吴　迪，邓　琴，贾亚琪，程志飞，刘品祯

(1.贵州师范大学 贵州省山地环境重点实验室，贵州 贵阳　550001；2.贵州师范大学 物证司法鉴定所，贵州 贵阳　550001)



多晶粉末X射线衍射法在物证司法鉴定中的应用研究

吴迪1,2，邓琴1，贾亚琪1，程志飞1，刘品祯1

(1.贵州师范大学 贵州省山地环境重点实验室，贵州 贵阳550001；2.贵州师范大学 物证司法鉴定所，贵州 贵阳550001)

通过XRD衍射法对从交通事故案发现场中，采集的泥土A样品进行物相及成分分析，并与案发现场周边30km范围内的13个挖土工地采集的泥土样品比对，发现样品A的衍射峰及物相成分与其中5个工地所采集的泥土样品相符，肇事车辆疑属这5个工地。结果表明，多晶粉未XRD衍射法在交通事故物证司法鉴定中，具有分析时间短、见效快、成本低、科学性强的特点，为交通事故的侦破处理及打击交通违法犯罪提供更为有效、便捷、快速、科学的依据。

多晶粉末XRD衍射法；交通事故；肇事逃逸；微量物证；成分鉴定

0　引言

自X射线被发现以来，可利用X射线分辨越来越复杂的物质，并已为我们提供了很多关于物质静态结构的信息，具有不损伤样品、无污染、精度高、能得到有关晶体完整性的大量信息等优点，多用于在无机材料、钢铁冶金、纳米材料、能源、生物工程以及轻化工等产业领域[1-4]，而在交通事故微量物证方面报道较少。微量物证是指能够证明犯罪的微小的物质材料或痕迹，对其进行检验，需要借助科学仪器进行物理或化学分析，以确定材料的分子特性、化学成分或者外观形态。交通事故的微量物证能为判明驾乘人员、交通事故的真伪以及打击交通肇事犯罪提供有力证据。通过XRD粉末衍射法，对交通事故的微量物证进行物相及成分进行半定量分析鉴定，为交通事故的处理和打击交通违法犯罪提供更为快捷、有效、科学的证据。

1　研究对象概况

道路交通事故微量物证是指交通事故处理人员依法收集、获取的能够证明交通事故真实情况的物质、物品和痕迹。在交通事故发生后，遗留、沾附在车辆、人体、路面及其它路面能证明交通事故真实情况的微量物质，如油漆、油脂、塑料、橡胶、毛发、纤维、血痕、人体组织、木屑、植物枝叶及泥土等微量附着物质都属物证范畴，任何一种物质都可能成为物证，但不是所有的物质都是物证，能作为交通事故物证的物质必须与案件有关，准确地说必须与交通案件有着内在联系[5,6]。构成微量物证的种类极其繁多，因案件性质、现场环境、犯罪分子和被害人的职业身份等情况而不同。2011年X月X日，某省际高速公路Xkm+600m隧道出口处，货车与摩托车发生一起重大交通事故，造成摩托车司机死亡，肇事货车司机逃逸。交通事故处理人员在死者衣物上提取到约0.5g泥土样品A，该样品A与案发现场附近的泥土，色彩上明显不同，疑为肇事车辆遗留。通过交通处理人员及聘请相关专业技术专家，按照法律规定的程序和规则，提取案发现场死者衣物上的泥土，另据案情需要，分析并采集案发现场30km范围内，13个工地的泥土样与现场泥土样品A，进行XRD衍射谱图及物相成分比对与分析。

2　实验方法

2.1衍射仪法的物相分析依据

晶体的X射线衍射图像实质上是晶体微观结构的一种精细复杂的变换，每种晶体的结构与其X射线衍射图之间都有着逐一对应的关系，其特征X射线衍射图谱不会由于它种物质混聚在一起而产生变化[7-9]。

2.2样品制备

将泥土样品A及所采集析1～13号泥土样品，烘干、研磨，磨细过100目筛子，瓶装待检，其中，物证泥土A约0.5g，1～13号泥土样品各约50g，玻璃样品槽压片制样，样品表面平整。

2.3仪器及工作条件

仪器：荷兰X′Pert Pro PRO衍射仪，多功能样品台；扫描条件：电压45kV，电流40mA；扫描范围2θ(10～90°)，采用连续扫描，得到的衍射花样谱图用Rietveld进行全谱拟合分析[10]；利用X′Pert Date Viewer中Combined Graph对物证泥土样品和工地泥土样品进行谱图比对。初始峰位[°2Th.]：10.008 4、最后峰位 [°2Th.]：89.976 4、扫描步径[°2Th.]：0.017 0、扫描时间[s]：5.866 2，Scan Type：Continuous；PSD Mode：Scanning

2.4分析软件

X′Pert Highscore plus软件、多晶粉末衍射仪(XRD)数据库PDF-2.

