GC法在物证检验中的应用-冯超

2014年7月辽宁警专学报July2014第4期(总第86期)JOURNALOFLIAONINGPOLICEACADEMYNo.4(Ser.No.86)58GC法在物证检验中的应用冯超（山东政法学院山东省高校证据鉴识重点实验室，山东济南250014）摘要：近年来，随着物证技术仪器检测方法的研究不断深入，很多新技术手段应用到案件的破获以及司法鉴定当中，为结论的准确性提供了重要保证。笔者对气相色谱法在物证检验及文件物证中的应用进行了简要的总结阐述。GC技术以其分离高效、分离速度快而准确的特性得到广泛应用。在微量物证中广泛的应用于爆炸残留物、涂料、塑料、橡胶、油类和纤维的检验，在文件形成时间上的研究中也将起到重要作用。关键词：气相色谱；微量物证；文件物证中图分类号：D918.92文献标识码：A文章编号：1008-5378(2014)04-0058-04收稿日期：2014-01-02作者简介：冯超（1984--），男，山东新泰人，助教，硕士。研究方向：文件检验技术、司法鉴定技术。一、引言近年来，对物证技术仪器检测方法的研究越来越多，很多新技术的应用给案件的破获以及鉴定结论为准确性带来了重要保证。GC技术以其分离高效、分离速度快而准确的独特的优势受到物证鉴定工作着的青睐。本文将综述GC技术在爆炸残留物、涂料、塑料、橡胶、油类和纤维的微量物证鉴定中及在文件形成时间上的研究中应用的进展。二、GC技术分类及特点我国早在1956年就开展了气相色谱法的研究工作，无论在色谱理论、色谱技术、色谱仪器和色谱试剂的研究和应用方面都取得了很大的成绩。(一)气相色谱法原理气相色谱检测方法是利用检材中可汽化组份在气相色谱仪流动相和固定相间分配系数的不同，实现各组份在色谱柱中的分离，经过检测器产生相应的信号，放大后记录出各组份的色谱峰，从而实现对各组分的分离检测。(二)气相色谱的分类1．按固定相状态分类。气—固色谱法，固定相在使用温度下为固体，称为气—固色谱法；气—液色谱法，固定相在使用温度下为液体，称为气—液色谱法。2．按柱径粗细分类。填充柱气相色谱，该法适用的色谱柱是将固定相填充在内径约为4㎜的金属管或玻璃管内而成。毛细管气相色谱法，该法使用内径为0.1～0.5㎜的玻璃管或石英管。3．按分离机制分类。吸附色谱法，利用吸附剂对不同组分的吸附性能的差异进行分离的气相色谱法，气—固色谱法属于此类。分配色谱法，利用不同组分在两相中分配系数的差异而进行分离的气相色谱法，气—液色谱法属于此类。（三）气相色谱的特点1.分离效能高；2.分析速度快；3.应用范围较广三、气相色谱在物证鉴定中的应用近年来，采用传统的侦查破案手段已很难有冯超：GC法在物证检验中的应用59效的揭露犯罪事实，随着科学技术的进步，微量物证越来越受到侦查部门的重视。气相色谱在物证检验中的应用中显示出优势，主要用于分析检测炸药、油脂，涂料、纤维、粘合剂、塑料、橡胶等的种类、产地、生产厂家和牌号，在一定条件下能进行种类区分和形成时间的测定，因此，气相色谱法在物证鉴定技术中会得到的应用。（一）微量物证检验中GC法应用微量物证检验是对在勘查过程中技术人员搜集到的遗留、附着物或从现场带走的能够能够揭露和证实犯罪真实情况的量小体微的物质的检验，为侦查破案提供线索和能证明案件事实的啥技术工作。它具有量小体微、隐蔽性强、不易察觉、不易破坏等特点。常见的微量物证主要有爆炸残留物、高分子聚合物和油类等。1.爆炸残留物检验。气相色谱分析技术具有高灵敏度、高分离效率和分析速度快的特性，可以采用多种灵敏度高、选择性好、线性范围宽的检测器检测，常用于分析复杂的炸药混合物。曹秋萍[2]等曾用气相色谱法快速检验无机炸药硝酸铵。姜红[3]等在爆炸案件中爆炸残留物的检验及应用一文中也提到用气相色谱法检验爆炸残留物的方法。2.高分子聚合物分析。有几类高分子聚合物微量物证均检材常出现在案件现场，主要有油漆、橡胶、塑料等。高分子聚合物微量物证不能直接采用气相色谱分析，需采用裂解气相色谱法对其进行分析。