扫描电镜在纸张比对分析中的应用

◎华慧

在各类犯罪现场中，纸张的出现极为频繁，鉴定纸张的不同来源对可疑文件的检验具有重要意义，可以提供侦破案件的方向，提供破案所需的的关键证据。本文以市面上常出现的19种厂商的打印纸为研究对象，利用扫描电镜（SEM）进行研究，对不同品牌的纸张纤维形态特征以及其填料组成成分进行分析，从而探讨扫描电镜在纸张比对中应用的可能性。

一、实验部分

1.仪器和样品。

荷兰产phenomproX扫描电镜能谱仪，19种不同厂家生产的复印纸品牌分别是：安徽中亚、百旺、晨鸣祥云、常州纸业、得力、广博、海龙、好顺、金美、欧迪、清风、齐心、三元、泰格风雅、同立、喜迈、银河瑞雪、益思、永丰。编号如表1所示。

表119种不同厂家生产的复印纸品牌

2.样品制备。

取每一种厂家生产的打印纸一张，从角落剪下一小块纸张经过喷金处理后，贴于载物台上。利用扫描电镜，设置不同放大倍率，分别进行观察。

二、实验结果与讨论

1.不同倍率下纸张形态特征观察。

选取 1号样品安徽中亚 3000、6000、9000、20000倍率下观察植物纤维形态，如图1所示。图2是19号样品3000、6000、9000、12000、15000、18000、20000、25000 倍率下观察所得。

图1：1号样品不同放大倍数下的纤维特征（从左至右放大倍数依次为 3000、6000、9000、20000 倍）

图2：19号样品不同放大倍数下的纤维特征（从左至右放大倍数依次为 3000、6000、9000、12000、15000、18000、20000、25000倍）

从图1可以看出，1号样品3000倍率下植物纤维形态比较清晰也比较全面，放大至6000、9000、20000后植物的整体纤维形态不是很全面；同理，图2中19号样品在3000倍率下植物纤维形态比较清楚，而6000倍率及以上植物纤维形态已经很难观察到；一般来说，观察到的都是纸张填料形态特征，其中在20000倍率下的填料最为清晰也最为全面，而超过20000倍后，填料的形态呈现模糊的样子。因此，对纸张填料分析都是20000倍率下进行；张样品植物纤维形态分析3000倍率下进行。

2.纸张填料的组成元素分析。

不同纸张填充的填料成分也不同，文中利用能谱分析仪分析了20000倍率下纸张填料部分的元素组成，如表2所示。从表2中可以看出：

（1）百旺、三元、喜迈、银河瑞雪、永丰、金美、欧迪这7种样品填料元素虽然都是由Ca、O组成（这种填料的组成可能为CaO），但是其组成Ca、O的比例并不相同，其中百旺、三元、喜迈的样品O的元素所占的比例比较大；银河瑞雪的样品Ca的含量比较多；永丰、欧迪、金美的样品Ca、O的含量所占比例各占一半左右。

（2）泰格风雅、齐心、广博、晨鸣祥云四种样品填料组成均为Ca、O、C，它们的填料组成应该是 CaCO3，同样，其中 Ca、O、C 组成比例之间各不相同，标准的CaCo3中 Ca：C：O为40：12：48，泰格风雅样品中C元素比较少，该样品填料是应是CaCO3、CaO的混合物；其他三种样品中Ca的含量比较少、而C、O的含量比较高，可能填料中混杂着少量的植物纤维。

（3）同立样品填料存在元素为Ca、N的元素，与其他样品得到了区分。清风、得力的样品它们都含有Ca、N，但是它们或者含C或者含C、O，清风的样品填料很有可能是CaO，而得力样品很有可能是CaCo3，二者元素的组成成分比例之间也存在着差异。好顺样品填料中应含有CaO、SiO2等；常州纸业样品填料中应含有MgO、CaO等物质；海龙样品填料中应含有CaO、SiO2等物质；益思样品填料中应含有Fe2O3、MgO、MgCO3等物质；安徽中亚样品中应含有CaO、SiO2等物质。结合纤维和填料形态分析，从而这19中样品都能够得到初步的区分。

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三、结 论

利用扫描电镜3000倍率下可以清晰全面地观察到纸张植物纤维形态；20000倍率下可以清晰观察纸张填料形态，同时利用能谱仪能对不同纸张纤维中填料元素成分进行分析，为推断填料种类提供帮助。