傅立叶红外光谱法检验合成胶水的研究_姜红
2012年第3期广东公安科技总第109期
傅立叶红外光谱法检验合成胶水的研究
姜
红
1
高晓梅
1
刘雅莉
2
李晓白
1
金玥
1
祝华珅
1
（1．中国人民公安大学，北京100038；2．北京教育考试院，北京100031）
摘
要
目的
建立一种灵敏、准确、无损的检验合成胶水的方法。方法
利用傅立叶红外光谱仪，
采用Smart Performer 采样器，对26个不同产地、不同品牌和同一品牌不同系列的合成胶水样本进行分析检验。结果结论
关键词
傅立叶红外光谱法
依据红外光谱图中吸收峰的不同，可以将合成胶水样本加以区分。
合成胶水样本
比较研究
该检验方法不破坏检材，重现性好，可用于鉴定合成胶水样本。
Smart Performer 采样器
1前言
靠等特点，在微量物证分析中广泛使［13－17］
。本文采用傅立叶变换红外光谱法对用
收集到的16个品牌的26个办公用合成胶水样
本进行了检验分析，取得了令人满意的实验结果。
22. 1
实验部分
黏合剂的检验鉴定是法庭科学研究的重要内容之一。在我们日常生活和工作中广泛使用的主要是办公用合成胶水，在各类刑事案件中，经常能涉及到对办公用合成胶水的检验鉴定。例如，犯罪分子常用胶水粘贴反动标语、传单、封发匿名信、恐吓信、伪造书信证件、珍奇字画等，因此对合成胶水物证的检验在公安实践工作中具有重要的意义，通过对现场提取到的胶水物证的检验可以为侦破案件提供线索、指明方向，澄清案件的性质。
目前检验合成胶水的方法主要有生物显微镜法、微量化学法、薄层色谱法、紫外－可见光谱法、红外光谱法、高效液相色谱法
［1－13］
。而红外光谱法具和裂解气相色谱法等
有不破坏检材，操作简便快速，结果准确可
表1Table 1
编号1234
品牌晨光米菲百特康汇晨奇
系列MF －7002PKA3D 1085S －1015
实验仪器及条件
Nicolet －6700傅立叶变换红外光谱仪
（美国Thermo 公司）。
测定参数：扫描次数32；分辨率4cm －1；波数范围4000 400cm －1；Y 轴格式A （吸光度）；增益1。
2. 2试剂
无水乙醇（分析纯）、溴化钾（光谱纯）。2. 3样品不同品牌的合成胶水样本26个（见表1）。
合成胶水样本表Samples of synthetic glue
生产厂家上海晨光广东汉高浙江温州广东晨奇
主要成分—
—
PVA （聚乙烯）、水醇PAVL （聚乙烯醇·8·
姜红等：傅立叶红外光谱法检验合成胶水的研究
[***********][***********]526
新代得力得力金得利红旗鸿泰盛天路Winnie the Pooh 智高雪奥雪奥雪奥固易固易固易吉利发吉利发吉利发吉利发吉利发吉利发树德
5020ST －1050J S －2016ZG －[1**********]4（2006）0104（2009）YE －605YE －607YE －615GF －8031GF －8021GL －8010GL －8060GL －80708020A77MV －[1**********]2WG 5020
福建新代浙江得力浙江得力广东华隆北京粘合剂二厂金华市鸿泰北京盛天路美国Disney 东莞市智高北京雪奥北京雪奥北京雪奥宁波松鹤宁波松鹤宁波松鹤汕头市吉利发汕头市吉利发汕头市吉利发汕头市吉利发汕头市吉利发汕头市吉利发广东树德
2012（3）
PVAL （聚乙烯醇）PAVL PAVL PAVL —PVA ——PVA 、水PVA PVA PVA PVA 、水PVA 、水PVA 、水PAN （聚丙烯腈）PAN —PAN PAN PAN —
2. 4制样方法的选择
实验中分别采用白纸制样透射法、溴化钾压片透射法、Smart Performer 采样器直接反射法和白纸制样Smart Performer 采样器反射法
#
对8金得利WG 5020样本，进行红外光谱图的采集，通过比较优选出最为合适且操作简便的制样方法。
