§1. Атомно-абсорбционный спектральный анализ Сущность метода

Атомно-абсорбционный анализ основан на изучении спектров поглощения электромагнитного г:лчения атомами исследуемого вещества. Вследствие такого поглощения атомы переходят в воз-

175

Глава 10.

бужденное состояние, что связано с переходом их электронов на другие, более высокие, энергетические уровни. При этом атомы различных элементов по-разному поглощают волны электромагнитного излучения. Если прошедший через атомы лучистый поток разложить в спектр и запечатлеть его на фотопленке, он предстанет в виде чередующихся темных полос на белом фоне, причем степень потемнения полос окажется прямо пропорциональной концентрации соответствующих атомов в исследуемом веществе. Исследование проводят на специальном приборе— атомно-абсорбционном спектрометре, в котором исследуемое вещество прежде всего переводится в атоми-зированное состояние («атомный пар») либо в пламени газовой горелки с температурой до 2700°С, либо в горячей графитовой кювете, заполненной аргоном.

Через «атомный пар» пропускаются кванты света от применяемого источника, которые затем поступают в монохроматор, разлагающий их в спектр, а затем на регистрирующий или демонстрирующий прибор. Самописец регистрирующего прибора автоматически вычерчивает кривую зависимости темных полос (Линий) от длин волн излучения, соответствующих тем или иным элементам исследуемого вещества. Для количественной оценки содержания элементов в веществе применяются калибровочные графики, отражающие качественный и количественный состав растворов заведомо известных (эталонных) веществ.

Методика исследования

Перед анализом исследуемое вещество переводится в раствор, для чего используют строго определенные соотношения концентрированной соляной и азотной кислот. По мере необходимости растворение ведется при нагревании.

При необходимости анализа веществ следов-наслоений*, например, продуктов выстрела на текстильной ткани, рекомендуется проводить также контрольное исследование материала предмета-следоносителя тем же методом, на том же приборе и при тех же условиях. Результаты контрольно-то исследования учитываются при оценке результатов основного анализа.

Очень важен правильный выбор источника излучения, которое должно приходиться на область длин волн максимального поглощения. Чтобы правильно оценить зависимость результатов анализа от неконтролируемых изменений условий исследования, каждая проба анализируется несколько раз.

Полученные спектрограммы сравниваются с табличными данными, а для установления количественного содержания того или иного элемента в пробе измеряется плотность почернения линий на спектрограмме, характерных для этого элемента. При этом используются калибровочные графики, которые строятся по результатам анализа стандартных образцов с различными, но заведомо известными содержаниями определяемого элемента.

Возможности анализа криминалистических объектов по атомно-абсорбционным спектрам.

Данным методом могут успешно исследоваться следы металлизации вокруг входного огнестрельного повреждения, в частности с целью установления дистанции стрельбы.

Пороховые газы, вылетая из канала ствола, выносят с собой продукты выстрела, в том числе металлы (медь, свинец, сурьму, олово), которые осаждаются на поражаемом объекте.

Важное значение имеет правильный отбор проб. Из поврежденной выстрелом ткани одежды вырезается содержащий повреждение участок в виде круга диаметром до 10 см. При наличии огнестрельного повреждения на теле трупа вырезается соответствующий участок кожи.

Определение дистанции выстрела основывается на сравнении количества определенных металлов, приходящегося на единицу площади исследуемого образца, с их относительными количествами вокруг повреждений на таком же материате, образованных в результате экспериментальных выстрелов из предполагаемого оружия или максимально сходного с ним.

В благоприятных случаях данный метод позволяет установить последовательность производства двух и более выстрелов. При этом учитывается, что количественное содержание сурьмы в"

176

Глава 10. Физические и физико-химические методы исследования вещественных доказательств

обтирания вокруг первого входного отверстия является минимальным, а затем в результате следующих выстрелов повышается за счет накопления сурьмы на стенках канала ствола оружия.

Содержание сурьмы в пояске обтирания зависит не только от последовательности выстрелов, но :т некоторых других факторов, таких, например, как количество смазки в канале ствола и степень старения капсюльного состава патронов. Однако в пояске обтирания после первого вьютрела коли-чгство сурьмы всегда значительно меньше, чем при последующих.

Проба для анализа с целью решения указанного вопроса отбирается путем вырезания участка -;гаженного объекта диаметром 5 см, центром которого является огнестрельное повреждение.

Смывы с рук берутся на четыре ватных тампона, один из них для контрольного исследования, -селе тщательного мытья рук с мылом.

Нередко объектами исследования данным методом являются всевозможные металлические предметы — стружки, опилки, готовые изделия и др. С помощью атомно-абсорбционного анализа ¦ :жно установить тип и марку металла или сплава, сделать предположительное суждение о при-- ^нежности сравниваемых фрагментов металлических предметов одному целому. В таких случаях .следование основывается на качественном и количественном содержании в анализируемом об-: гзце определенных элементов, в том числе различных добавок и случайных примесей (марганца, •темния, никеля, хрома, ванадия, молибдена, свинца, сурьмы, цинка, олова и др.); исследуемый об-ггзец металла должен иметь массу не менее 1 мг. В качестве эталонов используются растворы ме-~2ллов и сплавов с известными концентрациями в них определяемых элементов.

Рассматриваемым методом исследуются также лакокрасочные материалы. При этом устанавливаются содержание и концентрация основных элементов пигментной части бытовых красок и ав--: эмалей: железа, свинца, хрома, титана, цинка. По результатам анализа можно дифференцировать "ытовые краски и автоэмали, в том числе автоэмали одного (похожего) цвета, но составленные по ггзным рецептурам. Индивидуальная идентификация возможна только в том случае, когда объек-~:м исследования является многослойное лакокрасочное покрытие с неповторимым элементным ::ставом его отдельных слоев.

Проба лакокрасочного материала должна иметь массу не менее 1 мг.              :,

Атомно-абсорбционный метод исследования лакокрасочных материалов применяется обычно в

качестве дополнительного по отношению к таким, как атомно-эмиссионный и молекулярно-

зесорбционный.

_елью установления принадлежности данного волоса (волос) конкретному лицу или наличия ха-.

рактерных для вредных веществ элементов (мышьяка, таллия, ртути и др.) в волосах потерпевшего

при подозрении на его отравление. Первая задача решается в комплексе с результатами других ме-

"сдов исследования волос, включающих установление морфологического, полового и иного груп

пового сходства. Для атомно-абсорб-ционного метода достаточно провести анализ единичного во-

~:са длиной не менее двух миллиметров. Решение вопроса о принадлежности волоса конкретному

~-:цу основано на установлении содержания в нем преимущественно такого элемента, как серебро,

~: скольку оно обусловлено различными факторами, в том числе обменом веществ, болезнями и

--инятием тех или иных лекарств.