裂解气相色谱法克服了常规气相色谱方法的局限性，解决了如何高效分析熔点较高、难挥发、热不稳定的化合物的难题。3．涂料分析。交通肇事案件中，车辆与车辆发生碰撞和刮擦，被碰撞和刮擦部位的漆层会发生相互间的油漆物质转移或脱落。比对检验机动车与被刮擦部位残留的油漆成分、种类对案件的破获有很大的帮助。曹京宜等曾用裂解气相色谱法快速分析涂料的组成成分。俞文[4]等曾做过这方面的研究，用裂解气相色谱法成功的鉴别出油漆中的主要成分。4．纤维分析。交通肇事、盗窃、强奸、纵火、爆炸等各类案件现场中，技术人员经常可以提取到纺织纤维，这些纺织纤维来源于纱、线、布等纺织品。通过对这些纺织纤维及其制品的检验，可以为证实犯罪提供科学的依据。裂解气相色谱法可以鉴别组成相似的各类纤维及有细微差异的同类纤维。韩清岭[5]利用毛细管柱裂解气相色谱分析麻类纤维。5．塑料与橡胶分析。在交通肇事现场上，塑料和橡胶是仅次于涂料的第二大类常见物证，各种车辆的零部件和轮胎是由塑料和橡胶制成，因而在车辆碰撞、刮擦时，在现场地面会出现塑料和橡胶物证。在命案现场上常出现塑料和橡胶包裹物、捆绑物。在爆炸、火灾现场上炸毁、烧焦的塑料和橡胶碎片、电缆等也常常出现。这就需要我们确定塑料和橡胶的种类；确定检材与嫌疑人处塑料、橡胶异同；确定检材塑料与样品是否为同一物体上。在这方面很多人已经做了许多重要的工作。杨瑞琴等利用PGC技术对塑料和橡胶进行了研究，他们认为塑料和橡胶在一定温度下(通常为400—900℃)在裂解器中被裂解成低分子碎片，再随载气进入色谱仪进行分离和检测。裂解产物具有在图谱反映具有一定的特征性，其谱图反映了该塑料或橡胶的特征，通常把这种谱图叫指纹图。如果两种检材的成分相同，将获得两幅特征性相同的裂解气相色谱图。辽宁警专学报2014年第4期60图1.1：检材与样本的PGC图比对6．油类分析。油类分析主要是动植物油、矿物油和香精油及其在各种载体上的油痕及油污的检验。动植物油主要是高级脂肪酸甘油酯的混合物。矿物油一般是埋藏在地层中的不同地质年代的动、植物遗体经历漫长的地质变化以及温度、压力和微生物的作用，而形成的一类液体燃料，通常称石油及石油产品。在物证中称矿物油。一些低沸点油脂可以采用气相色谱分析，如姜华等做的固相微萃取与气相色谱仪联用技术在火场助燃剂检验中的应用。何洪源等在纵火现场引燃液体残留物的检验技术一文中提到用GC和PGC的技术方法检测动植物油和重矿物质油。对于一些沸点较高如高碳链脂肪酸、润滑油等不能采用气相色谱技术分析，采用PGC技术可以很好地对这类油脂进行分离分析。国内有程新志等人采用PGC技术鉴别常见的润滑油,并应用在公安机关办案实践中。（二）GC在文件物证中的应用1.分析GC法对纸张种类。纸张作为案件中作案人员常使用的各种信件、证书、契约等字迹和印章载体，以及作为包装物等出现在现场上，必须对其进行检验。这就涉及到对纸张和纸张上的字迹进行检验。在这一方面，我国刑事技术工作人员已经做了很多的工作。李继民等曾对常见书写纸张萃取物做过用气相色谱法分析的研究[6]。他们对十几种不同厂家、不同批号的书写纸张样品进行了萃取分析，并将萃取物用气相色谱法进行了分析。根据纸张中能被检测出的非纤维物质的添加剂的种类及其含量的相对大小，给出了纸张样品的鉴别依据。此方法具有样品用量少、灵敏度高、分析速度快、分析效果好、信息量大、并且有较高的分离效能、实验结果重现性好等特点。2.分析书写色料。王彦吉等用裂解裂解气相色谱法分析蓝色中性笔字迹的书写墨水种类及墨迹随书写时间的变化规律。朱玉军等在墨水书写时间的鉴定一文中提到用气相色谱法对墨水中微量易挥发性组分的分析得到很好的效果。王世全等在圆珠笔油墨字迹书写时间鉴别的研究中细致讨论了气相色谱法讨论了圆珠笔油墨字迹书写时间的分析。3.分析印刷墨粉。近年来，公、检、法、司等部门办理案件中，涉及伪造、变造合同文件、证券、单据等的经济犯罪不断增加，其共同特点就是利用激光打印、静电复印手段，此类文件检验越来越受到重视。