电化学腐蚀法与“502”胶显现发射过弹壳表面手印的比较研究

姬忠远，慕玉玲，王少城

（1.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；2.西安市公安局特警支队，陕西西安710002；3.北京铁路公安局刑事技术处，北京100069）

手印是法庭科学的人身认定领域最有力的证据之一。随着科学技术的快速发展，更多新的科技手段和研究成果被应用到法庭科学领域，但手印依然是多数侦查部门进行人身认定的首选。未经发射的弹壳表面较为新鲜的手印可采用“502”胶熏显法或电化学腐蚀法进行显现，较为陈旧的手印使用电化学腐蚀法可获得较好的显现效果。但在现场发现较多的还是发射过的弹壳，由于子弹经历了装弹、击发和排壳过程，弹壳表面会遗留较多种类的痕迹特征，其中对手印造成影响的痕迹种类主要有：弹夹口痕迹、枪机下表面痕迹、弹膛内壁痕迹等，如64手枪的右旋螺旋痕迹、抛壳口痕迹、小旗痕迹等。

由于弹壳在枪体内部经历了发射过程，产生的高温高压使遗留在弹壳表面的潜手印发生一系列的物理化学变化，改变了手印残留物的状态，因此，发射过的弹壳表面潜手印显现的原理与未发射弹壳表面的潜手印显现有所区别：未发射过弹壳表面潜手印的显现主要是利用手印残留物覆盖在弹壳表面，在电解时引起的腐蚀速度的差异从而显现出潜手印。对发射过弹壳表面的潜手印，弹壳在发射过程中，在枪管内经历了高温高压，这种高温高压可能加速了手印遗留物对弹壳表面刻蚀，从而遗留下无法用肉眼观察到的手印纹线，通过电解将这种肉眼不可见的差异增大，这种刻蚀对于手印的显现是有利的，但另一方面，高温高压和摩擦也可能将弹壳表面的潜手印擦除，对显现造成不利影响。

电化学腐蚀法显现发射过弹壳表面潜手印的原理：弹壳在发射瞬间经历了高温高压，遗留在弹壳表面的手印残留物中的水分最先蒸发，氨基酸物质也因受到瞬间高温的作用而变性，这时手印残留物中还剩下油脂和无机盐离子，由于无机盐离子的成分中含有氯离子，在高温的作用下会对弹壳表面产生肉眼不可见的腐蚀，而没有手印残留物覆盖的部位则不会出现此类反应。将发射过的弹壳清洗后，置于含有Cl-的溶液中，在外加电压的作用下，已有的腐蚀区域的腐蚀速度将会被加速，从而将肉眼不可见的纹线增强显出。而无手印残留物覆盖区域因为生成了氧化膜，腐蚀的速度明显慢于有手印残留物的区域。在弹壳表面，有手印纹线的区域可能形成一个微观腐蚀区，根据电化学腐蚀的原理，在外加电压的作用下，存在微观腐蚀的区域的腐蚀速度大于未腐蚀的区域，现在利用电化学腐蚀将这种微观腐蚀的程度增强。

1 电化学腐蚀法显现发射过弹壳表面潜手印的研究

1.1 目的

探究电化学腐蚀法能否有效显出发射过的弹壳表面的潜手印。

1.2 器材

电源，铂电极，电解液，TTA，64式7.62 mm手枪弹，64式手枪，PVC手套等。

1.3 检材制备

在我国较为常见的枪弹种类为64式7.62mm手枪弹。选取同一批次生产，未经发射的64式7.62mm手枪弹40枚，使用乙醇清洗弹壳表面，自然风干后在其表面捺印手印。所捺印的手印均为油汗混合手印，捺印者用肥皂洗手，戴PVC手套20 min以保证汗液量充足，并采取用指头摩擦额头或鼻翼两侧的方法以增加手印的油脂成分，每枚弹壳表面捺印2枚手印。在捺印时尽量保持压力不变。（将弹壳放入弹夹内所需要的力量）。上述样本于手印捺印1天后进行发射。收集发射后的弹壳，并分别于发射后的第3天，第10天，第30天和第90天进行显现。

