《毒物毒品与微量物证》精品比赛课件 第五章 抛尸案中泥土和金属分析

教学目的与要求： 1、泥土物证的特点和采取方法。 2、金属物证的特点和采取方法。 教学重点和难点： 重点：通过学习，让学生充分认识到泥土和金属物证检验的意义和作用。 难点：如何把握泥土和金属物证的特点进行相应的检验。 教学形式： 讲授、多媒体。 课时分配：4学时,第五章 泥土和金属分析,目 录,第一节 泥土分析 一、泥土的组成与性质 二、泥土的分类 三、泥土物证的特点与采取方法 四、泥土的检验 第二节 金属分析 一、金属的种类与性质 二、金属物证的发现与采取 三、金属的检验,第一节 泥 土 分 析,一、泥土的组成与性质 泥土的基本组成见图61： 无机矿物 固体颗粒 一般有机物 土壤 有机物 (泥土) 微生物 液体（水分） 泥土 孔隙部分 气体（空气） 土壤夹杂物 图61 泥土的组成,泥土中矿物质是构成泥土的主要物质，约占泥土固相部分重量的9095%以上。成土矿物有原生矿物和次生矿物两类。 （1）原生矿物 （2）次生矿物 泥土中无机矿物质大部分是由O、Si、Al、Fe元素构成的。除此而外，构成泥土矿物质的元素主要有Ca、Mg、Na、K、Ti、Mn、H、C、N、S等。,（一）泥土的组成,1泥土中的无机成分,泥土中有机质大致分为两类： （1）新鲜有机质、有机残余物和简单有机化合物 新鲜有机质：指那些仍保持原有形态未分解的动植物遗体，是泥土中各类有机质的基本来源。 有机残余物：指那些半分解状态的有机物质，它们已破坏了原有生物结构，但仍可用机械方法把它们与矿质土粒分离开来。 简单有机化合物：包括糖类、氨基酸、脂肪酸等，是有机残体带来或有机物分解产生的，在泥土中的数量较少。,2泥土中的有机成分,土壤腐殖质是上述外来有机物质经土壤微生物分解和再合成作用所形成的一种黑色有机凝胶状物质，是一类分子量大、具有多价酸根、不均质的无定形缩聚产物。 泥土中有机质的组成包括动植物残体中所含有的各种化学成分，按其特性可分为碳水化合物、含氮化合物、脂溶性物质、木素及灰分物质等五类。 构成泥土有机质的元素主要为C、H、O、N，此外还有上述各种灰分元素。,（2）土壤腐殖质,在各种案件中出现的泥土物证，多数除了土壤外，还有各种夹杂物。这些物质许多是人类加工过的天然物质，如砖、瓦、石子、煤屑、玻璃渣、金属碎屑、木屑（片）、纤维、橡胶、塑料、食物残渣、工业原材料或废弃物等；也有人和动植物的分泌物或残体，如人的毛发、粪便，家禽的羽毛、粪便，植物的枝叶、花粉、孢子等。,注意：,例：上个世纪八十年代中期某市一城区发生一起强奸杀人抛尸案，一名小学高年级女生被歹徒强奸杀害后，将其下身赤裸捆绑着抛入水井中。公安干警在案件侦查过程中获知有人在某郊区垃圾场检到该学生的衣、裤、鞋、袜等，经勘查发现，在其外衣裤上粘附的泥土中夹杂有家禽的粪便和羽毛，随即送检确定了家禽的种类，顺着此线索进行排查，很快找到了犯罪嫌疑人。,泥土酸碱性是指泥土溶液的酸碱性。泥土溶液就是泥土水分及其所含溶质的总称。 泥土酸碱度通常分为以下七级： 强酸性 pH4.5 酸性 pH4.65.5 微酸性 pH5.66.5 中性 pH6.67.4 微碱性 pH7.58,0 碱性 pH8.19.0 强碱性 pH9.0 我国泥土的pH值一般变化在49之间，多数在4.58.5范围内，极少低于4或高于10。,（二）泥土的性质,（一）按粒级分类 泥土固相组成部分的矿物颗粒称为土粒，习惯上常将泥土分为石砾、砂粒、粉砂粒和粘粒四类基本粒级。 我国土粒分级标准见6-1表。 不同粒级土粒化学组成见表6-2。,二、泥土的分类,表6-1 国土粒分级标准,表6-2不同粒级的化学组成,泥土的机械组成:各粒级土粒在泥土中相对比例或重量百分数（称或颗粒构成）。 根据不同的机械组成所产生的特性而将泥土大体上划分为若干类别，并将各类泥土定以名称，这种类别名称叫泥土质地。 国际上按泥土质地（颗粒构成），将泥土分为砂土、壤土、粘壤土和粘土等四类12种。