实训九 化学法显现汗潜手印
一、实训目的
1.了解硝酸银溶液显现潜在汗液手印的机理及适用客体范围,掌握硝酸银显现汗液手印常用试剂的配制方法、显现操作方法以及显出手印的固定、减薄及消褪方法。
2.了解茚三酮溶液显现汗潜手印的机理及适用的客体范围,掌握茚三酮显现汗液手印的常用溶液的配制方法、显现操作方法以及消褪方法。
3.了解DFO溶液显现汗潜手印的机理及适用的客体范围,了解DFO溶液的配制方法,初步掌握DFO显现潜在汗液手印的操作方法。
4.了解微粒悬浮液显现汗液手印的机理及适用客体范围,了解微粒悬浮液配制的方法,初步显现操作的方法。
二、实训内容
1.硝酸银溶液显现各种纸张、本色木上的手印;
2.选择适合的方法固定硝酸银显出的手印;
3.减薄处理硝酸银显现曝光过度的手印;
4.消褪硝酸银显现出的手印。
1.茚三酮溶液显现不同纸张上的手印;
2.消褪茚三酮显现出的手印。
1.DFO溶液的配制;
2.用DFO显现各种纸张、本色木上的汗液手印。
1.了解微粒是浮液的配置方法;
2.观察微粒悬浮液显现胶带纸等客体上汗液手印的操作方法。
三、实训器材及所需物品
1.硝酸银显现法所需试剂:硝酸银、无水乙醇、淀粉、升汞(HgCl2)、过氧化氢、定影粉、淀粉、硫代硫酸钠、蒸馏水等。
2.茚三酮显现法所需试剂:茚三酮、丙酮、无水乙醇、乙醚、盐酸、甲醇、蒸馏水等。
3.DFO显现法所需试剂:DFO、冰乙酸、甲醇、盐酸、三氯三氟乙烷、石油醚、无水乙醇等。
4.微粒悬浮液显现法所需要的试剂:二硫化钼、四氧化三铁、三氧化二铁、氧化锌、碳酸锌、硼钡酸钇铕、十二烷磺酸钠或十二烷基苯磺酸钠、蒸馏水等。
多波段光源、蓝光灯、紫外线灯、红色长通滤色镜、橙色长通滤色镜、黄色长通滤色镜、红色带通滤色镜、电吹风、电熨斗、喷雾器、白炽灯等。
包括烧杯、酒精灯、三脚架、石棉网、棕色广口瓶、量杯、天平、镊子、小药勺、试管、试管刷、剪刀、胶水、透明胶带、黑衬纸、白衬纸、脱脂棉等。
包括各种纸张、本色木(可用刨花代替)、牛皮纸、浅色纺织品等。
包括供洗手用的脸盆、毛巾、肥皂等。
四、实验方式
以区队为单位,6-8人一套器材,个人独自在客体上捺印、显现和提取手印。
五、实训要求
1.熟悉了解实训内容;
2.熟悉了解硝酸银、茚三酮显现手印适用的范围;
3.实训过程中注意记录操作的步骤和方法;
4.注意观察显现的效果并进行比较。
六、实训原理
硝酸银溶液中的银离子与汗液中的氯离子发生化学反应,能够生成氯化银的白色沉淀物。氯化银在光(包括紫外光)的照射下发生光化学反应,分解出棕黑色的单质银粒子,从而将手印显出。
硝酸银溶液适用于显现各种浅色浸透性客体如各种浅色纸张、单色纸张、较新本色木上的较新的汗液手印,也能显现票证、牛皮纸、粗糙纸张、竹制品上的较新鲜的汗液手印,但显现效果较差。硝酸银乙醇溶液可显现油光蜡纸上的汗液手印,但由于乙醇也能溶化蜡光纸上的字迹和颜色,显出的手印易出现褪色和扩散现象。对施明胶量比较大的优质纸张上的手印,显现效果较差,这是因为蛋白质与银离子反应易形成蛋白银的缘故。
