淺談裂解色譜分析技術在法庭科學上的應用

李根

（110000 遼寧沈陽中國刑警學院 遼寧 沈陽）

摘 要：本文介紹了裂解色譜的分析優勢和應用領域。裂解色譜技術靈敏度高，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、組成和結構，因而廣泛地應用于聚合物分析。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。

1.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。

2.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。由于它具有較強的分離分辨能力、較好的抗干擾能力和較高的靈敏度，加之配備高溫裂解器，使得大分子物質裂解成小分子后可進一步進行色譜分析等綜合特點，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，在司法檢驗中發揮著重要作用。

1.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。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。

2.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。

3.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，再隨載氣進人色譜儀進行分離和鑒定。裂解產物具有特征性，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為峰數、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[1-3]

1.高聚物燃燒殘留物的高分辨裂解氣相色譜分析

在火災案件中，經常可以看到加熱器烤燃纖維、幕布、塑料及裝飾材料和煙頭引燃被褥、沙發等引起的火災。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。

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

當前，在縱火案件中不斷出現將汽油、煤油、柴油及一些易燃化學品浸漬在木材、床墊、沙發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。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。

3.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。犯罪分子利用爆炸手段對人身、建筑、固定設施進行攻擊和破壞；在生產、儲存和使用炸藥時，由于儲存、使用不當或發生意外事故，導致爆炸而引發火災。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。

四、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]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.

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

[3]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.