载体选取:打印纸、牛皮纸、彩色画报纸、玻璃片、瓷砖(白色)、黑色油漆木。

用具准备:毛刷、磁性刷、瓷研钵、天平、砝码、三脚架、数码照相机。

试剂:蒽深红、金粉、银粉、磁性粉、铁粉(约400目)、可溶性淀粉、三氧化二锑(Sb₂O₃)白色粉末。

用天平称取蒽深红和载粉, 变化染料的含量, 配置成不同比例的混合粉末, 用瓷研钵研磨均匀, 配制蒽醌染料为主体的混合粉末。将蒽深红从50%开始, 缩小含量, 选用几种代表性的半渗透和非渗透性客体显现汗潜指纹, 从显出效果选择最佳或可能最佳配比(见表1)。在实验样本客体上捺印手印, 设计不同条件, 分别用金、银粉、磁性粉、及配制蒽深红粉末显现, 对比效果(见表2)。 用三脚架固定数码相机, 对准显现手印拍摄存留。

蒽深红与淀粉按不同质量比混合研磨均匀, 蒽深红与三氧化二锑及淀粉三者不同质量比混合研磨均匀, 蒽深红与铁粉、淀粉不同质量比混合研磨均匀, 显现样本上的汗潜指纹, 观察显现效果(见图1~图3)。

表1

表1

表1 蒽醌显色粉末配比 粉末 组成 比例 配比中效果说明 效果 评价 蒽深红 ∶ 淀粉 1∶ 1 蒽深红与淀粉相溶性良好, 但由于淀粉含量过小, 不足以支撑蒽深红的流散性 ++ 1∶ 10 蒽深红粘性减小, 流散性增强; 纹线背景有粘粉现象 +++ 1∶ 20 流散性继续加大; 抖显纸张上的手印效果较好 ++++ 1∶ 25 配比适中, 抖显纸张上的指纹效果清晰, 纹线流畅。但刷显非渗透性客体效果较差 +++++ 1∶ 30 随着淀粉量的加大, 红色纹线变浅淡 ++++ 蒽深红 ∶ Sb2O3 ∶ 淀粉 1∶ 1∶ 1 以玻璃为客体实验。粘性大, 需要分散 + 1∶ 1∶ 2 粘性仍然比较大, 需要继续分散 ++ 1∶ 10∶ 2 对玻璃等非渗透性客体显现初见效果 +++ 1∶ 20∶ 2 流散性适中, 附着力较强, 对玻璃等非渗透性客体刷显效果较好 ++++ 1∶ 25∶ 2 颜色稍浅, 附着力较强 +++

表1 蒽醌显色粉末配比

表2

表2

表2 蒽醌染料磁性粉配比表 配法 蒽深红 淀粉 铁粉 配比中效果说明 效果评价 配法一 8% 8% 84% 铁粉含量太少, 着粉较多 +++ 配法二 4% 4% 92% 纹线不够流畅 ++++ 配法三 3% 3% 94% 线条饱满流畅, 颜色鲜艳适中 +++++ 配法四 2% 2% 96% 线条清晰但颜色减淡 ++++ 注:-表示没有指纹显现, +、++表示有很少的指纹, 模糊, 不够鉴定条件, +++表示达到鉴定条件, ++++表示效果较好, +++++表示效果很好。

表2 蒽醌染料磁性粉配比表

表1、表2实验数据表明:蒽深红与淀粉按质量比1∶ 25配成的显色粉末显现指纹效果很好(以下简称R1粉); 蒽深红与三氧化二锑、淀粉按质量比1∶ 20∶ 2配成显色粉末显现指纹效果很好(以下简称R2粉); 蒽深红与淀粉及铁粉按质量含量分别为3%、3%、94%配成红色磁性粉显现指纹效果很好, 称为RS粉。

根据手印遗留时间和汗液量多少将样本分类, 用金粉、银粉、R1粉刷或抖显半渗透性客体; 用金粉、银粉、R2粉、刷显非渗透性客体(见表3)。

表3

表3

表3 显现效果比对表 客体 粉末 汗液量少 汗液量较多 30min 24h 48h 72h 30min 24h 48h 72h 打 印 纸 金粉 +++ ++ + - ++++ ++++ ++ - 银粉 +++ ++ + - ++++ ++++ ++ - R1 ++++ ++ + - +++++ ++++ ++ -- 牛 皮 纸 金粉 +++ ++ + - ++++ ++++ + -- 银粉 +++ ++ + - ++++ ++++ + -- R1 ++++ ++ + - +++++ +++++ ++ -- 画 报 纸 金粉 +++ ++ + - ++++ ++++ + -- 银粉 +++ ++ + - ++++ ++++ + -- R1 +++ ++ + - ++++ ++++ + -- 玻 璃 金粉 +++ +++ ++ + +++++ +++++ ++++ +++ 银粉 +++ +++ ++ + +++++ +++++ ++++ +++ R2 +++ ++ ++ + ++++ ++++ +++ +++ 瓷 砖 金粉 +++ ++ + + +++++ +++++ ++++ +++ 银粉 +++ ++ + + +++++ +++++ ++++ +++ R2 +++ +++ + -- ++++ ++++ +++ +++ 油 漆 木 金粉 +++ +++ ++ + +++++ +++++ ++++ +++ 银粉 +++ +++ ++ + +++++ +++++ ++++ +++ R2 +++ ++ ++ + ++++ +++ +++ ++

