灰尘足迹的提取一般采用静电吸附法

引言过去，灰尘足迹的提取一般采用静电吸附法，静电吸附仪的吸附能力也在逐步提高，近几年又出现了真空静电吸附仪，解决了一些疑难客体上灰尘足迹的提取问题，使灰尘足迹的提取质量又有了大幅度的提高。

也有人通过实验比较了静电提取技术与胶带提取方法的优劣，就痕迹提取质量而言，这两种方法难分高低，但胶带法对于大面积的足迹提取并不可取。

对于反差较弱或遗留物较少的灰尘足迹，常用硫氰酸液显现增强。

近几年，研究人员利用ｐH值指示剂，即溴酚蓝和溴甲酚绿，对两维的不清晰灰尘足迹进行化学增强，因指示剂与灰尘中的成分碳酸脂进行化学反应，生成蓝色化合物，使得处理后的足迹颜色变化较大，反差明显加强，效果好于其它处理方法。

处理方法是直接在客体上涂布化学试剂或用白色胶带粘取灰尘足迹，然后在胶带上直接用化学试剂进行处理另外，磁性粉也被用于各种客体表面灰尘足迹的显现，而最近推出的新型磁性粉末比几种传统粉末更为有效，已成功的应用于现场勘查中。

此外，利用多波段光源拍照提取灰尘足迹也可获得较好的效果。

在犯罪现场中经常出现遗留在床单、被单、尸体衣物等纺织品上的灰尘足迹，这类足迹通常为加层灰尘鞋印。

随着社会的发展，越来越多的人崇尚环保，选择纯棉布作为家居装饰材料已是一种趋势，纯棉布也一直是穿着服饰的首选，所以在现场中棉纺织品这种承痕客体将频繁出现。

本文通过对五种灰尘足迹提取技术原理的介绍，选取不同种类的棉布上的灰尘足迹进行显现实验，并就显现效果进行比较，分析影响显现效果的各方面因素，从而获得四种棉布上灰尘足迹的最佳显现方法。

1．灰尘足迹的有关知识灰尘中介质微粒之间带有一定的电荷，在与承痕客体接触时，由于受到静电引力的作用，灰尘微粒产生聚集变量而形成灰尘足迹，灰尘中含有Fe、SiO2、CaCO3（钙离子含量为１７μｇ／ｍｌ）等化学成分。

案犯在进出现场时，将地面或物面上的灰尘带走，形成减层灰尘鞋印；而在物体上留下鞋底灰尘，就形成加层灰尘鞋印。

本文主要研究平面加层灰尘鞋印，其中渗透性灰尘鞋印是加层性灰尘鞋印的一种。

鞋印载体是一些渗透性客体，如纺织物、纸张等。

在潮湿的情况下，鞋底灰尘附着在渗透性客体表面，载体中的水份使灰尘受潮或部分溶解；灰尘物质在渗透性承受客体中，经过一段时间的扩散作用而渗透至承受客体内层；鞋底运动的向下压力作用，也增强了灰尘在渗透性物面的附着力，促进了灰尘在物面中的渗透作用。

随着物面水份的蒸发，灰尘遗留在渗透性物体内部，形成渗透性鞋印。

灰尘渗透性鞋印不同于一般灰尘加层鞋印，其特点是：比一般灰尘加层鞋印稳固，不易被破坏；物面附着灰层量较少，反差较弱。

2．棉纺织品的分类及主要性能2．1 棉纺织品的分类纺织品分两大类，即天然纤维类和化学纤维类。

棉的成分是植物纤维素，属天然纤维。

其优点是吸湿性强、弹性强、柔软性强、透气性好、穿着舒适，深受消费者的亲睐。

棉布品种规格繁多，花色各异，在销售环节一般按色相分类，分为原色棉布、单色棉布、印花棉布和色织棉布四大类。

原色棉布：指没有经过染色整理的棉布，又称本白布或市销白布，如本白布、细布、粗布、帆布等。

单色棉布：又称色布，是将原色棉布经过漂白、染色的棉布，这类织物包括：硫化元（黑色）布，硫化灰布、硫化兰布、深士林兰布、各色线哗叽、各色线直贡、各色纱卡其、各色斜纹布、红布、酱布、漂白布、各色灯芯绒等。

