CN113143262B - 一种潜手印的显现和固定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用化学镀对潜手印显现和固定的方法、用于显现和固定潜手印中的化学镀液以及该化学镀液在显现和固定潜手印中的应用，用于刑事科学技术中的物证提取与检验。该方法包括配制包含化学镀主盐、还原剂和络合剂的化学镀液，在水浴加热的温度条件下，浸泡遗留潜手印的金属30s至60s，镀液中金属离子在潜手印小犁沟和金属表面沉积成镀层，与潜手印乳突纹线产生色差显出手印。显现手印的细节特征清晰，完全符合检验鉴定的需要。形成的金属镀层与基体结合牢固，有效解决了潜手印的固定问题。该方法通过化学镀思路拓展了潜手印显现技术手段，为法庭科学和司法实践提供了重要技术支持。

Description

一种潜手印的显现和固定方法

技术领域

本发明属于法庭科学手印显现技术领域，涉及一种潜手印的显现和固定方法，尤其涉及一种利用化学镀对潜手印显现和固定方法、用于显现和固定潜手印中的化学镀液以及该化学镀液在显现和固定潜手印中的应用。

背景技术

手印乳突纹线的起点、终点、分歧、结合等细节特征具有稳定性，各种细节特征组合后形成手印形象具有唯一性，保证了手印人各不同的特点，这也是手印能够用于同一认定的基础。手印物证因其现场发现、提取率高，鉴定结论可靠等优点，在各类案件侦破中发挥着重要作用，被称为物证之首。因此，手印的相关研究工作具有非常重要的意义和应用价值。按照手印的表现形式，通常可以将各类手印分成两类：第一类是显在手印，即在目视条件下即观察到的现场手印。显在手印包括有色手印和立体手印两种，附着血液、油墨等有色物质而形成的手印即为有色手印，而通过客体发生塑性变形而保留下手印花纹的种类为立体手印。现场中的显在手印比较容易发现和提取。第二类是潜在手印，是由乳突纹线表面附着的汗液、油脂等无色物质形成，目视情况下不易发现，需要借助物理或化学等方法使其显色或增强后才能提取。潜在手印是现场中最常见的指纹，由于其对案件侦破和司法诉讼的重要意义，潜手印的显现是法庭科学领域的重要研究内容，本发明也主要研究了一种新的潜手印显现和固定方法。

按照技术作用原理，经典的指纹显现方法主要分为三类:(1)光学显现方法，如定向反射、短波紫外反射和可见荧光等，例如，中国专利公开号：CN111748336A，公开了一种荧光手印显现粉及其制备方法。采用软模板法制备纳米介孔二氧化硅，再通过化学方法在5～15份纳米介孔二氧化硅表面结合0.1～0.3份十二烷基磺酸钠，通过静电吸附将2～4份罗丹明B装载至纳米介孔二氧化硅的纳米孔洞中得到荧光手印显现粉，用于手印的显现和提取；(2)物理显现方法，如真空金属沉积(VMD)、小粒子悬浮液(SP)、物理显影液(PD)和粉末等；(3)化学显现，如DFO和茚二酮等，例如，中国专利公开号：CN109254149A，公开了一种显现潜血痕迹的方法及其专用试剂。该试剂组分，茚二酮0.05％-0.07％、乙酸乙酯45％-55％、乙酸1％-1.3％、石油醚32％-40％以及质量分数为30％的过氧化氢溶液11％-14％。利用上述专用试剂可显现渗透性和非渗透性金属表面上的潜血痕迹。通常每种显现方法只适用特定金属表面和指纹成分，现有的各种显现方法对于油脂类潜手印的显现效果均不理想。传统的粉末刷显方法，会由于油脂的粘性导致粉末粘附到小犁沟表面造成刷糊的问题。化学反应显色的方法对于油潜手印也不适合，油脂类潜手印显现已经成为刑事科学领域的技术难题。