国内外法庭科学工作者对于印刷文件检验做了大量的科研工作，墨粉配方研究方面也具有十分重要的意义。杨瑞琴[7]等利用PGC／MS技术对市面上常见二十多种激光打印、复印墨粉进行了较全面的分析，赵慧香等人曾采用裂解气相色谱法对几种国外打印、复印墨粉的配方进行了分析。4.分析自含墨印章油。自含墨印章以其盖印清晰、使用方便而越来越普及，包括原子印油和光敏印油。随之而来，涉及自含墨印章印文盖印时间的各类案件也越来越多[8]。谢朋等在气相色谱法测定自含墨印章印文盖印时间的实验研究中，探索出自含墨印油中含有溶剂的成分，通过GC法可以达到种类分析和时间测定的效果。冯超：GC法在物证检验中的应用61图1.2：金信成牌原子印油不同时间盖印印文的GC图谱四、结语物证检验除了用气相色谱法外，还应结合其他方法，如GC/MS法，其检测特性更加准确快速的得出结论。同时GC可以配合其他的检验手段和检测仪器可以进行综合的案件分析给出更加丰富的信息得出更加准确的信息。GC技术在微量物证的检验中已经得到充分运用，在涉案文件物证鉴定中必将发挥越来越重要的作用。参考文献：[1]孙疏庆．现代色谱法及其在药物分析中的应用[M]．北京：科学出版社．2005．[2]曹秋萍．气相色谱法快速检验无机炸药硝酸铵[J]．刑事技术，1992(5)：22-24．[3]姜红．爆炸案件中爆炸残留物的检验及应用[J]．中国人民公安大学学报，2007(1)：10-14．[4]俞文．高分子聚合物微量物证的裂解气相色谱分析[J]．中国公安大学学报，2004(1)：48-49．[5]王岩．犯罪现场毛纤维碱催化裂解气相色谱分析[J]．分析化学研究简报，2006(12)：1749-1751．[6]李继民．气相色谱法分析常见书写纸张萃取物的研究[J]．中国公安大学学报，2005(4)：1-3．[7]杨瑞琴．裂解气相色谱及其在司法检验中的应用[J]．中国公安大学学报，2003(5)：41-44．[8]谢朋，冯超等，气相色谱法测定自含墨印章印文的盖印时间[J]．中国人民公安大学学报(自然科学版)，2013（2）：19-23．（责任编辑：李刚）OntheApplicationofGCMethodinMaterialEvidenceExaminationFENGChao（KeyLaboratoryofForensicEvidenceinUniversitiesofShandong，ShandongInstituteofPoliticalScienceandLaw，JinanShandong250014,China）Abstract:Inrecentyears,alongwiththeintensivestudyonthedetectionmethodofevidencetechnicalinstrument,manynewtechniquesareappliedtocrackingacriminalcaseandjudicialidentificationinordertoguaranteeaccuracyofconclusion.Theapplicationofgaschromatographyinmaterialevidenceexaminationanddocumentevidenceisbrieflysummarizedinthispaper.GCtechnologyiswidelyusedforitsefficient,fastandaccurateseparation.GCtechnologyhasextensivelyappliedtotraceevidenceexaminationsuchasexplosiveresidues,coatings,plastics,rubber,oilandfiber,andwillplayanimportantroleinexaminingtheformationtimeofdocuments.