引用本文
舒科, 薛锦锋, 傅得锋, 申秀华. 纵火案件中有机溶剂类助燃剂检测[J].刑事技术, 2020,45(4):387-389
SHU Ke, XUE Jinfeng, FU Defeng, SHEN Xiuhua. Detection of Organic Combustion-supporting Solvents Used in Arson Cases[J]. Forensic Science and Technology,2020,45(4): 387-389  
Doi: 10.16467/j.1008-3650.2020.04.012
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《刑事技术》编辑部
纵火案件中有机溶剂类助燃剂检测
舒科1, 薛锦锋2, 傅得锋3, 申秀华1
1.金华市公安局司法鉴定中心,浙江 金华 321000
2.嘉兴市公安局司法鉴定中心,浙江 嘉兴 314000
3.浙江省公安厅司法鉴定中心,杭州310000

第一作者简介：舒科,男,浙江金华人,学士,工程师,研究方向为理化毒物分析。E-mail: jhshuke@163.com

基金资助: 浙江省公安技术研究项目（2019JSYJ009）
摘要

目的 研究探索纵火等案件中松香水、香蕉水、天那水和油漆稀释剂等有机溶剂类助燃剂的主成分分布规律。方法 采用Tenax TA吸附管分别富集检材中的松香水、香蕉水、天那水和油漆稀释剂成分,然后用全自动热脱附仪和的气质联用仪（ATD-GC-MS）进行解吸和分析检测。结果 目前国内市售的35个不同厂家49种不同有机溶剂类助燃剂组成成分特点不同,按照特点建立不同厂家品牌有机溶剂的样本数据库。结论 分析方法简单、便捷,该仪器检测方法及数据库的建立对有机溶剂类纵火等案件中现场提取的未知助燃剂进行鉴别、溯源提供了极大的便利,并及时为案件的侦破提供有力证据。

关键词: 理化检验; 全自动热脱附气质联用仪; 有机溶剂; 助燃剂; 检测
中图分类号:DF794.3 文献标志码:A 文章编号:1008-3650(2020)04-0387-03
Detection of Organic Combustion-supporting Solvents Used in Arson Cases
SHU Ke1, XUE Jinfeng2, FU Defeng3, SHEN Xiuhua1
1. Judicial Identification Center of Jinhua Public Security Bureau, Jinhua 321000, Zhejiang, China
2. Judicial Identification Center of Jiaxing Public Security Bureau, Jiaxing 314000, Zhejiang, China
3. Judicial Identification Center of Zhejiang Public Security Department, Hangzhou 310000, China
Abstract

Objective To analyze the main components of organic combustion-supporting solvents (e.g., rosin water, banana oil, thinner and lacquer diluter) frequently used in arson cases.Methods Tenax TA adsorption tube was separately used to enrich the constituents from the chosen samples of rosin water, banana oil, thinner and/or lacquer diluter, having it successively undergone through an automatic thermal extricator to desorb the enriched substances that were afterwards subjected to ATD-GC-MS analysis.Results According to the characteristics of 49 kinds of organic combustion-supporting solvents from 35 factories, a database has been built up of organic solvents that can distinguish different manufacturers and brands/trademarks.Conclusions The analytic method is simple and facile. The established instrumental detection and database should bring great convenience for identification and source-tracing of unknown organic combustion-supporting agents extracted from the scenes of relevant arson cases, potential to timely provide strong evidence for the case to be solved.

Key words: ATD-GC-MS; organic solvents; combustion-supporting agents; detection

有机溶剂类助燃剂绝大部分属于易燃危险化学品, 即使在较低的气温下都能蒸发, 挥发的蒸气能迅速与空气混合, 形成爆炸性混合气体, 闪点一般在-41~46 ℃之间, 爆炸浓度下限一般小于10%, 溶剂所需点火能量微小, 一般在0.2~0.3 mJ, 因而只要遇火都可能引起爆炸燃烧。

近年来纵火等复杂、敏感案件中涉及有机溶剂类助燃剂的案件时有发生, 目前汽油、柴油和煤油等助燃剂的管控力度大, 而市场上其它有机溶剂便于购买, 因此犯罪分子使用松香水、香蕉水、天那水和各类油漆稀释剂等有机溶剂类作为助燃剂的案件数量呈现上升趋势。如何及时、准确判断纵火等案件原因, 是公安、消防等部门都要面临的课题, 但由于有机溶剂类助燃剂在市面上种类繁多等原因, 要确定爆炸、纵火的原因以及该类助燃剂的种类、品牌, 在侦查破案中是一个经常遇到的难题。目前在国内外文献中, 对汽油、柴油和煤油等助燃剂的检测报道不少[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7], 但对于日常生活中较易购买, 管控薄弱的松香水、香蕉水、天那水以及各类油漆稀释剂等有机溶剂类助燃剂检测的相关报道很少, 同时在国内尚未见到鉴别不同厂家品牌之间松香水、香蕉水、天那水以及各种油漆稀释剂方面的报道。因此建立一种不同品牌不同种类有机溶剂特征组分数据库尤为重要, 也是发展方向。