在科技快速发展的背景下，手印显现技术与化学、材料学、生物学等学科结合越来越紧密，通过其它领域技术手段解决手印显现技术问题已经成为研究热点。化学镀是腐蚀防护与表面涂饰工业中经常用到的一种方法，化学镀不需要通电，利用强还原剂将金属离子还原成金属沉积到材料表面形成化学镀层。如果被沉积的金属表面有油质附着，就会影响金属离子的沉积过程，影响镀层质量。此现象为金属表面潜手印的显现提供了新的思路，用手触碰金属表面后，手印的乳突纹线部位会以加层油手印的形式转移到金属表面，当采用化学镀方法沉积金属时，被油质覆盖的乳突纹线部位的还原速度将与金属基体部位有很大差异，控制反应条件就可能利用金属镀层厚度形成的色差将手印显现出来。发明人根据此思路提出了通过化学镀技术显现和固定潜手印的方法

发明内容

技术问题

本发明提供了一种利用化学镀对潜手印显现和固定的方法、用于显现和固定潜手印中的化学镀液以及该化学镀液在显现和固定潜手印中的应用，用于刑事科学技术中的物证提取与检验。

技术方案

本发明通过以下技术方案实现。

一方面，本发明提供了一种用于显现和固定潜手印中的化学镀液，包括：

主盐，50-180g/L；

还原剂，5-30g/L；

络合剂，5-30g/L。

所述化学镀液进一步包括溶液A，所述溶液A包括：

按1：3-5：3-5：2-6的重量比包含联乙酰一肟、乙酸、安替比林和2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基酚，并且将溶液A的浓度控制为5-10g/L的范围内。

另一方面，本发明提供了一种利用化学镀对潜手印显现和固定的方法，包括以下步骤：

(1)配制用于显现和固定潜手印中的化学镀液，其特征在于所述的化学镀溶液包括：

主盐，50-180g/L；

还原剂，5-30g/L；

络合剂，5-30g/L。

在室温条件，按照上述含量分别称取上述主盐、还原剂和络合剂，分别添加到去离子水中并搅拌溶解，配制上述浓度范围的化学镀液。

(2)将配制好的化学镀液水浴加热至60-90℃，浸入遗留有潜手印的金属，反应30s-60s，取出金属，用清水冲洗金属表面后晾干。

其中，在上述步骤(1)之后以及步骤(2)之前，还可以包括加入溶液A的步骤(1-1)，所述溶液A包括：

按1：3-5：3-5：2-6的重量比包含联乙酰一肟、乙酸、安替比林和2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基酚，并且将溶液A的浓度控制为5-10g/L的范围内。

有益效果

本发明采用化学镀的技术，通过乳突纹线部位与小犁沟部位金属沉积反应速度差异产生的色差显现潜手印，是手印显现技术中一种全新的方法。通过金属镀层，在潜手印显现的同时完成了手印固定，显出的手印不会被擦蹭破坏，是粉末显现等方法无法达到的。化学镀液原料容易获取、配制简单、对环境污染小。显现操作过程容易，无粉末显现及其它化学试剂显现中存在的对操作者的损害，实用性较强。

附图说明

图1示出了依据比较例1的方法显现和固定的金属表面潜手印；

图2示出了依据本发明实施例1-3的方法显现和固定的金属表面潜手印；

图3示出了依据比较例2的方法显现和固定的金属表面潜手印；

图4示出了依据本发明实施例4-5的方法显现和固定的金属表面潜手印。

具体实施方式

在下文中，将详细描述本发明。以下说明书旨在说明本发明，而不应该理解为限制本发明的范围。

本发明提供了一种利用化学镀对潜手印显现和固定的方法、用于显现和固定潜手印中的化学镀液以及该化学镀液在显现和固定潜手印中的应用，用于刑事科学技术中的物证提取与检验。

本发明用于显现和固定潜手印中的化学镀液包括：

主盐，50-180g/L；

还原剂，5-30g/L；

络合剂，5-30g/L。

本发明的发明人经过大量实验发现，当潜手印显现和固定化学镀溶液包含主盐、还原剂以及络合剂，并且将上述成分控制在以下特定范围内时，可以通过乳突纹线部位与小犁沟部位金属沉积反应速度差异产生的色差显现潜手印，并且通过金属镀层，在潜手印显现的同时完成了手印固定，显出的手印不会被擦蹭破坏。

