紫外可见吸收光谱法在法庭科学中的应用
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紫外可见吸收光谱法在法庭科学中的应用

  
  摘要:紫外一可见吸收光谱法在法庭科学中应用广泛,对微量物证及毒物毒品的检验具有重要的作用。了解和掌握紫外 一可见分光光度计的基本结构和工作原理,对侦查破案具有一定的指导意义。
  
  1紫外一可见吸收光谱法概述
  分子的紫外一可见吸收光谱法(UV-VIS)是基于分子内电子跃迁产生的吸收光谱进行分析的一种常 见的光谱分析法。紫外吸收光谱又称电子光谱,分子在紫外一可见区的吸收与其电子结构紧密相关。紫 外光谱的研究对象大多是具有共轭双键结构的分子。
  紫外一可见光区可分为远紫外区(100-200 nm)、近紫外区(200-400 nm)和可见区(400-800 nm)。 吸收光谱的位置,即吸收频率或波长是由产生谱带的跃迁能级的能量差决定的,它反映出分子内能级的 分布情况。吸收谱带的强度,即在给定波长下的摩尔吸光系数,是由分子两能级之间的跃迁几率决定的。 紫外-可见吸收光谱广泛地用于化合物的定性和定量分析,它具有操作简便快速、灵敏度较高等特点。 2紫外一可见分光光度计的基本结构和工作原理 2.1紫外一可见分光光度计的基本结构
  紫外一可见分光光度计由光源、单色器、吸收池、检测器以及数据处理及记录(计算机)等五部分 组成。
  ①光源是一种有光谱特性的器件,光源的作用是提供激发能,供待测分子吸收。要求能够提供足 够强的连续光谱,有良好的稳定性和较长的使用寿命,且辐射能量随波长无明显变化。常用的紫外光源 是氢灯或氘灯,常见的可见光源为钨灯或碘钨灯。
  ②单色器是将光源辐射的连续光,分出单一波长的单色光的光学装置,是仪器的核心部分。通常 由入射狭缝、准直镜、色散元件、物镜和出口狭缝构成。
  ③吸收池是用于盛放分析试样的装置。石英池用于紫外一可见区的测量,玻璃池只用于可见区的 测量。按其用途不同,可以制成不同形状和尺寸的吸收池,如矩形液体吸收池、流通吸收池、气体吸收 池等。
  ④检测器是将光学信号转变成电学信号的装置,其功能是检测光信号。一般的分光光度计多使用 光电池或光电管作为检测器,目前最常用的检测器是光电倍增管。光电二极管阵列检测器(PDA)是近 年来发展的新检测器。
  2.2紫外一可见分光光度计的工作原理
  物质在紫外一可见光的辐射下,其电子将发生能级跃迁,从而对入射光产生吸收作用,吸收的波长 和强度与物质的种类有关。每种物质就有其特有的、固定的吸收光谱曲线,可根据吸收光谱上的某些特 征波长处的吸光度的大小,判别或测定该物质的含量。因此根据其特性光谱的波长可进行定性分析;同 时,光谱的强度又与物质的含量有关,因而可进行定量分析。
  3紫外一可见分光光度法的应用 3.1定性分析
  通过检测吸收光谱来比对鉴定分析物质,不同结构的物质吸收光谱不同,这是对物质进行定性分析 的基础。在相同条件下,测定未知物的吸收光谱,与标准物的吸收光谱进行比较,如果两个吸收光谱的 形状和吸收峰的数目、位置、拐点等完全一致,就可初步判定未知物与标准物是同一种物质。
  3.2定量分析
  紫外一可见分光光度法定量分析的基础是光的吸收定律一一比耳定律,即当一束平行单色光通过均 匀的样品时,其吸收光度与吸光组分的浓度、吸光池的厚度乘积成正比。因此,通过测定溶液对一定波 长入射光的吸光度,即可求出该物质在溶液中的浓度和含量。常用的分析测定方法有工作曲线法、标准 对照法等。