茚三酮(C9H4O3·H2O),又名水合三酮氢茚、丙苯戊三酮,俗称宁西特林。它是一种白色结晶粉末,有毒,可溶解于水、乙醇、丙酮、乙醚等溶剂。生物化学中茚三酮是测定αG氨基酸、蛋白质的灵敏试剂。
茚三酮显现手印的原理是:茚三酮与αG氨基酸发生氧化还原反应,产生氨、二氧化碳、醛及还原型茚三酮,同时过量的茚三酮与生成的氨、二氧化碳、醛及还原型茚三酮三者之间发生缩合反应,生成蓝紫色的化合物。因此当茚三酮与汗液手印中的蛋白质相遇后就会发生上述化学反应,从而显出汗液手印。茚三酮溶液显现法适用于普通纸张、浅色纸张、牛皮纸、本色木等物体上新鲜或陈旧的汗液手印的显现。
DFO显现法是20世纪90年代研制的方法,适用于显现纸张、纸板、本色木以及墙壁装饰材料等可浸透性客体上的汗液手印,也可适用于显现血潜手印及黑色客体上的血手印、血痕迹。DFO的显现灵敏度极高,可以显出血液稀释1000倍时遗留在报纸和牛皮纸上的潜血手印,且纹线清晰,细节特征明显,是显现牛皮纸上潜血手印的最佳方法。DFO的化学名称为1,8-二氮-9-芴酮的化学药品,为黄色结晶粉末。可溶解于各种有机溶剂。DFO与汗液中的氨基酸产生反应,生成淡紫色的化合物,在普通光照射下,这些淡紫色的纹线非常微弱,但在蓝绿光的照射下,可显出很强的橙红色荧光,使手印纹线和客体背景之间形成强烈的反差。DFO显现法是茚三酮溶液显现法灵敏度的四倍(主要对较陈旧的指纹)。白色复印纸上的潜在汗液手印,分别用茚三酮和DFO溶液显现的效果比较,见图1-9-1。
微粒悬浮液显现法是利用手印中的油质、汗垢等在水中的不溶解性和悬浮液中的微小粒子能被油质、汗垢等吸附而形成灰色沉积的原理,达到显现潮湿客体上手印的目的。这种方法适用于显现搪瓷、陶瓷、塑料、不锈钢、漆皮铁、铝制品、油漆木、塑料膜、皮革、不干胶标签贴面、纸胶带贴面、卡片纸等客体表面上的手印,特别是可以直接显现潮湿客体表面上的手印。对于水浸泡,雨、雪或其他原因导致潮湿的非渗透性客体表面上的手印显现效果较好,对于粗糙、粘性、干燥光滑客体表面上的手印显现也非常有效。
图1-9-1 茚三酮与DFO显现效果比较
七、实训步骤与方法
1.配制各种溶液
(1)硝酸银溶液。将硝酸银1-5g溶于100ml的蒸馏水中,或将硝酸银1-3g溶于100ml的无水乙醇中,用玻璃搅棒徐徐搅动至完全溶解,即配成硝酸银水溶液或硝酸银乙醇溶液。以上两种配方,可根据地区、季节、气温、手印的新旧程度等灵活掌握。实践证明,硝酸银乙醇溶液比硝酸银水溶液的显现效果要好。
(2)淀粉固定溶液。将15g的淀粉溶于80ml的冷水中,调成糨糊状,再加入30℃-40℃的温水200ml,用玻璃搅棒搅拌均匀。
(3)升汞消褪溶液。将5-10g的升汞倒入100ml的蒸馏水中,用玻璃搅棒搅动至完全溶解。如需急用,可用酒精灯稍微加热,使其快速溶解。
(4)过氧化氢(H2O2)减薄溶液。过氧化氢,也称双氧水。硝酸银显现手印的减薄,主要用3%的过氧化氢溶液,这可用36%的过氧化氢稀释制成。具体做法是:将8.3ml的36%的过氧化氢缓缓倒入100ml的蒸馏水中,用玻璃棒搅拌均匀,即制成3%的过氧化氢水溶液。
