红外光谱技术在物证检验中的应用

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物证检验、鉴定等物证技术是物证得以发挥证明作用的桥梁。纵观物证技术的诞生发展史,可以发现,自然科学的每一进步都极大地提高了检验、鉴定物证的能力和水平;认识物证的证明力;都使能更全面、更深入地促使更多物质性客体步入物证的行列。因此,有必要关注自然科学领域的新技术、新发明,并尝试将其用于物证技术中。  现代分析仪器的问世、现代分析技术的诞生和发展,对物证检验、鉴定技术均有着深刻的影响。红外光谱仪和红外光谱技术就是其中一个实例。  红外光谱技术属于现代仪器分析方法的一种,它的问世揭开了有机物结构鉴定的新篇章。近年来,傅里叶变换红外光谱仪以及一些新技术(如发射光谱、光声光谱、色-红联用等)的出现,使红外技术被进一步广泛地应用于物证的检验和鉴定。  红外技术是以现代波谱学理论为基础的。当红外光照射分子,引起振动能级间的跃迁,产生红外吸收光谱或振动-转动光谱。各种物质分子内部结构的不同,分子的振动-转动光谱也各不相同。它们只对红外波长辐射的选择吸收,能反映它们在振动-转动光谱区域内吸收能力的分布情况。可以从红外光谱的波形、波峰的强度和位置及其数目,研究物质的内部结构。结构不同的两个化合物,其红外光谱一定也不相同。另外,分子内部结构和外部环境的改变对基团频率有影响,因而同样的基团在不同的分子和不同的外界环境中,基团频率可能会有一个较大的范围。因此了解影响基团频率的因素,对解析红外光谱和推断分子结构都十分有用。影响基团频率位移的因素大致可分为内部因素和外部因素。内部因素主要包括电子效应、氢键的影响、振动耦合、费米共振、空间效应及环的张力;外部因素主要指测定时物质的状态以及溶剂效应等因素。  红外光谱分析技术的特征性强,气体、液体、固体样品都可测定,并具有用量少,分析速度快,不破环样品的特点。因此红外光谱仪是在微量物证检验中使用率最高的一种分析仪器。红外光谱法中,在制备试样时应注意下列各点:  1.试样的浓度和测试厚度应选择适当。  2.试样应该是单一组分的纯物质。  3.试样中不应含有游离水。  如果试样处理不当,那么即使仪器的性能很好,也不能得到满意的红外光谱图。红外光谱仪针对不同的试样有相应的配件;对于不适用于常规处理技术的样品也逐步发展出多种解决办法。如:衰减全反射法、反射吸收法、粉末反射法、显微红外法。  由于红外光谱仪的理论基础与技术特点,它可广泛应用于:交通,盗窃…等各类案件的物证提取与坚定。从应用性质看,红外光谱仪在微量物证检验鉴定方面主要有两方面的应用:  一、服务于案件侦破的日常检验鉴定工作。这类应用的案例极多,表现出如下优点:  1.应用范围广:可以用于化学物证(涂料、油脂、毒物、毒品、爆炸物、纤维等)生物物证以及文书材料物证等的检验鉴定。  2.检验速度快:每检测一个合格试样只需十几秒的时间。  3.结果准确可靠,令人满意。  二、研究性质的应用。包括对某一类案件各种参数的数理统计,以及对红外光谱仪仪器性能的深度开发。  事实上,目前这种研究性质的应用还停留在初步的阶段。一方面原因是没有针对微量物证的专门的红外光谱技术研究机构,而从业人员整体科研能力较为薄弱,并且日常工作量很大,没有精力进行新技术的研究开发。但是对红外光谱仪性能深度开发的重要性是不言而喻的。它能够大大提高日常应用的效率,拓宽应用的范围,更好地服务法庭科学的需要。
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