重复上述捺印弹壳的操作步骤制作弹壳样本，于手印遗留后的第10天后进行发射，并分别于发射后的第3天，第10天，第30天和第90天进行显现。

重复上述捺印弹壳的操作步骤制作弹壳样本，于手印遗留后的第30天后进行发射，并分别于发射后的第3天，第10天，第30天和第90天进行显现。所用于发射子弹的手枪保持不变。

1.4 样本操作

对收集到的弹壳，首先用市售的洗涤灵对其表面的火药烟垢痕迹等进行清洗，并用丙酮再次进行清洗。随后将处理过的弹壳浸入TTA溶液中约1 min，取出弹壳后，将其表面吹干，按照图1的操作流程对发射过的弹壳表面的潜手印进行显现。

其中，γ和Γ均为各经济变量的待估系数；MS代表制造业结构，作为被解释变量；LC表示劳动力成本，作为解释变量；X为控制变量。控制其他相关的重要指标是为了使模型估计更为稳健，参照已有的研究成果，分别选取经济发展水平、经济开放程度和研发投入强度等作为控制变量，分别用ED、FDI和RD表示。

图1 电化学腐蚀显现手印操作流程

1.5 结论与分析

设计的实验共涉及三部分，包括新鲜遗留手印发射后的显现（手印遗留时间为1d）（图2），较陈旧遗留手印发射后的显现（手印遗留时间为10 d）（图3）以及陈旧遗留手印发射后的显现（手印遗留时间为30d）（图4）。对这三种类型的手印显现分别于发射后的3、10、30、90d后进行显现，之所以选择以3d为最短遗留天数来设计实验，是因为3d较为符合从现场发现弹壳至将其送入实验室进行显现所需的时间。

对于遗留时间为1 d的潜手印，分别于发射后的3、10、30、90 d后进行显现。首先，于发射后第3天对潜手印进行显现，共有10枚弹壳，20枚手印进行显现。共有11枚手印显出，其中4枚手印显出了1/3的手印纹线，1枚手印显出了2/3的手印纹线，纹线清晰连贯，具备鉴定条件。发射后第10天，手印的显现效果无较大变化，第30天和第90天效果与前类似。

对于手印遗留时间距发射时间为10 d的弹壳，发射后手印的显现效果较遗留时间短的手印显现效果稍好。这是因为潜手印在弹壳表面遗留的时间较长，手印物质与弹壳表面结合的越紧密，在发射过程中，由于高温的作用，无机盐离子加速了对弹壳表面的腐蚀作用，因此，腐蚀也就变得越明显。

对于手印遗留时间距发射时间为30 d的弹壳，遗留时间过长，手印遗留物中的物质降解，经历发射过程后，手印物质损失较为严重。

值得注意的是，发射过弹壳表面潜手印的显现，所需电解时间远小于未发射弹壳表面潜手印的显现，约为1 min左右，对于发射过弹壳表面手印显现所需要的电解时间并不确定，而是要时刻注意观察显现效果，以防止过度显现。而在尝试使用“502”胶熏显法尝试显现发射过弹壳表面的潜手印时，无任何显现效果，502胶在弹壳表面的呈糊状分布。

电化学腐蚀法能够用于显现发射过弹壳表面的潜手印，显出效果较好，纹线较为清晰连贯。手印遗留时间距发射时间较长（8～15 d）的手印，发射后潜手印的显现率较高。手印在弹壳表面遗留时间距离发射时间较长的手印在发射后的显现效果较好，一旦发射后手印的显现受时间的影响较小。

表1 发射过弹壳表面手印的显出数量统计

图2 手印遗留时间距发射时间间隔1d，不同间隔时间显出手印效果

图3 手印遗留时间距发射时间间隔10 d，不同间隔时间显出手印效果

图4 手印遗留时间距发射时间间隔30 d，不同间隔时间显出手印效果

2 电化学腐蚀显现手印的过程对枪弹痕迹检验的影响研究

对于现场收集到的弹壳，传统的方法是进行枪弹痕迹检验，前面的实验已对发射过弹壳表面潜手印的显现进行了讨论。为了充分发挥弹壳表面各种痕迹的作用，更好地为侦查破案提供线索，现在要对这两类运用痕迹的方式之间的相互影响进行讨论，观察两种痕迹检验方法是否存在检验顺序的要求。