#
白纸制样透射法：将8样本均匀地涂抹在A4复印纸纸上，自然风干，放入样品箱中
A4复印纸上，挥干后直接放在Smart Performer 采样器上采集图谱，再与A4纸的红
［19－20］
。外光谱图做差谱
2. 5合成胶水样本的红外光谱分析
采用Performer 采样器，在上述实验条件下，分别对收集到的26个合成胶水样本利用白纸制样反射法进行分析测定。
2. 6重现性实验
任选11#样本，利用白纸制样反射法，在上述实验条件下平行测定三次。
33. 1
结果与讨论制样方法的比较
采集谱图，再与A4纸的红外光谱图做差谱。
［18］#
溴化钾压片透射法：将8样本均匀地涂抹在空白的KBr 压片上，然后放在样品箱中采集谱图。
#
直接反射法：将8样本直接放在Smart Performer 采样器上，胶水样本将样品台完全
覆盖，然后进行谱图的采集。
白纸制样反射法：将8#样本均匀涂抹在
利用白纸制样透射法采集到的8#样本的红外光谱图，效果一般（见图1）。
·9·
姜红等：傅立叶红外光谱法检验合成胶水的研究2012（3）
图1Fig. 1
8#样本的红外光谱图（白纸制样透射法）
IR spectra of samples 8#（White sample transmission ）
利用溴化钾压片透射法采集到的8#样本的红外光谱图，谱图的信噪比较大，由于KBr 在红外没有吸收，指纹区的吸收峰十分明显，效果较好（见图2）
。
图2Fig. 2
8#样本的红外光谱图（溴化钾压片透射法）IR spectra of samples 8#（KBr tablet transmission ）
利用直接反射法采集到的8#样本的红外光谱图，受合成胶水本身所含水分的干扰较大，指纹区的吸收峰不明显，谱图的信噪比较小，谱图效果不够理想（见图3）
。
图3
Fig. 3
8#样本的红外光谱图（直接反射法）
IR spectra of samples 8#（Direct reflection method ）
利用白纸制样反射法采集到的8#样本的·10·
红外光谱图，谱图的信噪比较大，实验过程
中没有受到外界因素以及胶水本身所含水分
的干扰，谱图效果较好（见图4）
。
图4Fig. 4
8#样本的红外光谱图（白纸制样反射法）
IR spectra of samples 8#（White sample reflection ）
对四种不同制样方法的操作过程、最终的谱图效果以及综合考虑各种因素，在实验中我们采用白纸制样反射法进行合成胶水的检验研究。
3. 2依据
合成胶水又称有机胶水，目前市面上销售的用于文化办公用品的合成胶水主要有聚乙烯醇类、聚丙烯酰胺等。聚乙烯醇类胶水又因为其溶解度的不同分为聚乙烯醇1788和聚乙烯醇1799。由于合成胶水的生产厂家不同，所用的原料种类可能不同，同一厂家生产的合成胶水，所用原料的种类可能相同，但配比不一定同；另外，不同厂家生产的同一种原料，尽管其分子结构式、化学成分相同，但由于各厂家使用的合成工艺路线、生产设备以及商品化的助剂等诸多因素存在差异，其成分、色光与其性能等都会有所不同，这些差异均会使红外光谱图中特征峰的数目、峰位、峰高比不同，这就是我们利用红外光谱检验合成胶水的理论依据。
3. 3不同品牌合成胶水样本的比较研究
通过对26个胶水样本红外光谱图的分析，可以看出基团频率区出现的吸收峰比较稀疏，且峰位相差不大，只是在强度上有所变化，主要区别在指纹区。在指纹区除单键的伸缩振动外，还有因变形振动产生的谱带，这种振动与整个分子的结构有关。我们可根据胶水样本在1730cm －1、1567cm －1和
红外光谱法检验合成胶水的理论
795cm －1附近有无吸收峰对胶水样本进行分类。
Ⅰ类合成胶水样本在1567cm －1和795cm －1附近均有红外吸收峰（见图5），该类合成胶水样本中共有5个品牌的10个合成胶水样本；Ⅱ类合成胶水样本在1730cm －1处有红外吸收峰（见图6），该类合成胶水样本中共有11个品牌的16个合成胶水样本