我国泥土质地分类见表63。,（二）按质地分类,表63 我国泥土质地分类,根据起源、成土因素与过程、属性和剖面形态等，中国土壤将全国土壤划分为14个土壤系列，41个土类。如红壤、黄壤、棕壤、褐土、黑钙土、盐碱土、紫色土、黑土、沼泽土、泥炭土、水稻土、高山草甸土等等。每一个土类范围内，还可再按亚类、土属、土种、变种等四级进行分类。 （四）按颜色分类 各种不同颜色的泥土种类及其主要分布地区见表6-4。,（三）按成因分类,表6-4 不同颜色的泥土分布情况,（一）泥土物证的特点 1泥土物证一般以遗留物或附着物形式出现在案件中。 2泥土物证难以同一认定。 3泥土物证，多数除了土壤外，还有各种夹杂物。 （二）泥土物证的采取 1块状而没有牢固粘附于其它物体上的泥土，用小的竹夹夹持采取；如果粘结在其它物体上，且粘结得比较牢固，可用小竹片刮取。 2对小范围上的微量泥土物证，可用火棉胶、AC纸或透明胶带纸粘取。 3对粗糙面上或狭窄空间内的细小泥土，可用吸尘器吸取。 4沾在衣物上的泥土和粉尘，可拍在一张洁净的纸上收集采取，或者连衣物一起送检。 5粘稠浆状泥土用竹片刮取。,三、泥土物证的特点与采取方法,1湿泥土采取后，要在纸上风干或在烘箱（110左右）中烘干，防止发霉、变质。 2要防止物证受污染。采取的工具、包装物或容器等要先洗净晾干后使用。 3采取容易污染的客体上的泥土，要另外采集没有物证部分的客体作为空白样品。 4无论采取检材还是样本，都要注意样品的代表性。 5采集泥土物证时，要将泥土中的夹杂物分开，切不可将夹杂物抛弃，应将夹杂物和泥土的其它部分一起送检。,泥土物证的采取，应注意以下几方面：,（一）初检 首先将泥土中的夹杂物和其它部分初步分开，湿土要先晾干或在烘箱内110左右烘干。然后依次用肉眼、显微镜观察泥土的形态、干湿、颜色和夹杂物；用紫外光照射看泥土荧光发生情况等。通过初检，排除有明显差异的对照样品。,四、泥土的检验,1粒度分布规律检验 将泥土物证中夹杂物检出后晾干或110烘干，用硬木棍压碎至全部过8目的分样筛。然后将筛下的泥土依次过200目、160目、100目、80目、60目、40目、20目分样筛。用分析天平准确称量各组分泥土的质量并计算出其占总质量的百分比。根据计算结果，以质量百分比为纵轴，分样筛目数为横轴绘制出检材粒度分布特征曲线。比较检材和对照检材粒度分布特征曲线。此检验法所需要的泥土量较多。,（二）泥土的物理检验,2颗粒比重分布检验 将适量的碘化汞溶解在饱和碘化钾溶液中，配制成比重为3.03.1的溶液。再用水稀释配制比重分别为3.0、2.8、2.6、2.4、2.2、2.0、1.5的系列溶液，分别装入7支2×20的比色管中至等高。用牛角匙分别向各比色管中加入烘干至恒重、压碎过8目筛的等量土样，这时各比色管中将出现不同宽度和高度的浑浊区带。将检材与对照检材的比重分布情况进行直接对照，或以浑浊区带高度为纵坐标，比重液的比重为横坐标绘制成比重分布特征曲线进行比较。这种检验能使对照样品之间很小的差异都能得到反映。,3偏振光显微镜检验 将检出夹杂物的泥土放在水中，用手轻轻搓洗，砂粒沉降在容器底部，倾倒掉上面的泥水，反复进行至清水。如果泥土中的粘土粘性大，可在其中加入20%的双氧水，水浴加热使粘土分解，再按上法淘洗。洗净的砂粒在110下烘干，筛出直径为0.250.125的颗粒。再用2.9的比重液区分轻、重矿物颗粒，分别洗净，110下烘干。将轻、重矿物颗粒分别放在载玻片上，制成样片，在偏振光显微镜下，观察矿物晶体的颜色、形状、折射率、消光性、干涉色等，确定矿物种类，比较现场检材和对比检材矿物颗粒的异同，确定是否同类,（三）泥土的化学检验 1K2Cr2O7H2SO4氧化法测定泥土有机质。 用减量法称取约0.10.5g风干的泥土检材，在油浴加热条件下，加入过量重铬酸钾硫酸溶液氧化泥土中有机质（碳）。以邻菲罗啉为指示剂，用硫酸亚铁标准溶液滴定剩余的重铬酸钾，以消耗掉的重铬酸钾量计算出碳含量，再由有机碳含量换算成有机质。 