§2. Молекулярно-абсорбционный спектральный анализ (спектрофотометрия)

Сущность метода

Данный вид анализа основан на исследовании спектров поглощения электромагнитного излучения -'олекулами различных веществ. Излучение источника света в виде пучка с определенными волновы-«j характеристиками направляется на газообразное, твердое исследуемое вещество или его раствор.

При этом различные спектральные составляющие излучения источника по-разному поглощают

ся анализируемым веществом. Ослабленный поток лучистой энергии разлагается в спектр, состоя-

_ий из чередующихся темных полос, который фотографируется либо преобразуется на экране ос-

о графа или на бумажной ленте посредством самописца в характеристическую кривую,

; тражающую зависимость значений поглощения (ось ординат) от длин волн электромагнитного из-

~gt; чения (ось абсцисс).              .

Рассматриваемый метод (обычно в сочетании с другими методами) применяется для определе-кия рода, вида вещества, состава смеси, выявления структурных особенностей молекул, их относительного расположения, а в некоторых случаях — и присутствия в молекуле определенных групп

7-2565 .--,¦":              4              Г?7

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

атомов. Для решения криминалистических задач молекулярно-абсорбционный анализ проводится с использованием видимого света либо ультрафиолетовых или инфракрасных лучей посредством специального прибора — спектрофотометра.

Успех исследований по спектрам поглощения обусловлен способностью исследуемых веществ к избирательному поглощению, которое определяется наличием в молекулах вещества определенных функциональных групп атомов.

Результаты специальных математических расчетов по спектрам поглощения сопоставляются с данными специальных таблиц, составленных применительно к различным соединениям, что способствует определению по спектру поглощения неизвестного вещества.

Наряду с расчетным методом применяется метод сравнения спектра поглощения исследуемого вещества с имеющимися в картотеке эталонными спектрами веществ заведомо известной природы.

Некоторые сильно различающиеся по строению соединения могут иметь сходные спектры поглощения в ультрафиолетовой и видимой областях, что затрудняет их дифференциацию Но поскольку с криминалистическими целями чаще всего проводятся сравнительные исследования нескольких объектов, высокая чувствительность метода позволяет выявить даже малейшие различия в их спектрах.

Чувствительность абсорбционного спектрального анализа в отношении многих объектов очень высока и достигает тысячных долей процента анализируемого вещества.

Возможности анализа различных криминалистических объектов по молекулярным

спектрам поглощения

По спектрам поглощения в инфракрасной области успешно исследуются лаки и краски. При этом устанавливаются связующее вещество, а также другие компоненты лакокрасочного покрытия — пигменты и наполнители. Определить эти вещества удается даже в тех случаях, когда на исследование поступают частицы весом менее миллиграмма.

Количественный анализ красок бытового назначения на содержание неорганических пигментов, наполнителей и связующего вещества позволяет дифференцировать краски одного типа, но различных марок, а в ряде случаев — краски одной и той же марки, но изготовленные на разных заводах или выпущенные в составе различных производственных партий.

Дифференциации способствуют сернокислый и углекислый кальций, используемые при изготовлении клеевых красок, школьного мела, обойных и известковьгх красок, замазок, шпаклевочных масс.

Определение рассматриваемым методом поливинилацетата, используемого в качестве связующего вещества в водоэмульсионных красках, позволяет отнести исследуемое вещество к этой группе красок.

данный метод позволяет дифференцировать чернила и пасты для шариковых ручек — по марке красителя и иным компонентам. Такие исследования проводятся в целях обнаружения приписок, вставок и других изменений в документах.

Исследование художественных красок позволяет решить следующие задачи: отнести исследуемые краски к художественным, установить их вид, общую групповую принадлежность. Нередко данное исследование производится в комплексе с хроматографией и атомно-эмиссионным спектральным анализом.

Данный метод (обычно в сочетании с химическим и атомно-эмиссионным анализами) позволяет дифференцировать клеящие вещества в соответствии с их общепринятой классификацией.

Спектрофотометрическим методом успешно исследуются штрихи цветных карандашей. Наполняющие, жировые, связующие вещества, входящие в состав цветных карандашей, обладают специфическим поглощением в инфракрасной области. В частности, метод позволяет дифференцировать одноцветные карандаши, различающиеся лишь наполняющими веществами.