印花棉布：简称花布，指在织物上印上各色各样的花纹图形的棉布，这类织物包括花哗叽、深花布、浅花布、花府绸等。

色织棉布：又称色织布，是将棉纱先经过漂白或染色，然后通过织造工艺织出来的棉布，包括男、女线呢，绒布，条、格府绸，被单布等。

2．2 棉纺织品的主要性能棉布的物理性能：包括织物的经纬向强力、耐磨牢度、透气度、吸附性等，直接影响到服用性和穿着牢度。

棉布具有吸湿性强、弹性强、柔软性强、透气性好、穿着舒适等优点，正是由于它的这些特性使得棉布对灰尘的吸附能力明显弱于化纤布，所以一般情况下，棉布上吸附的灰尘量较少。

棉布的化学性能：比重1.54，回潮率8.5%，在温度为120时变黄、150时分解，长期暴露于空气中强度降低，热稀酸、冷浓酸下分解，在碱的影响下膨润，铜氨液中膨润分解，染色过程中使用的染料多为直接、硫化、还原、活性染料。

2．3 棉布上常用染料概述直接、硫化染料通常用于较低档的棉布上，直接染料可溶于水多以—SONa ，有的则以—COOH 为水溶性基团，主要用于染各种杂色标准布和部分工业复制用布；硫化染料含硫，在酸性条件下会发生反应，释放出硫化氢气体，用一般硫化黑染色的棉织物，储存时间稍久，会发生脆损现象，是由于硫化黑的分子中含结合不稳定的硫，在湿热空气中容易氧化成硫酸，造成棉纤维的脆损;还原染料是不溶于水的多环芳香族化合物；活性染料分子中含有能与纤维素纤维中的羟基或蛋白质纤维中的氨基起化合作用的活性基团，使染料和纤维间形成共价键而成为“染料—纤维”有色化合物。

3．五种常见灰尘足迹提取方法的原理3．1 真空静电吸附仪的显现原理针对平坦地面上的灰尘足迹或纸张、纺织品等轻、薄客体上的灰尘足迹，可利用真空技术改善足迹的提取效果。

对于地面上的灰尘足迹，我们采用便携式真空、静电提取板提取足迹，其基本原理是：将真空、静电提取板覆于足迹上面，利用微型真空泵将提取板与地面之间的空气抽出，从而产生空气负压，将提取板紧紧地压在地面上，最大程度地减小提取板与灰尘颗粒之间的距离，此时再施加高压静电，由于电荷之间的引力与距离成反比：：221rQ Q KF 当提取膜（板）与地面上灰尘之间的距离变小后，电荷之间的引力加大，有利于吸附灰尘，显著改善灰尘足迹的提取效果。

而对于遗留在纸张、纺织品等轻、薄客体上的灰尘足迹，则可将留有足迹的客体放在真空提取板上（有灰尘足迹的一面向上），然后用塑料提取膜覆盖在上面，利用真空泵将提取板真空室内的空气抽出，因空气的负压，使塑料提取膜紧紧地贴附在留有足迹的客体上，此时再施加高压静电，也可显著改善这类客体上灰尘足迹的提取效果。

3．2 多波段光源拍摄提取的原理光源发出连续波长的光，利用不同波长范围的滤色镜截取所需要的光，即让某一范围波长的光线通过，其它波长的光则被吸收，输出的光源通过一根导光管输出作为激发光照射到被检物体上，从而发现痕迹、物证。

不同品牌的多波段光源所提供的可供选择的波段范围不尽一致。

多波段光源一般都具有紫外、蓝紫光、绿光和红光等6—8个波段，其突出的优点是能输出多个波段的光以供选择。

用前的多波段光源性能较为完善，波段范围也更广，它可以根据不同客体上物证的吸收和反射的光谱范围，进行不同波长光谱的选择和调节或者借助荧光方法的处理选择合适波段的光谱成分，因而适应性较强。

在配合荧光方法处理痕迹物证上，多波段光源更具有高灵敏度、高稳定性和高效率等显著优点，其根本作用是消除干扰、增强反差对于深色背景上的灰尘脚印，在可见光中亮度反差较弱，显示不清楚。

用多波段光源观察，因痕迹在近红外区吸收红外光，而深色背景物反射红外光。

从而形成较大的亮度差，呈现出在亮背景上的深色调痕迹；也可用紫外光照射激发出荧光而显出痕迹。

3．3 赤血盐显现原理利用盐酸与灰尘中的铁元素作用生成氯化亚铁，氯化亚铁再与赤血盐化合即可生成一种叫“滕氏蓝”的蓝绿色沉凝物而显现出足迹。

反应式：Fe+2HCl=FeCl2+H23FeCl2+2K3[Fe(CN)6]=Fe(CN)6+KCl蓝绿色沉凝物3．4 硫氰酸液显现原理在强酸条件下，利用硫氰酸气体与灰尘中的铁离子反应生成棕红色的硫氰酸铁物质。