(5)定影液固定液。取适量照相用定影液原液,加入20倍左右的清水稀释,即制成定影液固定液。
(6)淀粉溶液固定液。将15g淀粉倒入80ml冷水中调成糨糊状,再加入200ml温水使其完全溶解,即制成淀粉溶液固定液。
(7)硫代硫酸钠(Na2S2O3)固定液。将0.2g硫代硫酸钠溶于100ml蒸馏水中,用玻璃搅棒搅动至完全溶解,即制成硫代硫酸钠固定液。
2.操作方法
用软毛刷或镊子夹取一脱脂棉球饱和蘸取硝酸银溶液,轻轻而均匀地涂在被显客体疑有手印部位上,或将被显客体直接浸入硝酸银溶液中,取出阴干后置于阳光(或100-200W白炽灯)下进行曝晒,如图1-9-2所示,并注意密切观察手印纹线的变色情况,等到纹线清晰呈适中的棕褐色后,放在暗袋内避光保存,以免显现过度。
也可以将涂抹有硝酸银溶液并阴干后的客体,置于紫外线灯下照射20-30秒,如有汗液手印也可以获得同样效果。
3.减薄、固定与消褪方法
(1)减薄。在实际工作中,由于操作不慎、涂液过多或曝光过度等,引起被显客体表面着色过深,反差太弱,影响检验鉴定时,可采用减薄的方法进行补救。具体做法是:用3%的过氧化氢涂于另一张纸上,阴干到没有浮液时,覆盖于过黑的手印上,并注意密切观察手印纹线的变色情况,等到纹线清晰呈适中的反差后即可。也可将过黑的客体直接放入3%的过氧化氢溶液中浸泡,或将过氧化氢直接涂于显现过黑的客体上,使其完全褪色,取出阴干后再次曝晒,手印又可重新显出,且较清晰。
图 1-9-2
(2)固定。硝酸银显现出手印后,由于残留的硝酸银仍可继续分解变色,纹线颜色仍可继续加深,如不及时加以固定,将使手印纹线无法辨认,为此,必须加以固定。
①照相固定法。将用硝酸银显现出的手印用照相的方法进行比例照相或原物大照相。
②定影液固定法。将用硝酸银显出的手印浸入定影固定液中浸泡1-3分钟后,取出用水轻轻漂洗,晾干后手印纹线即可被固定下来。
③淀粉溶液固定法。将用硝酸银显现出的手印浸入(不能涂刷)淀粉固定液中1分钟左右,待硝酸银被淀粉吸收取出用清水轻轻漂洗,待淀粉溶液残渣漂洗干净后,取出晾干,手印纹线即可被固定下来。
④硫代硫酸钠溶液固定法。将用硝酸银溶液显出的手印浸入(不能涂刷)硫代硫酸钠固定溶液中,5-10分钟后,手印纹线变成淡褐色,取出用清水轻轻漂洗,晾干后手印纹线即可被固定下来。
(3)消褪。为了工作的需要,有时需要将显出的硝酸银手印消褪,以恢复客体原貌。消褪方法是:用软毛刷或镊子夹一棉球饱和蘸取升汞消褪溶液,轻轻涂抹在已被显出手印的客体上,待手印完全消褪后,先用饱和的氯化钠水溶液清洗,再经水洗晾干,用电熨斗熨平,即还原成原貌。
4.注意事项
(1)涂显、浸显、晾干等工作均应在暗处进行,避免在操作过程中受光的作用,使游离状态的银离子、氯离子化合而影响显现效果。
(2)曝光时间必须适中。曝光时,应密切注意观察手印的色调变化,待手印纹线完全清晰时立即脱离光照,移到暗处保存。曝光时间过短,纹线得不到完全反应,曝光时间过长,纹线过黑,也影响纹线的清晰度。