所述主盐包括二价金属阳离子,所述二价金属阳离子选自Ni²⁺、Cu²⁺或Fe²⁺中的一种。所述主盐是所述二价金属阳离子的硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐或盐酸盐中的一种。

当Ni²⁺、Cu²⁺或Fe²⁺浓度过低时，沉积速率慢，油脂部分在高温及金属表面析氢的共同作用下会有油脂脱离金属表面，Ni²⁺、Cu²⁺或Fe²⁺会沉积在此处。当Ni²⁺、Cu²⁺或Fe²⁺浓度过高时，镀液不稳定，镀液分解Ni²⁺、Cu²⁺或Fe²⁺直接转变成相应的金属，Ni²⁺、Cu²⁺或Fe²⁺在基体表面沉积，发生连锁反应。

本发明采用不同于常规化学镀配方范围的Ni²⁺、Cu²⁺或Fe²⁺浓度，当NaH₂PO₂·H₂O浓度过高时会发生镀液急速分解，当NaH₂PO₂·H₂O浓度过低时，会被大量消耗，在NaH₂PO₂·H₂O没有补充的情况下反应无法正常进行。

本发明采用不同于常规化学镀配方范围的Ni²⁺、Cu²⁺或Fe²⁺浓度，CH₃COONa作为络合剂及缓冲剂，在我们的体系中由于Ni²⁺、Cu²⁺或Fe²⁺浓度高，反应迅速，主要是缓冲作用，因此合适PH值是沉积效果的一个关键因素。

具体而言，适合的Ni²⁺、Cu²⁺或Fe²⁺浓度为50-180g/L，优选地为80-150g/L，更优选地为100g/L。

当Ni²⁺、Cu²⁺或Fe²⁺的浓度低于50g/L时，当化学镀液中的主盐浓度较低，显现操作30s后潜手印轮廓显现出来，轮廓周围有金属沉积，靠近潜手印边缘的各别小犁沟中虽也有金属出现，但沉积的金属较少，潜手印基本没有显出；此外，即使通过适当升高反应温度和延长反应时间，可以使潜手印显现效果略微增强，小犁沟中已经镀上一定厚度的金属，与乳突纹线部位产生色差，潜手印能够被显出，但形成的镀层沉积量较少，潜手印的显现效果仍不理想，在实践中可能影响对指纹细节特征的分析和鉴定。

当Ni²⁺、Cu²⁺或Fe²⁺的浓度高于180g/L时，显现效果反而变差，无论在金属基体部位还是小犁沟处沉积的金属的量明显减少，金属表面形成的沉积层光泽度和致密性都变差，虽然也能清晰显现出手印，但显现效果明显变差。

化学镀液中主盐的浓度对显现效果有较大的影响。主盐的浓度较低，单位时间发生还原反应的Ni²⁺、Cu²⁺或Fe²⁺离子数量少，无法有效形成镀层色差。随着主盐的浓度增加，能够发生还原的Ni²⁺、Cu²⁺或Fe²⁺离子数量逐渐增多，镀层沉积量相应增加，色差逐渐明显。在研究设定的实验条件下，当化学镀液中的主盐浓度达到100g/L时镀层沉积的数量和质量最佳，但继续增加主盐的浓度至超过180g/L时，镀层没有出现相应增多的现象，反而无法在基体和小犁沟处形成光亮镀层，从经济角度也不宜选择高浓度的化学镀液。

作为还原剂，适合的NaH₂PO₂·H₂O浓度为5-30g/L，优选地为8-20g/L，更优选地为10g/L。当NaH₂PO₂·H₂O浓度小于5g/L时，在单位时间内还原的金属离子量少，潜手印基体和小犁沟部位难以在短时间内形成稳定的金属镀层。随着还原剂浓度的增加，金属离子沉积速度加快，形成乳突纹线与背景间的色差。但当还原剂大于30g/L时，镀液中金属离子的沉积速度已经达到最大，没有更多的金属离子与还原剂反应，高于此浓度的还原剂对于手印显现没有作用，浪费实验试剂。