3　结果与分析

3.1样品测试谱图

将制片后的样品置于仪器多功能样品台上进行扫描，得到物证A的衍射谱图(见图1)，同样方法获得泥土样品1～13号的衍射谱图。

3.2谱图比对

利用X′Pert Date Viewer中Combined Graph对物证泥土样品和工地泥土样品进行谱图比对，如图2。为便于观察、分析，图2中仅列出与物证A谱图相近或差异较大的7个样品的谱图。从比对图中可看出物证样品A谱图与2、3、8、11、13号等5个工地泥土谱图的前八强峰强度(测量点强度Y

图1　物证A的衍射花样谱图Fig.1　Diffraction pattern spectrum diagram of evidence of A

或峰积分强度I)、峰形(G)或半峰宽(FWHM)相同、强峰衍射角(2θ)基本相同。12号的谱图明显不符，初步判断肇事车辆属2、3、8、11、13号工地，以此建议相关部门重点排查以上5个工地。

将图1中物证A的谱图中的峰的出锋位置Pos. [°2Th.]、峰的高度Height [cts]、半峰宽FWHM [°2Th.]、d值d-spacing [d]、峰的强度 Rel. Int. [%]等参数，按出峰顺序列出(Rel. Int. ≥2%)，见表1。

图2　样品谱图比对Fig.2　The comparison of samples spectra

Pos.[°2Th.]Height[cts]FWHM[°2Th.]d-spacing[d]Rel.Int.[%]20.8375263.340.10044.263072.0125.7962355.490.06693.453752.7126.58791518.250.10043.3526711.5729.39171448.800.13383.0389211.0430.919213124.120.11712.89218100.0031.8983958.450.10042.805617.3032.1907417.090.13382.780793.1833.0525484.330.20072.710233.6933.5144467.630.06692.673923.5635.2732362.000.11712.544522.7637.3196540.000.08362.409574.1139.3954303.670.08362.287262.3141.09191703.970.10042.1966612.9844.9021945.570.10042.018727.2049.5087270.560.16731.841142.0650.50971369.660.10041.8069810.4451.04401375.240.11711.7893110.4859.8147378.140.11711.546212.8863.3707292.270.13381.467742.2367.3530280.340.11711.390322.14

3.3样品晶体成分分析

将待分析物质的衍射峰与之对照，从而确定物质的组成相。RIR的物理意义是该卡片所标定的本相的最强峰和样品中某成分的最强峰的比值，同种晶相成分对应的RIR可能会有多个，因此选择不同的RIR值对结果有很大的影响，选择适合的RIR值会带来满意的结果[11-13]。利用X′Pert Highscore分析得出物证A的晶相成分如图3。

用X′Pert highscore plus软件对样品进行半定量分析[14,15]。物证A晶相成分分析见表2，部分样品晶相成分分析见表3。

从表3可知，物证泥土样品A的主要成分，与3号工地泥土样的基本上是相符的，2、13号工地泥土样品还含有其它成分，可以排除，初步判断肇事车辆属3、8、11号工地，最大嫌疑是3，8号，后经相关部门调查肇事车辆属3号工地。

同时，通过普通化学实验法对样品A及5个工地泥土样的主要化学成分进行测定、分析，肇事车辆属3号工地，但从样品称样、消解、定容、上机测试、结果分析比对等，用了2d多，而用XRD对其分析比对，只用了2h。

Position(°2Theta) (Cu) 图3　物证A的晶相成分Fig.3　The crystal phase composition retrieval of evidence of A

Ref.CodeScoreCompoundNameScaleFactorChemicalFormula01-086-074026Hydroxylapatite0.050Ca5(PO4)3(OH)01-089-196148Siliconoxide-HT0.116SiO201-089-586248Dolomite0.782CaMg(CO3)201-086-233938CalciumCarbonate0.097Ca(CO3)01-087-246233Pentacalciumtris(phosphate(V))fluoride0.060Ca5(PO4)3F01-075-091532Calciumfluoridetris(phosphate(V))0.064Ca5F(PO4)3

表3　样品晶相成分分析结果Tab.3　The analysis results of crystal phase composition of Sample

注：“—”表示样品晶相不含这种成分。

4　结论与讨论

1)2、3、8、11、13号工地的泥土样品与案发现场的物证泥土A样品的物相基本相符，疑为肇事司机所属工地。

2)XRD分析法与传统化学实验法相比，传统化学实验法定量准确，但耗时长，成本高；XRD法简便快速，工作效率，节约成本。

3)XRD法在交通事故微量物证鉴定中有着很大的应用空间。通过微量物证的鉴定，可确定其来源，显现作案过程，从而为侦查破案提供证据。

交通肇事逃逸是一种性质恶劣、情节严重的违法行为，交通事故的物证必须与交通案件有着内在的联系，而XRD仪所解决的正好是物质与物质间某种内在联系，这对案件侦破时限、证据的可信度及科学性有着深远的影响。

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Polycrystalline powder X-ray diffraction method in material evidence for the application of judicial authentication

WU Di1,2,DENG Qin1,JIA Yaqi1,CHENG Zhifei1,LIU Pinzhen1

(1.Guizhou Provincial Key Laboratory for Information System of Mountainous Areas and Protection of Ecological Environment,Guizhou Normal University, Guiyang,Guizhou 550001, China；2.Material evidence by judicial authentication,Guizhou Normal University, Guiyang,Guizhou 550001, China)

The analysis of phase and composition of soil A samples from traffic accident crime scene by XRD diffraction method, and comparing with 13 soil samples digging from the scope of 30km within the scene, it is found that the diffraction peaks and phase composition of the sample A is correspond to the 5 soil samples collected form 13 sites, it is suspicious that the vehicle creating an incident belongs to the five site.The results show that the polycrystalline powder XRD diffraction method in the judicial authentication in the traffic accident, for its short analysis time, quick effect, low cost, and the characteristics of strong scientific, provide more effective, convenient and rapid, scientific basis for the detection of traffic accidents and to crack down on the crime of traffic law.

X-ray diffraction analysis; traffic accident; accident escape; micro material evidence; component identification

1004—5570(2016)04-0086-05

2016-06-05

吴迪(1977-)，男，硕士，副教授，研究方向：环境分析化学，E-mail：wudi77@126.com.

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