。
图5ⅠFig. 5
类23样本的红外光谱图
#
IR spectra of class Ⅰsamples 23
#
图6Fig. 6
Ⅱ类1样本的红外光谱图IR spectra of class Ⅱsamples 1#
#
·11·
－1
－对Ⅰ类样本可根据其在1420cm
1160cm －1之间吸收峰的数目进一步划分为两
13#、14#、15#和16#），在1090cm －1－1040cm －1之间有1个吸收峰。且c 类合成胶水样本在920cm 附近为很弱峰，d 类合成胶水样本在920cm －1附近为弱峰；c 类合成胶水样本在850cm 附近为弱峰，d 类合成胶水样本在850cm 附近为中强峰
。
－1
－1－1
类，而且每类合成胶水样本都存在区别（见图7、图8）。
a 类合成胶水样本有6个（即20 25），
－1－1
在1420cm －1160cm 之间有4个的吸收峰；b 类合成胶水样本有4个（即2#、9#、12#和26#），在1420cm －1－1160cm －1之间有3个吸收峰。且a 类合成胶水样本在1567cm －1附近为中强峰，b 类合成胶水样本在1567－1附
－1
近为弱峰；a 类合成胶水样本在1090cm 和1019cm －1附近为强峰，b 类合成胶水样本在1090cm －1和1019cm －1附近为中强峰
。
#
#
图9Fig. 9
Ⅱ中c 类17样本的红外光谱图IR spectra of class Ⅱsamples （c ）17
#
#
图7Fig. 7
Ⅰ中a 类21#样本的红外光谱图IR spectra of class Ⅰsamples （a ）
21#
图10Fig. 10
Ⅱ中d 类13样本的红外光谱图IR spectra of class Ⅱsamples （d ）13#
#
3. 4
图8Fig. 8
Ⅰ中b 类26#样本的红外光谱图IR spectra of class Ⅰsamples （b ）26#
同一品牌不同系列合成胶水样本的
比较研究
选取“吉利发”合成胶水不同系列的2
##
个样本（21和25）。其红外吸收峰主要集中
－1
－对Ⅱ类样本可根据其在1090cm
1040cm －1之间吸收峰的数目进一步划分为两
在3500cm
－1
1000cm －1之间，每个样本的出
峰位置基本相同，但峰形和峰高有所不同。说明同一品牌、不同系列的合成胶水组成基本相同，但各组分的配比可能不同。另外，根据21样本在1718cm 附近没有吸收峰，而25#样本在1718cm －1附近有吸收峰（见图11－12），又可以利用傅立叶变换红外光谱法将它们进一步加以区分。
#
－1
类，而且每类合成胶水样本都存在差别（见图9、图10）。
c 类合成胶水样本有6个（即3#、5#、10#、17#、18#和19#），在1090cm －1－1040cm －1之间有2个吸收峰；d 类合成胶水样
######
本有10个（即1、4、6、7、8、11、·12·
姜红等：傅立叶红外光谱法检验合成胶水的研究2012（3）
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图11Fig. 11
21#样本的红外光谱图IR spectra of samples
21#
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图12Fig. 12
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3. 5
重现性实验
从选取的11#样本的红外光谱图可以看
出，三次测定的红外光谱吸收峰的峰数、峰位相同，峰形基本一致。
4
结论
实验结果表明，利用傅立叶变换红外光谱法可以对不同品牌、同一品牌不同系列的合成胶水样本进行鉴别，这一方法的特点是操作简便、快速准确、不破坏检材，可以在实际办案中对现场中提取到的合成胶水物证进行检验。
·13·