显微―红外光谱法对纤维物证的检验分析

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1、显微―红外光谱法对纤维物证的检验分析摘要：刑事案件现场经常发现纤维，对纤维进行检验、鉴别可以为案件的侦查提供有效线索。不同纤维由于化学结构不同，采用金钢石压池制样方法，结合显微―????????????????????红外透射技术对单根纤维进行分析，可以准确检验纤维的分子结构、种类。通过比对分析可以判断案发现场的纤维与涉案人的关系，为案件的侦查提供直接证据。中国2/vie　　关键词：纤维；显微红外光谱；微量物证；金刚石压池　　随着犯罪分子反侦察意识的提高，出现在刑事案件现场的一些工具、足迹、指纹等常见证据会被犯罪分子消灭、破坏，对案件证据

2、的提取造成较大困难。但是一些量少体微的物证不容易被毁灭、消失，也很难在现场完全清理干净。微量物证的发现、提取逐步成为现场勘查的重点，犯罪分子的毛发、所穿戴衣物的纤维很容易遗留在案发现场，提取并检验这类物证对案件的侦查能提供重要线索，是法庭诉讼中的重要证据。在纤维检验方面，根据文献报道[1-3]常用的检验方法主要有外观检验法、偏振光显微镜检验法、红外光谱法等，其中红外光谱法是鉴别高聚物种类常用的检验方法，目前样品的制备大多都是用溴化钾压片法，制样方法是将一定量的纤维混入溴化钾粉末中，进行研磨，研磨至直径为10um左右的颗粒，用压片工具压制成

3、透明的窗片再进行分析。而显微镜与红外光谱仪的结合可以实现在显微镜下直接观察样品，调整光阑大小同步进行测定，这种制样方法相对的简单易操作。本实验采用金刚石压池制备纤维样品，样品制备更加简单、快速，能够达到每两分钟测定一张红外谱图。　　1傅里叶变换红外光谱法分析纤维及其表面物质的基本原理　　红外光谱最广泛的应用是对物质的化学结构进行分析，谱图的吸收峰分别对应于分子结构中某个或某些基团，红外光谱主要提供化学基团的信息，根据谱带位置、强度、形状特征，可以判断分子结构信息。纤维种类繁多、范围广，出现在微量物证中的大多数检材，包括：毛发、衣物或织物纤

4、维纱、线、绳等。纤维分为天然纤维、人造纤维和化学合成纤维三大类[4]，天然纤维有植物和动物纤维，植物纤维主要成分是纤维素，纤维素含有醚键和羟基。动物纤维指动物的皮毛或蚕丝，如：羊毛主要由羊毛角朊组成，含有8种不同的氨基酸，含有3%～4%的硫；蚕丝由角朊和丝纤朊组成主要含60%甘氨酸和丙氨酸结构组成。化学纤维是将低分子化合物经过化学合成为高分子化合物再加工成纤维，常见的有涤纶、锦纶、腈纶、氨纶、维纶等。涤纶是聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、经熔体纺丝制得，其分子结构中含有酯基、苯环结构，属于聚酯纤维。锦纶是聚酰胺类合成纤维，分子结构中含有酰

5、胺键（-CONH-），酰胺基之间又有一定数量的亚甲基-CH2-，大分分子的端基为氨基-NH2和羧基-COOH，其红外光谱中主要特征带均和这些基团有关。　　2材料与方法　　2.1实验仪器　　显微红外光谱仪（赛默飞IN10）、体式显微镜、金刚石压池附件　　2.2仪器参数　　光源：红外波长范围：650-4000cm-1方式：透射，低温检测器　　扫描次数：16分辨率：8cm-1模式：透过率　　2.3实验样品　　天然纤维：羊毛、棉化学纤维：涤纶、锦纶　　2.4实验方法　　在体式显微镜下分别取：羊毛、棉、涤纶、锦纶纤维一根，放入金刚石压池旋紧、挤压，

6、成扁平状，取下金刚石压池盖放入显微红外仪载物台，操纵载物台在显微镜下找到纤维，调整光阑大小，采集背景、进行红外扫描，分别得到四种纤维红外光谱图，见图1～图4。　　3结果与分析　　羊毛的红外光谱图（见下图1），图中3301cm-1是-OH和NH的组合吸收峰，峰形具有宽而且强的特征；1653cm-1、1532cm-1、1239cm-1分别是酰胺I、酰胺II和酰胺III的吸收峰。1653cm-1至1071cm-1之间的吸收形成明显的特征。　　棉纤维的红外光谱图（见下图2），3354cm-1左右的宽强吸收为羟基-OH的伸缩振动峰；谱带在1061c

7、m-1左右有最强吸收带，并且在主峰两侧有1040cm-1、1107cm-1两个较弱的肩峰，这是纤维分子中醚键和羟基的吸收峰，1434cm-1为CH-O中CH的弯曲振动吸收峰，2895cm-1是CH的伸�s振动峰。　　涤纶的红外光谱图（见下图3），图中，3436cm-1为羟基-OH的伸缩振动峰，3051cm-1是苯环上的-CH伸缩振动峰，2969cm-1、2908cm-1分别是CH2的不对称伸缩振动和对称伸缩振动，1721cm-1最强的吸收峰是C=O的伸缩振动，1617cm-1、1579cm-1、1509cm-1三个连续的吸收峰是苯环骨架振

8、动吸收峰，1458cm-1是左右式-CH2面内弯曲振动峰，1409cm-1是O-CH2弯曲振动，1246cm-1较强的吸收峰是C-O反对称伸缩振动，1104cm-1是左右式C-O对称伸缩振动，