1 材料与方法
1.1 仪器与试剂

TD-100全自动热脱附仪（英国Marks公司）, GC/MS-QP2020气相色谱质谱仪（日本岛津公司）; 色谱柱：DB-5MS UI（30 m× 0.25 mm× 0.25 µ m）毛细柱。

正己烷为色谱纯, 8种苯系物混标1 mg/mL（苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、异丙苯、苯乙烯）, 23种正构烷烃混标0.5 mg/mL（C8~C40）, 其它标准品均为分析纯。

1.2 试验方法

1.2.1 标样制备

分别将8种苯系物混标1 mg/mL（苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、异丙苯、苯乙烯）、23种正构烷烃混标0.5 mg/mL（C8~C40）等标准溶液用正己烷稀释至0.01 mg/mL。

1.2.2 全自动热脱附仪条件

两阶脱附模式, 脱附气体为氦气, 第一阶段吸附样品管脱附, 脱附温度280 ℃, 脱附时间5 min, 分流比150:1, 冷阱吸附聚焦; 第二阶段为阱脱附, 冷阱捕集温度-10 ℃, 升温速度40 ℃/s升至320 ℃, 保持5 min, 分流解吸; 传输线温度200 ℃, 压力为9.3 psi, 恒压模式。

1.2.3 气相色谱-质谱仪条件

离子源：电子轰击源（EI）; 质量范围：35~450 amu; 进样量1 μ L; 采集方式：全扫描（Scan）; 采用程序升温柱温：40 ℃（保持6 min）, 以7 ℃/min升至230 ℃（保持5 min）, 以20 ℃/min升至290 ℃（保持10 min）; 进样口温度：280 ℃; 传输线温度：280 ℃; 离子源温度：280 ℃; 进样方式：不分流进样; 载气：高纯氦气（He）; 柱流量：1 mL/min。

1.2.4 检材前处理

将检材用正己烷稀释后, 吸取100 μ L放入惰性萃取池（微池）样品池中, 合上样品池池盖后, 插上Tenax TA, 微池温度设置为80 ℃, 吸附时间30 min, 取出Tenax TA吸附管, 放入ATD进样盘上进行脱附和分析。Tenax TA吸附管在试验前需先放入ATD中进行老化处理, 通过观察气相色谱质谱的谱图, 考察吸附管的老化情况, 基线平稳且无干扰物出现, 该吸附管才可进行样品吸附。

2 结果
2.1 不同厂家品牌有机溶剂组分确定

纯样品检测时, 前处理较为简单, 关键是确定检测浓度[8, 9, 10]。因此将液体样品稀释至不同浓度水平注入惰性萃取池（微池）中, 通过吸附解析, 注入气质联用仪, 浓度水平由高到低, 比较峰的各项指标可以发现, 将待测样品稀释1 000倍后, 可以较好检测不同厂家品牌松香水、香蕉水、天那水和油漆稀释剂成分（见补充材料表S1）, 同时达到节约样品和减少环境污染的目的。

2.2 基质燃烧实验

燃烧实验是将样品在不同条件下燃烧后对残留物进行分析[11, 12, 13], 燃烧残留物及燃烧结果会受到各个因素的影响, 比如氧气浓度、火焰大小、选用基质的相似程度、燃烧时间和样品喷洒方式等, 通过检测分析不同厂家及品牌燃烧残留物, 发现检测结果的重现性不理想。因此, 课题组最终选取在没有燃烧基质的情况下进行实验, 可以有效减少燃烧环境的不确定性, 更不需要考虑各种有机溶剂主成分在燃烧过程中由燃烧基质产生的干扰及影响。在坩埚中进行燃烧实验时, 燃烧完全与燃烧不完全所得到的检测结果相差较大。其中, 燃烧完全实验组中的残留物非常少, 经常检测不到任何东西, 因此实验所得数据用处不大。相对而言燃烧不完全实验组所得数据较充实, 也能较完整分析出不同厂家的有机溶剂, 符合附表的检测信息。

3 讨论

本文通过大量的实验以及数据分析, 建立了不同品牌种类有机溶剂类助燃剂特征组分数据库。该数据库的建立, 对现场提取的未知助燃剂进行鉴别、溯源提供了极大的便利, 也为侦查办案提供了方向。其中微池的使用, 使得整个实验结果的灵敏度得到了很大的提高。采用微池热脱附气质联用（ATD-GC-MS）方法检测有机溶剂类助燃剂等常见助燃剂的方法具有快速、简便、直观、自动化程度高的特点, 完全可以适应复杂多变的纵火等现场助燃剂检测的需求, 对于检测助燃剂残留含量极低、样品量小、基质复杂、助燃剂未燃烧完全等情况, 都能得到令人满意的结果。

补充材料

本文补充材料见：http://www.xsjs-cifs.com/CN/volumn/home.shtml。

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