作为络合剂，适合的CH₃COONa浓度为5-30g/L，优选地为8-20g/L，更优选地为10g/L。

将配制好的化学镀溶液水浴加热至60-90℃，浸入遗留有潜手印的金属表面，反应30s-60s，取出金属表面，用清水冲洗金属表面后晾干。

此外，虽然本发明采用了化学镀的基本原理形成并固定金属表面的潜手印，但与普通化学镀不同，本发明并不意图在待镀表面均形成均匀、致密的镀层，而是更专注于在乳突纹线部位提高金属沉积反应速度，而在小犁沟部位降低提高金属沉积反应速度，从而利用这种金属沉积反应速度差异产生的显著的色差，从而清晰地显现潜手印。

为了实现上述目的，即提高常规化学镀对乳突纹线部位和小犁沟部位化学镀沉积速度的敏感性，本发明进一步发现，可以通过使用特定的溶液A实现上述目标。

溶液A

在实施步骤(1)之前，配制新鲜的溶液A，将溶液A与化学镀镀液同时加入到反应釜中。其中，所述溶液A按1：3-5：3-5：2-6的重量比包含联乙酰一肟、乙酸的水溶液、安替比林和2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基酚，并且将溶液A的浓度控制为5-10g/L的范围内。

传统的化学浸镀(简称化学镀)技术的原理是：化学镀是一种不需要通电，依据氧化还原反应原理，利用强还原剂在含有金属离子的溶液中，将金属离子还原成金属而沉积在各种材料表面形成致密镀层的方法。敏化就是使非金属表面形成一层具有还原作用的还原液体膜。这种具有还原作用的处理液就是敏化剂。好的敏化效果要求具有还原作用的离子在一定条件下能较长时间保持其还原能力，并且能控制其还原反应的速度，要点是敏化所要还原出来的不是连续的镀层，而只是活化点。

传统的化学镀技术在镀覆防腐蚀层时要求形成致密均匀的薄层；在形成活化位点时，要求沉积形成无序的“孤岛”。与此完全不同的是，利用化学镀显示潜手印的时候，既不要求形成均匀致密的薄层，也不需要形成无序的孤岛，而是要求严格按照潜手印的形状，通过乳突纹线部位与小犁沟部位金属沉积反应速度差异产生的色差显现潜手印。但人体的指纹差异极其细微，这就要求利用化学镀显示潜指纹的时候，化学镀液对指纹的形状极其敏感。

为了提高化学镀液的这种敏感度，本发明人惊喜地发现，在实施化学镀前，向化学镀液中加入上述溶液A即可以大幅提高化学镀液的敏感度，从而通过乳突纹线部位与小犁沟部位金属沉积反应速度差异产生的色差显现潜手印。溶液A有利于在基体和小犁沟出现活化点，在乳突纹线上控制金属沉积，迅速在金属基体和小犁沟出现活化点并迅速生长，在短时间内将样品取出结束反应。

实施例

实施例1

(1)在室温条件，分别称取NiSO₄·6H₂O、NaH₂PO₂·H₂O和CH₃COONa，分别将NiSO₄·6H₂O、NaH₂PO₂·H₂O和CH₃COONa添加到一定体积的去离子水中并搅拌溶解，配制下述浓度范围的化学镀液。

NiSO₄·6H₂O，50g/L；

NaH₂PO₂·H₂O，5g/L；

CH₃COONa，5g/L。

(2)将配制好的化学镀液水浴加热至60-90℃，浸入遗留有潜手印的金属，反应30s-60s，取出金属，用清水冲洗金属表面后晾干。从而实现利用化学镀对潜手印显现和固定。