从而显出灰尘痕迹。

反应中，硫氰酸气体，是由硫氰酸盐中的硫氰酸根与强酸中的氢离子结合生成。

反应式：KSCN+H2SO4=K2SO4+HSCNFe3++3SCN-=Fe(SCN)3棕红色3．5 PH值指示剂法的显现原理灰尘中主要成分为ＳｉＯ2、CaCO3等，ＣａＣＯ3在水中会发生水解，使体系ｐＨ值升高至ｐＨ＞５。

而溴甲酚蓝指示剂的变色范围为３～４．６，指示剂在酸式时显黄色，碱式时显蓝色，我们利用灰尘中ＣａＣＯ3的水解：ＣａＣＯ3=Ca2++CO32+CO32-+H2O=HCO3-+OH-使体系的ｐＨ值大于指示剂的变色范围，从而使溴甲酚蓝变蓝，由于承痕客体中不含有ＣａＣＯ3，或含量极少，因此灰尘足迹在承痕体的黄色或橙红色、淡蓝色背景下显深蓝色。

这样就达到了增大足迹与周围承痕体反差的目的，以便于拍照和检验。

4．实验部分4．1 实验器材及试剂实验器材：多波段光源、真空静电吸附仪、玻璃熏显缸、塑料薄膜、黑色塑料板、白布、蓝布、窗帘布、被单布上的灰尘样本、医用喉头喷雾器、试管、烧杯、量筒，天平试剂：溴甲酚蓝、溴甲酚绿、乙醇等试剂均为分析纯、铁氰酸钾、硫氰酸钾、浓硫酸、盐酸。

4．2 实验方法及过程4．2．1 真空静电吸附仪法将留有足迹的客体放在真空提取板上（有灰尘足迹的一面向上），然后用塑料提取膜覆盖在上面，利用真空泵将提取板真空室内的空气抽出，因空气的负压，使塑料提取膜紧紧地贴附在留有足迹的客体上，大概2-3分钟后，再施加高压静电，待足迹清晰显现为止。

分别制作不同遗留时间的灰尘足迹样本，观察提取显现效果。

关上电源后，将塑料提取膜放置于黑色塑料板上，产生反差后,用白光照射拍照固定。

注：“+++”表示足迹轮廓反映清晰，特征明显；“++”表示足迹轮廓反映较清晰，特征较明显；“+”表示足迹轮廓基本反映，特征不明显；“-”表示无法显出足迹；以下表格内符号表示意义均同4．2．2多波段光源拍照法将留有灰尘足迹的纺织品置于暗室内，用多波段光源对痕迹进行观察，光照角度为45-90，直至灰尘足迹轮廓反映清晰，特征明显为止。

实验中对四种检材分别使用多波段光源照射，选择效果最清晰的波段并记录下来。

4．2．3赤血盐显色法配制两种溶液：甲液：盐酸（36~38%）20ml，无水乙醇（95%）100ml 乙液：赤血盐（铁氰化钾）2g，清水100ml操作方法：先将甲液均匀的喷洒在棉布客体表面，约十分钟干燥后，再将乙液均匀地喷洒在待显客体表面，三~五分钟后即会显出蓝绿色足迹。

4．2．4硫氰酸钾法将要显现的布料撑平在支架上，鞋印面向下，放置于５０ｃｍＸ３０ｃｍＸ４０ｃｍ的玻璃熏显缸中，置于通风橱内；在自然光下观察留有鞋印的部位，将装有硫氰酸钾的大烧怀置于检材下方，间距控制在２０ｃｍ￣３０ｃｍ，把浓硫酸缓慢倒入烧杯中；反应开始后，将熏显缸盖好，使硫氰酸气体与鞋印灰尘中所含的铁离子充分反应；５分钟后移动烧杯位置，并更换反应试剂，同时观察灰尘鞋印的颜色变化，直至鞋印被完全显现。

取出检材，照相固定。

检材白布蓝布窗帘布被单布效果+++ ++ ++ +4．2．5 PH值指示剂法（1）溴甲酚蓝指示剂的显现实验配制溴甲酚蓝的乙醇溶液溴甲酚蓝1g 水1% 乙醇99% 利用该溶液分别对四种客体上的灰尘足迹进行喷雾显色。