实际检验时，泥土中的有机质测定是采用上法和空白测定进行对照比较，计算其结果。空白测定是用已在800的马福炉中灼烧过的检材（即有机碳已全部烧掉）代替检材，按上述方法同样步骤测定。,计算公式如下： 有机质% ×100% 式中： V0：空白测定消耗的FeSO4溶液体积（ml）； V：检材测定消耗的FeSO4溶液体积； C：FeSO4标准溶液物质的量浓度； 0.003：每毫摩尔FeSO4相当于有机碳的质量； 1.724：由有机碳换算成有机质的系数； 1.08：氧化校正系数； W：风干泥土检材的质量。,2酸度计测定泥土pH值。 称取过20目筛的泥土检材10g，加无CO2蒸馏水25ml，轻轻摇动，使水土充分混合均匀。用pH玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极插入泥土试液或悬浊液，直接读取pH值。 （四）泥土物证的仪器分析 原子吸收光谱法、原子荧光法、等离子体发射光谱法（ICPAES）、X射线荧光光谱法、中子活化分析法、离子色谱法等等。 目前应用较广泛、先进的ICPAES（全称：电感耦合等离子体原子发射光谱）分析法。,第二节 金 属 分 析,一、金属的种类与性质 （一）金属的种类 自然界中百分之八十的元素是金属元素。常用金属材料分类见图6-2。 钢：碳钢、合金钢、特殊性能钢等 黑色金属 铸铁：灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁等 金属材料 铜及其合金：纯铜、黄铜、青铜、白铜 有色金属 铝及其铝合金：纯铝、形变铝合金、铸造铝合金 其它：轴承合金、硬质合金等 图6-2 常用金属材料,1轻金属的比重小于4.5/cm3，如钾、钠、钙、镁、铝等。 2重金属的比重大于4.5/cm3，如铜、镍、锡、锌、铅等。 把金属分为常见金属和稀有金属： 1常见金属如铁、铝、铜等。 2稀有金属如锆、铪、铌、钼等。,按比重大小把金属分为轻金属和重金属：,（二）金属的性质 金属物理性质具有特殊的金属光泽，容易导电、导热，有良好的延展性、易于加工、铸造，多数金属具有较高的熔点、沸点和较大的硬度等。 金属的化学性质有的非常活泼，如钾、钙、钠、镁、铝等，有的则很稳定，如铜、汞、银、铂、金等。 金属的使用性能有物理性能（导电性、导热性、热膨胀性质和磁性等）、化学性能（抗氧化性、耐腐蚀性等）、力学性能（强度、硬度、塑性、韧性、疲劳强度等）等。为了实现以上使用性能，金属还要具备一定的工艺性能，如铸造性能、热处理性能、压力加工性能、焊接性能和切削加工性能等等。金属和合金的各种性能是由金属的组成、组织结构和加工工艺等因素共同决定的。,（三）金属的晶体结构 金属在固态时以金属晶体存在。金属晶体中金属原子靠金属键结合。金属晶格是晶体中金属原子的排列形式。常见的金属晶格有面心立方晶格、体心立方晶格和密集六方晶格。,合金是一种金属和其它一种或数种金属或非金属组成的具有金属性的物质。 如经常加入钢中的合金元素有：硅、硼、铝、铜、锰、铬、镍、钨、钼、钒、钛、锆、铌、镧系元素等等。金属中加入合金元素后，其组织结构发生变化，使用性能大大改善，诸如强度、硬度大，可塑性、韧性好，耐磨，耐腐蚀等等。,（四）合金及其结构,（五）常见的金属材料 1钢 含碳量一般在0.032%的铁的合金叫做钢。钢中最常见的杂质元素有Si、Mn、S、P等。钢坚硬，有韧性、弹性，可以锻打、压延，也可以铸造。 钢的分类： （1）根据化学组成可将钢分碳素钢和合金钢两大类： 碳素钢：也称普通钢，根据碳的含量差异，可将碳素钢分为低碳钢（含碳量0.25%）、中碳钢（含碳量0.250.6%）和高碳钢（含碳量0.6%）。 合金钢：也叫特种钢，在碳素钢的基础上有意识地加入某些合金元素，熔合而得的钢合金钢。 根据合金元素的总量差异，又可将其分为低合金钢（合金元素总量5%）、中合金钢（