表3 显现效果比对表

表3是三次实验的平均结果, 其数据表明: R1粉抖显打印纸及牛皮纸效果好于金属粉末; R2粉刷显非渗透性客体总体上不如金属粉末。

6个人每人用4个手指, 每一指在牛皮纸、玻璃片连续捺印7个指印, 分成4组, 分别用RS粉、普通磁性粉显现(见表4)。表4中数字为显现指纹的个数, 结果表明: RS粉显现牛皮纸上汗潜指纹效果突出, 优于普通磁性粉。

表4

表4

表4 蒽深红RS磁性粉与普通磁性粉显现个数与效果比对 客体 粉末 效果 - + ++ +++ ++++ +++++ 牛皮纸 RS 0 0 5 10 10 17 磁性粉 0 4 9 13 10 6 玻璃 RS 0 0 6 8 10 12 磁性粉 0 0 2 7 14 19

表4 蒽深红RS磁性粉与普通磁性粉显现个数与效果比对

人体汗液是无色液体, 呈弱酸至碱性反映, 在紫外线照射下能产生微白色或浅蓝色荧光。实验证明, 指纹残留物中99%为水分, 1%为无机盐和有机物成分, 如阴阳离子(K⁺、Na²⁺、Fe³⁺、Cl^-、Br^-和HCO^-3/C O2-3)、氨基酸(丝氨酸、甘氨酸、鸟氨酸和缩氨酸等)、多肽、蛋白质、油脂和DNA(常见于血指纹)等^[2]。由于人体汗液中含有水以及多种有机和无机物质, 当手面接触客体时这些物质也随之粘附客体表面上形成汗潜手印。通常情况下, 指印纹线中的水分在几天内就全部挥发掉, 纹线物质中的无机物和有机物仍在客体上存留, 这就是潜在手印在较长时间内保留下来, 能通过化学和物理方法来显现的科学依据。

本实验蒽醌染料显现指纹的原理是根据手印物质与粉末的物理吸附和静电吸附作用, 即粉末显现原理。潜在手印残留物中的汗液(垢)具有一定的吸附力, 当显现粉末附着于承受物面时, 粉末与手印沉淀物产生较强的亲和作用, 使无色的手印显色或产生荧光。手印物质成分与粉末间的亲和力是由两种物质间的粘滞力、万有引力和静电吸引力所决定的。手印物质对粉末的吸附能力随时间的推移会逐渐下降, 直至粉末显现失去作用^[3]。

3.2.1 配成粉末的性能要求 一般来说染料都具有粘结性, 有着极强的着色力, 它可将承痕客体全部着色, 以至于难以区分手印纹线, 因此必须将染料均匀地分散在分散介质(即载粉)中, 载粉的初步作用是分散染料和运载染料, 载粉必须同染料具有相容性, 使染料充分附着于载粉表面, 并使其在长期保管与使用过程中, 染料与载粉颗粒不分离; 其次配成的混合粉末要有良好的流散性, 即粉末在客体表面能顺畅均匀地流动, 不产生滞粉、粘粉的现象, 并且粉末不吸湿、长期保管不潮解, 不结团, 因此载粉的选择是非常关键的, 即使有色粉末有良好的颜色, 但载粉不适宜就会破坏染料本身的良好属性; 最后研制蒽醌染料为主体的混合粉末, 推广应用方面应考虑经济因素以及原材料的来源渠道。价格低廉, 来源广泛, 性能优异的染料主体粉末和载粉是适宜采用的。

3.2.2 蒽深红为主体的配粉分析 选择蒽深红主体颜色粉末显现潜在汗液指纹, 是基于其颜色稳定、鲜明的特点。纯品蒽深红颗粒细腻, 但粘性较大, 流动性非常差。纯品蒽深红直接刷显非渗透性客体背景粘粉量过多。通过对蒽深红物理特性的考察得出:必须加入分散介质来改良纯品蒽深红粉末流动性差的缺点。通过大量的实验, 选定了淀粉作为载粉, 淀粉(白色)的流动性特别强, 颗粒细小, 淀粉表现出优越地运载蒽深红的能力, 并与蒽深红有着良好的相容性。该配方适用于纸张类客体的抖显, 但不适宜非渗透性客体的显现。配制的R1粉比重较大, 沉浸力强, 能渗透到物面深部, 因此适宜显现粗糙物面手印。在这个基础上配的R2粉, 作为一种显色粉末, 对非渗透性客体的指纹刷显有一定的效果改善。

图1

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	图1 R1粉显现打印纸上的汗潜手印;

图2

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	图2 R2粉刷显玻璃上的汗潜手印;

图3

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	图3 RS粉显现牛皮纸上的汗潜手印

以蒽醌染料作为主体粉末来配制各种混合粉末实用价值在于粉末的主体颜色与客体物面色差鲜明, 安全无毒, 这样显出的手印才利于观察、去除背景干扰, 从而拍照和分析检验。本文仅做了配方的初步研究, 还需在载粉的选择和最优配比上做进一步的深入研究。