浅谈裂解色谱分析技术在法庭科学上的应用

李根

（110000 辽宁沈阳中国刑警学院 辽宁 沈阳）

摘 要：本文介绍了裂解色谱的分析优势和应用领域。裂解色谱技术灵敏度高，分析速度快，造价低，并且能通过裂解色谱图确定高聚物的种类、组成和结构，因而广泛地应用于聚合物分析。阐述了裂解色谱分析方法在法庭科学上的研究进展，并列举了裂解色谱在火灾爆炸等案件的残留物的分析的应用，并展望了该技术今后的发展方向为其在我国法庭科学上的应用提供参考。

关键词：色谱分析；裂解色谱；法庭科学；残留物

一、色谱分析技术

色谱分析技术是运用不同属性物质与元素在不同相态中选择性分配的原理，以固定相与流动相中的混合成分洗脱，其中的不同物质会以不同的速度沿固定相移动，最终产生分离的效果。色谱法的在化学领域应用广泛，其中分析性色谱在分离与测定化学物质的过程中起重要作用。

1.色谱分析技术的分类

色谱法的国际分类标准有以下几种：按分离原理色谱法可分为：分配色谱法、吸附色谱法、离子交换色谱法与分子排阻色谱法等；按操作形式色谱法可分为薄层色谱法、柱色谱法及电泳法；根据流动相分子的聚集状态，色谱法可分为气相色谱法和液相色谱法。

2.裂解色谱分析技术

裂解色谱分析的仪器系统是在气相色谱的基础上增加了裂解装置，被用于高聚物（聚乙烯、聚丙烯）、合成及天然橡胶、石油重馏分、生物化学、医学、宇宙空间及月球物质分析。由于所须样品量很小（可少至1微克），因而它也适用于地球化学分析及法院鉴定等场合，它和红外分光、质谱、核磁共振等方法相比，设备简单，成本低。

二、裂解色谱分析技术在司法检验中的应用

目前，在我国司法有机微量物证检验中，裂解色谱法是主要的分析手段。由于它具有较强的分离分辨能力、较好的抗干扰能力和较高的灵敏度，加之配备高温裂解器，使得大分子物质裂解成小分子后可进一步进行色谱分析等综合特点，所以裂解气相色谱法的微量物证分析利用率一直占有重要的位置，在司法检验中发挥着重要作用。

1.涂料物证的检验

在刑事案件或交通肇事案件作案工具及载体附着物检验中，微量涂料的检验占有很大的比重。在交通肇事中，受害者身上往往留有汽车上的徐料；在盗窃案件中，嫌疑犯的工具上可能有撬门窗时粘上的门窗涂料。验证这些涂料是否具有一致性，对于裂解气相色谱及其在司法检验中的应用案件侦破很有帮助。涂料是由各种树脂组成的复杂有机物，通过裂解产物的分析，从而区分鉴别涂料检材。实践证明PGC能够区别不同的涂料。

2.油脂物证的检验

PGC检验一些低沸点油脂可以采用气相色谱分析，当对于一些沸点较高如润滑油、高碳链脂肪酸等不能采用气相色谱技术分析，采用PGC可以很好地对这类油脂进行分离分析。Lloyd等人从一件凶杀案的受害者胃中提取出脂肪，水解后经PGC分析，根据裂解谱图上油酸醋和棕桐酸醋得峰高比确定了脂肪的来源，缩小了嫌疑犯的范围，对侦破案件起了很好的作用。

3.塑料、橡胶物证的检验

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，再随载气进人色谱仪进行分离和鉴定。裂解产物具有特征性，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。裂解指纹图主要表现为峰数、峰形、峰高比及保留时间等特征。如果两种检材的成分相同，将获得两张相同的裂解气相色谱图，反之亦然。PGC技术除在上述领域应用外，在检验粘合剂、添加剂、毛发等领域也都有相应报道。

三、高分辨裂解色谱技术在法庭科学中的应用举例-火灾物证鉴定中的应用[1-3]

1.高聚物燃烧残留物的高分辨裂解气相色谱分析

在火灾案件中，经常可以看到加热器烤燃纤维、幕布、塑料及装饰材料和烟头引燃被褥、沙发等引起的火灾。通过对高聚物燃烧残留物的高分辨裂解气相色谱分析，可确定原高聚物的种类，为火灾原因的认定和火灾案件的处理提供依据和证据。对不同种塑料、油漆、纤维、人造革、皮革等高聚物的燃烧残留物进行高分辨裂解气相色谱分析试验，在每种物质的裂解谱图中基本上都能找到至少三个响应值较大，分离完全并且能重现的特征峰。而且指纹图也稳定，彼此具有特征性。将样品和标准样品的燃烧残留物在相同的实验条件下平行测定，通过比对特征峰或指纹图就能确定原高聚物的种类。

2.助燃剂在高聚物载体上燃烧残留物的高分辨裂解气相色谱分析

当前，在纵火案件中不断出现将汽油、煤油、柴油及一些易燃化学品浸渍在木材、床垫、沙发等物品上引燃的放火案件。通过对高聚物燃烧残留物中助燃剂的高沸点难燃组分的分析鉴定，确定原高聚物中是否含有助燃剂及助燃剂的种类，这对此类火灾的认定和案件的侦破具有重要的意义。在高聚物载体上浸有不同助燃剂，其燃烧残留物的和烟尘的裂解色谱图都存有明显的助燃剂的特征保留时间，裂解色谱特征保留时间通过比对未知样和标准样燃烧残留物及烟尘的高分辨裂解气相色谱的指纹图，就可确定原高聚物中是否含有助燃剂及助燃剂的种类。

3.火炸药的高分辨裂解气相色谱分析

当前，国内外各类爆炸案件、爆炸事故以及由爆炸引发的火灾事故频繁发生。犯罪分子利用爆炸手段对人身、建筑、固定设施进行攻击和破坏；在生产、储存和使用炸药时，由于储存、使用不当或发生意外事故，导致爆炸而引发火灾。火炸药既是刑事物证鉴定也是火灾物证鉴定都需要鉴定的项目。高分辨裂解气相色谱法能利用火炸药受热易分解或爆炸的特点，用快速升温在高温下裂解，更接近于火炸药的燃烧过程。因此，高分辨裂解气相色谱法很适合火炸药的分析。高分辨裂解气相色谱法在火灾物证鉴定中的应用，拓宽了裂解色谱分析技术的应用领域，丰富了裂解分析方法。

四、结束语

在现代法庭科学分析中，微量和快速分析方法是目前的国际潮流，PGC法操作简便，分析时间短（10到20几分钟）及试样用量少（毫克级以下）。并能提供多种实用的信息和数据。PGC技术在法庭科学司法鉴定行业已得到广泛的应用，PGC的实用性还远不止上述列举的应用实例，现在裂解色谱仪已经国产化，相信随着PGC技术的普及和研究工作的不斷深入，它在法庭科学司法鉴定领域还有更广泛的应用前景和潜力。

参考文献：

[1]傅若农，刘虎威.高分辨气相色谱及高分辨裂解气相色谱[M].北京：北京理工大学出版社，1992.

[2]BrauerGM，In：SladePEJr，JenkisLT.ThermalCharacterizationTechniques[M].NewYork：MarcelDekker，1970：71.

[3]赵武生.裂解色谱技术在刑事鉴定科学中的应用[C].第十届分析与应用裂解学术会议论文集，1998.