实施例2

除了配制下述浓度范围的化学镀液外，按照与实施例1相同的方式利用化学镀对潜手印显现和固定。

NiSO₄·6H₂O，100g/L；

NaH₂PO₂·H₂O，10g/L；

CH₃COONa，10g/L。

实施例3

除了配制下述浓度范围的化学镀液外，按照与实施例1相同的方式利用化学镀对潜手印显现和固定。

NiSO₄·6H₂O，180g/L；

NaH₂PO₂·H₂O，30g/L；

CH₃COONa，30g/L。

比较例1

除了配制下述浓度范围的化学镀液外，按照与实施例1相同的方式利用化学镀对潜手印显现和固定。

NiSO₄·6H₂O，40g/L；

NaH₂PO₂·H₂O，10g/L；

CH₃COONa，10g/L。

比较例2

除了配制下述浓度范围的化学镀液外，按照与实施例1相同的方式利用化学镀对潜手印显现和固定。

NiSO₄·6H₂O，190g/L；

NaH₂PO₂·H₂O，10g/L；

CH₃COONa，10g/L。

比较例3

除了配制下述浓度范围的化学镀液外，按照与实施例1相同的方式利用化学镀对潜手印显现和固定。

NiSO₄·6H₂O，180g/L；

NaH₂PO₂·H₂O，40g/L；

CH₃COONa，10g/L。

实施例4

(1)在室温条件，分别称取NiSO₄·6H₂O、NaH₂PO₂·H₂O和CH₃COONa，分别将NiSO₄·6H₂O、NaH₂PO₂·H₂O和CH₃COONa添加到一定体积的去离子水中并搅拌溶解，配制下述浓度范围的化学镀液。

NiSO₄·6H₂O，50g/L；

NaH₂PO₂·H₂O，5g/L；

CH₃COONa，5g/L。

(1-1)在上述步骤(1)之后，进一步进行步骤(1-1)：加入溶液A，所述溶液A包括：

按1：3：3：2的重量比包含联乙酰一肟、乙酸、安替比林和2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基酚，并且将溶液A的浓度控制为5g/L的范围内。

(2)将配制好的化学镀液水浴加热至60-90℃，浸入遗留有潜手印的金属表面，反应30s-60s，取出金属表面，用清水冲洗金属表面后晾干。从而实现利用化学镀对潜手印显现和固定。

实施例5

以与实施例4相同的模式利用化学镀对潜手印显现和固定，除了按照下述比例制备溶液A：

按1：5：5：6的重量比包含联乙酰一肟、乙酸、安替比林和2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基酚，并且将溶液A的浓度控制为10g/L的范围内。

使用上述实施例以及比较例中的化学镀液进行潜指纹的显现和固定，结果如下表1所示。

表1

清晰：◎；极为清晰：◎◎；不清晰：×

从表1可以看出，当潜手印显现和固定化学镀溶液分别按本发明所述的浓度包含NiSO₄·6H₂O、NaH₂PO₂·H₂O以及CH₃COONa时，可以通过乳突纹线部位与小犁沟部位金属沉积反应速度差异产生的色差显现潜手印，并且通过金属镀层，在潜手印显现的同时完成了手印固定，显出的手印不会被擦蹭破坏。

此外，尤其是在上述步骤(1)之后以及步骤(2)之前，额外加入本发明所述的溶液A，并且将溶液A的浓度控制为5-10g/L的范围内时，可以形成极为清晰的乳突纹线与小犁沟色差、清楚的手印轮廓以及乳突纹线的起点、终点、分歧、结合及其它细节特征清晰，完全符合检验鉴定需要。

参见图1-4，在图1中，试剂配方浓度过低，没有形成镀层；图2是依据本发明实施例1-3的方法，形成了清晰的潜指纹；在图3中，由于配方浓度过高，发生了过度沉积，右下方手印中已经出现金属镀层；图4是依据本发明实施例4-5的方法，形成了极为清晰的潜指纹。

实施例6

(1)在室温条件，分别称取CuSO₄·6H₂O、NaH₂PO₂·H₂O和CH₃COONa，分别将CuSO₄·6H₂O、NaH₂PO₂·H₂O和CH₃COONa添加到一定体积的去离子水中并搅拌溶解，配制下述浓度范围的化学镀液。