(3)硝酸银溶液应装入棕色瓶内,塞紧瓶塞,并注明名称、浓度和日期,置于阴暗处保存。若是较陈旧的溶液,使用前应先进行试验,如药力下降较严重或已经失效时应弃之不用。
(4)用淀粉、硫代硫酸钠溶液固定已显出的手印时,只能浸泡,不能用涂刷的方法。浸泡和漂洗时要精心操作,以免损坏原件。
(5)配制的升汞消褪溶液,使用前应先进行消褪试验,证实效果后方可使用。
(6)用升汞、淀粉溶液进行消褪后,水洗时应该将白色沉淀物全部漂洗干净。否则,见光时间长了仍会出现着色斑痕。
(7)升汞为剧毒试剂,使用时切勿入口或与身上伤口及皮肤接触,要用镊子夹取试剂。操作完毕后必须洗手,最好用10%硫代硫酸钠溶液洗一下,再用清水洗干净。
(8)各类试剂和配制的溶液,应放入毒品柜中,且由专人保管。
(9)此方法一般不用于非浸透性客体上手印的显现。
1.操作方法
(1)配制试剂。
①茚三酮丙酮溶液。将茚三酮1-5g溶于100ml的丙酮溶液中,用玻璃搅棒徐徐搅动至完全溶解,即配成茚三酮丙酮溶液。在棕色试剂瓶中静置24小时后使用。
②茚三酮乙醇溶液。将茚三酮1-5g倒人100ml的无水乙醇中,用玻璃搅棒徐徐搅动至完全溶解,即配成茚三酮酒精溶液。在棕色试剂瓶中静置24小时后使用。
③茚三酮丙酮石油醚溶液。取茚三酮2-4g、丙酮65ml、石油醚35ml,先将茚三酮倒入丙酮溶液中至完全溶解,然后加入石油醚,用玻璃搅棒搅动至充分溶解,即配成茚三酮丙酮石油醚溶液。在棕色试剂瓶中静置24小时后使用。
④盐酸甲醇消褪溶液。将5%的稀盐酸1份溶于相同体积的甲醇溶液中搅拌至充分溶解备用。
⑤过氧化氢消褪溶液。茚三酮显现手印的消褪,主要用15%的过氧化氢溶液,可用36%的过氧化氢稀释制成,具体操作方法是:将42ml的36%的过氧化氢缓缓倒入100ml的蒸馏水中,用玻璃搅棒搅拌均匀,即制成15%的过氧化氢水溶液。
以上溶液的浓度可根据本地区的气温、手印遗留的时间、湿度、被显客体的条件而定,如气温高、湿度大,浓度可低些,一般用1%-2%;气温低、湿度小,浓度可高些,一般用3%-4%;夏季浓度可低些,冬季浓度可高些;新鲜手印,浓度可低些;陈旧手印及粗糙纸张(如牛皮纸、纸币等)、本色木上的手印,浓度可高些。实践证明,茚三酮丙酮溶液比茚三酮乙醇溶液的显现效果要好。
(2)显现操作方法。
茚三酮显现汗潜手印有涂液法、浸泡法和喷雾法三种。
①涂液法。对于手印部位比较明确的客体,可用软毛刷或镊子夹取脱脂棉球饱和蘸取茚三酮溶液,轻轻而均匀地点涂在被显客体上,让其自然挥发后渐渐可显出手印。
②浸泡法。对于较小客体,可将被显客体直接浸入茚三酮溶液中,30秒至1分钟左右取出,置于室温下待其慢慢显出手印纹线。
③喷雾法。将配制好的溶液装入喷雾器内,将喷嘴对准被显客体,使溶液均匀地喷到被显客体表面,置于室温下晾干,待其慢慢显出手印纹线。
常温下,茚三酮显现手印一般需要1-2个小时才能显出淡紫色手印纹线,随着时间的延长,颜色逐渐加深,4-6个小时(有的甚至2-3天)才能全部显出。