Метод инфракрасной, спектрофотометр™ применяется при мйъяедовэдши как искусственных, так и синтетических текстильных волокон. Он позволяет определить вид синтетических волокон — полиамидных, полиэфирных, поливинилхлоридных и некоторых других, а также дифференцировать волокна растительного и животного происхождения.

Инфракрасная спектрофотометрия весьма эффективна при исследовании ряда лекарственны! препаратов, в частности, обладающих снотворным действием. Достоинством метода является щ что при его применении вещества, используемые при таблетировании, не влияют на спектр ос»я-^даfb^Tp%aт^S^d;Ч!fu^ЗД?ftУЛя'eI'lтecл'eд¦oвaть"a^cтивныe компоненты'оез их извлечения из таблетож.

Рассматриваемый метод позволяет устанавливать тип полимерного материала, что обуслсжз» вает его применение, например, для исследования лаковых и пластмассовых изоляций, а тш пленок, используемых в качестве основы при производстве фотопленок.

Посредством данного метода удается дифференцировать, в частности, фотопленки, изготовлен»-ные на основе полимера одного и того же вида, но разных производственных параий, а в некотори случаях установить и давность изготовления фотопленки.

178

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

атомов.

Успех исследований по спектрам поглощения обусловлен способностью исследуемых веществ к избирательному поглощению, которое определяется наличием в молекулах вещества определенных ^явдйшшйийг груш .ггелшр.

Результаты специальных математических расчетов по спектрам поглощения сопоставляются с данными специальных таблиц, составленных применительно к различным соединениям, что способствует определению по спектру поглощения неизвестного вещества.

Наряду с расчетным методом применяется метод сравнения спектра поглощения исследуемого вещества с имеющимися в картотеке эталонными спектрами веществ заведомо известной природы.

Некоторые сильно различающиеся по строению соединения могут иметь сходные спектры поглощения в ультрафиолетовой и видимой областях, что затрудняет их дифференциацию Но поскольку с криминалистическими целями чаще всего проводятся сравнительные исследования нескольких объектов, высокая чувствительность метода позволяет выявить даже малейшие различия в их спектрах.

Чувствительность абсорбционного спектрального анализа в отношении многих объектов очень высока и достигает тысячных долей процента анализируемого вещества.

Возможности анализа различных криминалистических объектов по молекулярным

спектрам поглощения

По спектрам поглощения в инфракрасной области успешно исследуются лаки и краски. При этом устанавливаются связующее вещество, а также другие компоненты лакокрасочного покрытия —- пигменты и наполнители. Определить эти вещества удается даже в тех случаях, когда на исследование поступают частицы весом менее миллиграмма.

Количественный анализ красок бытового назначения на содержание неорганических пигментов, наполнителей и связующего вещества позволяет дифференцировать краски одного типа, но различных марок, а в ряде случаев — краски одной и той же марки, но изготовленные на разных заводах или выпущенные в составе различных производственных партий.

Дифференциации способствуют сернокислый и углекислый кальций, используемые при изготовлении клеевых красок, школьного мела, обойных и известковьгх красок, замазок, шпаклевочных масс.

Определение рассматриваемым методом поливинилацетата, используемого в качестве связующего вещества в водоэмульсионных красках, позволяет отнести исследуемое вещество к этой группе красок.

Данный метод позволяет дифференцировать чернила и пасты для шариковых ручек — по марке красителя и иным компонентам. Такие исследования проводятся в целях обнаружения приписок, вставок и других изменений в документах.

Исследование художественных красок позволяет решить следующие задачи: отнести исследуемые краски к художественным, установить их вид, общую групповую принадлежность. Нередко данное исследование производится в комплексе с хроматографией и атомно-эмиссионным спектральным анализом.

Данный метод (обычно в сочетании с химическим и атомно-эмиссионным анализами) позволяет дифференцировать клеящие вещества в соответствии с их общепринятой классификацией.

Спектрофотомегрическим методом успешно исследуются штрихи цветных карандашей. Наполняющие, жировые, связующие вещества, входящие в состав цветных карандашей, обладают специфическим поглощением в инфракрасной области. В частности, метод позволяет дифференцировать одноцветные карандаши, различающиеся лишь наполняющими веществами.

Метод инфракрасной спектрофотометрии применяется при исследовании как искусственных, так и синтетических текстильных волокон. Он позволяет определить вид синтетических волокон — полиамидных, полиэфирных, поливинилхлоридных и некоторых других, а также дифференцировать волокна растительного и животного происхождения.