2.1 目的

2.2 器材

64式7.62 mm手枪，64式7.62 mm手枪弹，洗涤灵，丙酮，酒精，UV-DC比对系统

2.3 样本制备

实验所用到的子弹选择同一批次生产，未经使用的64式7.62mm手枪弹。在每枚弹壳表面捺印2枚手印，共计20枚手印。所捺印的手印均为油汗混合手印。捺印者用肥皂洗手，戴PVC手套20min以保证汗液量充足，并采取用手指摩擦额头或鼻翼两侧的方式以增加手印中的油脂成分。捺印时尽量保持作用力不变。上述子弹于手印遗留后的10d进行发射，并在发射后的第3天处理。用于发射子弹的手枪不变。

2.4 操作

将子弹于遗留手印后第10天进行发射，收集发射后的弹壳，先用乙醇擦洗弹去除弹壳表面的火药烟晕痕迹，选择弹壳表面较为明显的枪弹痕迹拍照，再对弹壳进行电解显现潜手印的处理，再次对其表面的同一枪弹痕迹进行拍照。将显现前后的枪弹痕迹进行对比，观察电化学腐蚀法显现潜手印时对传统检验弹壳表面的枪弹痕迹的影响。

2.5 结果与分析

通过观察可以发现，射击过程中形成的枪弹痕迹，如：小旗痕迹，抛壳口痕迹等，在电化学腐蚀的作用下，其形态未发生明显变化（图6～7）。但是，可以观察到有些细节特征变得模糊或者丢失，这可能是因为弹壳置于阳极，发生了腐蚀，而被豁开出的碎屑或痕迹的边缘更容易被腐蚀（图5）。相反，对于枪弹痕迹检验，主要利用物理方法观察其表面形态，对接下来的电化学腐蚀显现不造成影响。因此，在搜集到现场的弹头弹壳后，建议首先根据火药烟晕痕迹等进行枪弹痕迹的检验鉴定，在拍照固定后，再利用电化学腐蚀对其表面进行处理。

图5 电化学腐蚀前后小旗痕迹比对

图6 电化学腐蚀前后抛壳口痕迹对比

图7 电化学腐蚀前后小旗杆痕迹对比

电化学腐蚀对枪弹痕迹检验影响较小，但考虑到利用电化学腐蚀法对弹壳表面的潜手印显现时，要先去除弹壳表面的火药烟晕痕迹，再进行显现，这可能对枪种的鉴别产生一定的影响，此外，弹壳在阳极，弹壳表面被豁开部分的碎屑被腐蚀，这些对枪弹痕迹检验的准确性会造成一定的影响。对枪弹痕迹检验，主要利用比对显微镜拍照观察比对，因此在实际工作中，应先对弹壳表面痕迹进行拍照固定，观察比对，枪弹痕迹检验人员在此过程中要注意戴手套，以防止遗留手印物质，然后再进行电化学腐蚀显现工作。

电化学腐蚀法是一种较好的显现弹壳表面潜手印的方法，特别是发射过弹壳表面的潜手印，较其他方法具有更加明显的优势，并且电化学腐蚀法可在使用“502”胶熏显法前处理后进行增强处理。结合实验结果，尝试将电化学腐蚀法融入到办案实践所应用的常规手印显现流程中，旨在提高现场手印的显现率，这也是这一系列实验的落脚点所在。图8展示了加入电化学腐蚀方法后的黄铜及黄铜弹壳表面潜手印的显现流程图。

图8 潜手印显现流程示意图

参考文献：

[1] 慕玉玲，常柏年.电化学腐蚀显现黄铜表面潜手印影响因素研究[J].军队保卫工作，2013（10）：44-45.

[2] 李孝君，慕玉玲，李建.阳极氧化电解显现射击前弹壳表面手印的研究[J].中国司法鉴定，2015（2）：55-57.

[3] 赵向欣.中国刑事科学技术大全指纹技术[M].北京：中国人民公安大学出版社，2003：226-228.

[4] 王凤平，康万利，敬和民，等.腐蚀电化学原理方法及应用[M].北京：化学工业出版社，2008：13-15.