如果工作急需,可用加热的方法加速显现。具体做法是:将已经涂抹或浸泡过茚三酮溶液并已经挥发晾干的客体,置于温度在80℃-100℃、相对湿度在70%-80%的烘箱内烘烤20-30分钟,或置于100w白炽灯光下烤20-30分钟,或用电熨斗(须在被显物上垫一两张白纸)熨烫10-20秒,或用热吹风机、热水搪瓷杯、热水铝饭盒等进行加热,都能达到加速显现的目的,见图1-9-3。
2.消褪还原
为了工作的需要,有时需要将显出的茚三酮手印消褪恢复原状。具体操作方法是:用软毛刷或镊子夹取棉球蘸上盐酸甲醇消褪溶液或过氧化氢消褪溶液,轻轻涂抹在已被显出手印的客体上,手印及周围的紫色逐渐消褪,待其完全褪色后,再用清水轻轻冲洗,晾干复平,即还原成原色。
图 1-9-3
3.注意事项
(1)涂抹溶液时应用点涂的方法,动作要轻,避免用力涂擦物体表面而损坏手印。
(2)涂抹溶液要均匀,避免厚薄不均引起着色不一,甚至形成块状斑迹。
(3)需要加速显现时,加热的时间不要太长,温度不宜过高,否则容易损坏客体,或使客体表面普遍着色,影响显现质量。
(4)油质、塑料、油漆、颜料等物面上的手印,不能用茚三酮丙酮溶液显现,因为这些物质均能溶解在丙酮里。潮湿物面也忌用此法显现,因为潮湿物体的水分容易引起试液渗散,影响甚至破坏手印。
(5)经加热加速显现出的手印,消失也快;即使在常温状态下自然显现出的手印,经3-6个月,颜色也会逐渐减褪以至消失,因此对显出的手印应及时照相固定。
(6)尽量使用新配制的新鲜试剂,如要使用陈旧试剂应事先做试验,以确定药效。
(7)应戴口罩和戴手套操作。
(8)各类试剂和配制的溶液,应放入毒品柜中,且由专人保管。
使用DFO溶液显现手印的方法始见于1990年,之后迅速在世界各国得到普及应用。目前,DFO溶液显现法已经成为显现渗透性客体上汗潜手印的首选方法。
1.配制DFO试剂方法
(1)将40ml甲醇和20ml冰乙酸混合后加入0.4gDFO,搅拌溶解制成60mlDFO储存液。再将60ml储存液加入940ml三氯三氟乙烷中,制成1000mlDFO工作液。
(2)也可用石油醚代替三氯三氟乙烷。将60mlDFO储存液加入940ml石油醚中,制成1000mlDFO工作液。
2.操作方法
在通风柜中先将适量的DFO工作液倒入搪瓷盘内,把被显客体浸入DFO工作液约10秒,取出风干1-2分钟,然后将其再次浸入DFO工作液中约10秒后取出风干,最后将被显客体放入烘箱,在80℃温度下加热20分钟(不需要加湿)。在氩离子激光514nm蓝光(或510-560nm范围的蓝绿光)激发照射下,通过550nm长波通滤光镜(或570-650nm区域内的带通式滤光镜)观察,便可见橙红色荧光手印清晰显出。此时,进行照相固定。
多波段光源、可见荧光照相也是显现DFO手印的有效方法之一。一般选择530nm波段效果较好。
3.注意事项
(1)用DFO溶液显现法显现手印效果不理想时,可用茚三酮溶液显现法再次显现。两种方法相互补充,互不干扰,以提高显现效果。
(2)如果纹线染色较淡时,可延长显现时间或增加药量。
(3)如果纹线染色较浓时,可在被显客体干燥后多次用胶带轻轻均匀粘取。
1.试剂配方