Инфракрасная спектрофотометрия весьма эффективна при исследовании ряда лекарственных препаратов, в частности, обладающих снотворным действием. Достоинством метода является то, что при его применении вещества, используемые при таблетировании, не влияют на спектр основного препарата, что позволяет исследовать активные компоненты без их извлечения из таблеток.

Рассматриваемый метод позволяет устанавливать тип полимерного материала, что обусловливает его применение, например, для исследования лаковых и пластмассовых изоляций, а также пленок, используемых в качестве основы при производстве фотопленок.

Посредством данного метода удается дифференцировать, в частности, фотопленки, изготовленные на основе полимера одного и того же вида, но разных производственных партий, а в некоторых случаях установить и давность изготовления фотопленки.

т

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

Каучук, резина тоже исследуются данным методом — для определения типа каучука. При этом хъектами исследования чаще всего являются: клеящее вещество липкой ленты, жевательная резинка, жзтериалы, используемые в строительстве в качестве герметиков. В ряде случаев расшифровка спектров поглощения каучуков затруднена, вследствие чего результат исследования ограничивается уста^ ээвлением одинаковости каучуков сравниваемых объектов по их химическому составу.

Объектами рассматриваемого анализа иногда являются почвенные объекты. При этом инфракрасные спектры поглощения в сочетании с данными химического анализа входящих в почву гумусовых веществ позволяют установить факт происхождения с определенного участка местности Ггочвенных загрязнений, изъятых, например, с обуви или одежды подозреваемого или обвиняемого.

Применение инфракрасной спектрофотометрии эффективно для установления принадлежности анализируемых веществ к нефтепродуктам, отграничения их от растительных, животных жиров и синтетических масел, а также отнесения исследуемых нефтепродуктов к определенным подразделениям их стандартной классификации. Дифференциации нефтепродуктов способствуют выявляемые в некоторых из них (например, в моторных маслах) различные добавки и примеси.

По спектрам поглощения в ультрафиолетовой области можно установить вид и относительное содержание свободной смолы в проклеенной бумаге с целью ее группового отождествления по качественному составу и относительному содержанию несвязанной канифоли. В отдельных случаях можно не только определить вид канифоли, но и установить изготовившее ее предприятие, исключить возможность изготовления исследуемой бумаги в определенный период времени.

По ультрафиолетовым спектрам поглощения растворимых фракций лигнина в принципе можно r-существить дифференциацию древесных бумажных масс, изготовленных на разных предприятиях, а по спектрам спиртовых экстрактов из сравниваемых образцов газетной бумаги установить факт нх изготовления на разных предприятиях, с соблюдением различного технологического режима г-ли на разных бумагоделательных машинах.

Данный метод рекомендуется использовать для исследования черно-белых фотобумаг и фотодокументов на прозрачной основе. Дифференциация черно-белых фотобумаг осуществляется по величине поверхностной концентрации металлического серебра. Бумаги, выпускаемые разными заводами или одним предприятием в разное время, могут заметно различаться содержанием металлического серебра на участках с одинаковой плотностью почернения.

По ультрафиолетовым спектрам поглощения устанавливается групповая принадлежность наркотиков, лекарств, сильнодействующих веществ.

Метод ультрафиолетовой спектрофотометрии применяется для обнаружения незначительных (следовых) количеств нефтепродуктов в экстрактах с одежды и других предметов. Их качественный и количественный состав позволяет судить о принадлежности к определенным классификационным подразделениям.

Возможна также дифференциация моторных топлив на основе различного содержания в них ароматических углеводородов.

Спектрофотометрия в ультрафиолетовой, а также видимой областях спектра широко применяется при исследовании смазочных материалов, так как для улучшения эксплуатационных свойств в них вводятся присадки и, кроме того, в процессе транспортировки, хранения и эксплуатации может происходить смешивание масел различных марок. В ряде случаев это обусловливает индивидуальный характер конкретных объемов таких материалов. В благоприятных случаях удается устанавливать марку масел, завод-изготовитель и даже год изготовления.

В пределах одной марки масла иногда возможно установление месторождения нефти, из которой оно изготовлено, и некоторых особенностей агрегата, в котором масло использовалось.

В принципе возможна идентификация смазки путем определения наличия в ней случайных специфических примесей.

Спектры поглощения в ультрафиолетовой и видимой зонах спектра используются также для установления вида взрывчатых веществ (тротила, тетрила, гексогена и др.).