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  3.3紫外一可见分光光度法在法庭科学中的应用 3.3.1紫外一可见分光光度法在微量物证检验中的应用
  利用紫外一可见分光光度法检验墨水:X年山西省某地有一辆手扶拖拉机被炸毁,另一辆因雷管失 效未炸。现场勘查发现未炸的车头上部有一包炸药,一根长1.5 m的已燃导火索上有一米粒大小的红色 斑痕,侦查员提取红色斑痕并送检。经调查发现嫌疑人家中存放导火索的地方有一瓶红墨水,刑技人员 利用紫外一可见分光光度法对红色斑痕和红色墨水进行检验。检验结果表明,二者完全一致,为案件的 侦破提供了有力的证据。
  利用紫外一可见分光光度法检验化妆品:X年X月X日晚11时左右,上海某文化宫附近发生一起 强奸未遂案。警方接到报案后,在现场附近发现一名可疑男青年(方某),根据被害人提供的在反抗过 程中曾试图抓咬犯罪分子,在方某西装右肩处发现有类似口红的红色附着物。办案人员提取了方某西装 上的红色附着物和受害人的口红一并送检,刑技人员采用紫外一可见分光光度法进行测定,发现二者成 分完全一致,从而为证实罪犯提供了依据[5]。
  紫外一可见分光光度法区分印泥:印泥在各类经济纠纷和诈骗等案件中经常能提取到,印泥主要是 由红色颜料、油料和填料组成。用有机溶剂将印泥从纸张上提取下来,根据提取液在200-250 nm波长 范围内的紫外光谱的不同,可以进行种类和生产厂家的认定,这是印泥分析中较常用的方法之一。
  紫外一可见分光光度法鉴别录音磁带:在合同纠纷、绑架、敲诈勒索和债务纠纷以及遗产分割等各 类案件中,录音磁带是重要的物证之一。由于生产牌号、生产批次以及生产工艺和水平等的不同,磁带 之间存在一定的差异。利用紫外一可见分光光度法,可以对不同厂家生产的磁带进行分析。该方法操作 简便且不破坏检材,是对各类录音磁带进行认定的一种较好的方法。
  3.3.2紫外一可见分光光度法在毒物毒品检验中的应用
  紫外一可见分光光度法检验一氧化碳中毒:紫外一可见分光光谱法,适合于发生一氧化碳中毒时对 新鲜血液的分析。将中毒者得血液用水进行稀释后,再用连二亚硫酸钠或硫化铵进行处理,测定在520- 580 nm波长范围内的紫外吸收光谱。不同的碳氧血红蛋白饱和度的紫外光谱形状不同,因此,可以对一 氧化碳中毒进行检验。
  紫外一可见分光光度法检验百草枯中毒:用透析法或固相提取法将生物检材中的百草枯分离,分离 出来的百草枯经碱性连二亚硫酸钠还原生成蓝色,在600 nm处有最大吸收,百草枯含量在0.5?25 ^g/ml 范围内符合比耳定律,可用来进行定量分析。
  紫外一可见分光光度法检验河豚毒素:C9-碱基的氢氧化钠溶液,河豚毒素的浓度在0?20 ^g/ml 范围内,在230 nm和290 nm波长处吸光度差值与浓度之间呈线性关系。可由河豚毒素标准溶液碱解制 备C9-碱基标准溶液,检材按照检验C9-碱基法进行提取,所得提取物用稀氢氧化钠溶液溶解,可用标准 曲线法求出检材中河豚毒素含量。
  4结束语
  紫外一可见吸收光谱法在法庭科学中的应用十分广泛,在公安实际工作中,紫外一可见吸收光谱法 发挥着重要的作用。
 
  参考文献:
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  [5]姜红编著.微量物证检验及应用[M].北京:中国人民公安大学出版社,2011.213.
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