CuSO₄·6H₂O，50g/L；

NaH₂PO₂·H₂O，5g/L；

CH₃COONa，5g/L。

(2)将配制好的化学镀液水浴加热至60-90℃，浸入遗留有潜手印的金属表面，反应30s-60s，取出金属，用清水冲洗金属表面后晾干。从而实现利用化学镀对潜手印显现和固定。

实施例7

(1)在室温条件，分别称取FeSO₄·6H₂O、NaH₂PO₂·H₂O和CH₃COONa，分别将FeSO₄·6H₂O、NaH₂PO₂·H₂O和CH₃COONa添加到一定体积的去离子水中并搅拌溶解，配制下述浓度范围的化学镀液。

FeSO₄·6H₂O，50g/L；

NaH₂PO₂·H₂O，5g/L；

CH₃COONa，5g/L。

(2)将配制好的化学镀液水浴加热至60-90℃，浸入遗留有潜手印的金属表面，反应30s-60s，取出金属，用清水冲洗金属表面后晾干。从而实现利用化学镀对潜手印显现和固定。

Claims (18)

1.一种用于显现和固定潜手印的化学镀液，包括：

主盐，50-180 g/L；

还原剂，5-30 g/L；

络合剂，5-30 g/L；

进一步包括溶液A，所述溶液A包括：

按1：3-5：3-5：2-6的重量比包含联乙酰一肟、乙酸、安替比林和2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基酚，并且溶液A的浓度为5-10 g/L。

2.根据权利要求1所述的化学镀液，所述主盐的浓度优选地为80-150 g/L。

3.根据权利要求1所述的化学镀液，所述主盐的浓度优选地为100 g/L。

4.根据权利要求1所述的化学镀液，所述还原剂的浓度优选地为8-20 g/L。

5.根据权利要求1所述的化学镀液，所述还原剂的浓度优选地为10 g/L。

6.根据权利要求1所述的化学镀液，所述络合剂的浓度优选地为8-20 g/L。

7.根据权利要求1所述的化学镀液，所述络合剂的浓度优选地为10 g/L。

8.根据权利要求1所述的化学镀液，所述主盐包括二价金属阳离子, 所述二价金属阳离子选自Ni²+、Cu²⁺或Fe²⁺中的一种。

9.根据权利要求8所述的化学镀液，所述主盐是所述二价金属阳离子的硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐或盐酸盐中的一种。

10.根据权利要求1所述的化学镀液，所述还原剂是NaH₂PO₂·H₂O，所述络合剂是CH₃COONa。

11.一种利用化学镀对潜手印显现和固定的方法，该方法包括：

（1）配制用于显现和固定潜手印的化学镀液，其特征在于所述的化学镀溶液包括：

主盐，50-180 g/L；

还原剂，5-30 g/L；

络合剂，5-30 g/L，

在室温条件，按照上述含量分别称取上述主盐、还原剂和络合剂，分别添加到去离子水中并搅拌溶解，配制上述浓度范围的化学镀液；

（2）将配制好的化学镀液水浴加热至60-90℃，浸入遗留有潜手印的金属，反应30s-60s，取出金属，用清水冲洗金属表面后晾干；

其中，在上述步骤（1）之后以及步骤（2）之前，还包括加入溶液A的步骤（1-1），所述溶液A包括：按1：3-5：3-5：2-6的重量比包含联乙酰一肟、乙酸、安替比林和2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基酚，并且将溶液A的浓度控制为5-10 g/L的范围内。

12.根据权利要求11所述的方法，所述主盐的浓度优选地为80-150 g/L。

13.根据权利要求11所述的方法，所述主盐的浓度优选地为100 g/L。

14.根据权利要求11所述的方法，所述还原剂的浓度优选地为8-20 g/L。

15.根据权利要求11所述的方法，所述还原剂的浓度优选地为10 g/L。

16.根据权利要求11所述的方法，所述络合剂的浓度优选地为8-20 g/L。

17.根据权利要求11所述的方法，所述络合剂的浓度优选地为10 g/L。

18.如权利要求1-10任一项所述的化学镀液在显现和固定潜手印中的应用。