基本配方:以二硫化钼、四氧化三铁、三氧化二铁、氧化锌、碳酸锌、硼钡酸钇铕荧光粉为微粒悬浮物,以十二烷磺酸钠或十二烷基苯磺酸钠为表面活性剂。
2.操作方法
(1)浸显操作法。将0.2g十二烷磺酸钠(或十二烷基苯磺酸钠)溶于200ml自来水中,加入10g悬浮粉末,搅拌均匀,再加入自来水至1000ml。将配好的溶液摇匀后,倒入适当的容器内,充分搅动使粉末全部悬浮后,将检材浸入溶液30-60秒,边显边观察直到纹线清晰为止。然后取出检材,用自来水冲洗,有条件的可以立即拍照;也可以让检材在室内自然干燥,用指纹胶纸粘取。
(2)喷显操作法。将浸显配方中的悬浮粉末量增加至30g,其他同浸显操作法。对于不便于使用浸显处理的检材,可以用喷显方法。将配好的喷显悬浮液倒入喷雾器中,将液体充分摇匀,对着被显客体将悬浮液呈雾状喷洒其上,30-60秒后用自来水进行冲洗。若显现效果不理想,可再次显现。若对倾斜或垂直客体表面上的手印,可将悬浮液喷洒其上,在溶液下流的过程中观察显现,直至显现出手印,然后用自来水稍加冲洗即可。显出的手印可以直接拍照,也可待检材自然干燥后用指纹胶纸提取。
3.显现效果
由于微粒悬浮液不同,显出的手印效果也不同。用四氧化三铁悬浮液显出的手印为黑色,用三氧化二铁悬浮液显出的手印为棕红色,用二硫化钼悬浮液显出的手印为灰色,用氧化锌或碳酸锌悬浮液显出的手印为白色,用硼钡酸钇铕荧光粉悬浮液显出的手印在254nm紫外光线下呈红色荧光。
显现手印时,应注意选用与承受客体颜色反差明显的悬浮液,以取得比较理想的显现效果。
4.注意事项
(1)对显现出的手印要及时进行拍照或用胶带提取固定。
(2)用胶带提取固定时,一定要等客体完全干燥后进行。
(3)应选用与被显客体反差大的悬浮粉末显现。
八、实训注意事项
1.化学法显现手印使用的试剂大多都有一定的毒性,操作时应注意安全,防止误入眼睛和口腔。
2.溶液配制好后一般应避光静置24小时。
3.要根据客体的性质及各种试剂适用的范围选用合适的试剂显现手印。
4.在客体上涂抹或浸入过硝酸银和茚三酮溶液后,一定要将客体上面的液体晾干或挥发干,以免影响显现效果。
5.选用茚三酮显现时一定要注意相对湿度要达到70%-80%。
九、实训作业
1.采用硝酸银试剂显现各种纸张、本色木上的潜在汗液手印,选择不同纸张上显出的手印5枚,粘贴在作业纸上,并注明客体与显现方法;
2.对同一客体上选择3枚曝光过度的指纹,将其中的一枚进行减薄处理,一枚指纹进行消褪,将这3枚指纹粘贴在作业纸上进行比较;
3.采用茚三酮试剂显现各种纸张、本色木上的潜在汗液手印,选择不同纸张上显出的手印5枚,粘贴在作业纸上,并注明客体与显现方法;
4.将使用茚三酮试剂并采用加温、加湿方法加速显出的汗液手印选择2枚,粘贴在作业纸上,并进行说明;
5.对同一客体上选择2枚用茚三酮试剂显出的指纹,将其中的一枚进行消褪,并将这2枚指纹粘贴在作业纸上进行比较;
6.仔细观察用DFO溶液显现后的手印在紫外灯、蓝绿光灯、多波段光源照射下的荧光效果;
7.完成实训报告,并写出溶液法显现汗潜手印心得体会一份。