復印墨粉主要是由熱熔性樹脂、顏料、染料及其他材料的微細粉末組成的。它們大多是高分子聚合物，應用裂解氣相色譜技術，這些物質可通過裂解器在高溫下熱解為較簡單的化合物，載氣將裂解后的產物經氣化器送入色譜柱進行分離。不同牌號及型號的墨粉裂解產物不同，經分離，在檢測器后得到不同的色譜信號。因此，可對不同廠家、不同型號的產品予以比較區分與歸類，從而為案件中的墨粉或復印檢材提供可靠的檢驗方法，并為其來源提供必要的偵查依據。

（三）油脂物證的檢驗。PGC檢驗一些低沸點油脂可以采用氣相色譜分析，當對于一些沸點較高如潤滑油、高碳鏈脂肪酸等不能采用氣相色譜技術分析，采用PGC可以很好地對這類油脂進行分離分析。Lloyd等人從一件兇殺案的受害者胃中提取出脂肪，水解后經PGC分析，根據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。

（四）塑料、橡膠物證的檢驗。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，再隨載氣進入色譜儀進行分離和鑒定。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技術除在上述領域應用外，在檢驗粘合劑、添加劑、毛發等領域也都有相應報道。

三、高分辨裂解色譜技術在法庭科學中的應用舉例-火災物證鑒定中的應用［3-5］

（一）高聚物燃燒殘留物的高分辨裂解氣相色譜分析。在火災案件中，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，為火災原因的認定和火災案件的處理提供依據和證據。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行高分辨裂解氣相色譜分析試驗，在每種物質的裂解譜圖中基本上都能找到至少三個響應值較大，分離完全并且能重現的特征峰。而且指紋圖也穩定，彼此具有特征性。將樣品和標準樣品的燃燒殘留物在相同的實驗條件下平行測定，通過比對特征峰或指紋圖就能確定原高聚物的種類。

（二）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。當前，在縱火案件中通過對高聚物燃燒殘留物中助燃劑的高沸點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，這對此類火災的認定和案件的偵破具有重要的意義。試驗發現，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準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。

（三）火炸藥的高分辨裂解氣相色譜分析。 當前，國內外各類爆炸案件、爆炸事故以及由爆炸引發的火災事故頻繁發生。火炸藥既是刑事物證鑒定也是火災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，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物證鑒定中的應用，拓寬了裂解色譜分析技術的應用領域，豐富了裂解分析方法。

結束語：

在現代法庭科學分析中，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）。并能提供多種實用的信息和數據。PGC技術在法庭科學司法鑒定行業已得到廣泛的應用，PGC的實用性還遠不止上述列舉的應用實例，現在裂解色譜儀已經國產化，相信隨著PGC技術的普及和研究工作的不斷深入，它在法庭科學司法鑒定領域還有更廣泛的應用前景和潛力。

參考文獻：

［1］李俊海， 胡景云， 程軍. 靜電復印文件檢驗. 北京： 中國人民公安大學出版社， l990

［2］趙憊香， 趙善康 復印， 1995（4）： 24

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

［4］ Brauer GM ， In： Slade PE Jr， Jenkis LT . Thermal Characterization Techniques［M］. New York： Marcel Dekker， 1970： 71.［3］

［5］趙武生. 裂解色譜技術在刑事鑒定科學中的應用［C］. 第十屆分析與應用裂解學術會議論文集， 1998.

中圖分類號：D918

文獻標識碼：A

文章編號：1671-864X（2016）05-0297-01

作者簡介：李根，男，遼寧大連人，1989年12月生，中國刑警學院分析化學方向碩士研究生。