CN114486442A - 一种用于微量物证元素分析的样品制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于微量物证元素分析的样品制备方法。将待检物证样品清洗；用双面胶带固定；置于模具下方，将熔融的环氧树脂包埋剂加入到模具中，制成包埋物；树脂完全固化得到包埋块；用砂纸对样品表面进行磨光，再用金刚砂抛光直至出现可供检验的光滑平整的横截面；送检，即可。本发明制得的样品可通过扫描电镜/X射线能谱法、X荧光光谱法和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法进行检测，检测结果准确度高。
Description
技术领域
本发明涉及法庭科学微量物证分析领域，具体是关于法庭科学领域玻璃、金属和矿物等微量物证的元素进行定量分析时的样品制备方法。该方法制备的样品也可用于扫描电镜/X射线能谱法、X荧光光谱法和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法分析。
背景技术
矿物、玻璃和金属等是法庭科学领域常见且重要的微量物证之一，常见于刑事案件、涉爆、涉火和交通事故等案事件现场。扫描电镜/X射线能谱法、X荧光光谱法和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法是检验玻璃、金属和矿物等物证中元素信息的重要方法，检验内容主要包括各类物证的元素种类分析和元素定量分析。因仪器的灵敏度、检测机理和样品制备等的局限性影响，元素的定量分析结果往往不够精确，很难为案件提供精准的结果。以扫描电镜/X射线能谱法为例，如理想状态下，样品直接放置在扫描电镜/X射线能谱仪的样品仓中进行检验，电子枪发射的高能电子束轰击样品表面时，引起原子中电子轨道跃迁并释放出具有一定能量的特征X射线，不同元素发出的特征X射线具有不同的能量，据此可以得出样品的元素信息。但如果样品表面凹凸不平，由于电子束很窄，仪器电子束和探头的角度是固定的，在样品的不同点进行扫描，得到的特征X射线的能量有所差异。这就给扫描电镜/X射线能谱仪对样品进行元素的准确定量分析带来困难。目前对于表面不平的样品很少采用准确的定量分析技术，或者只是进行半定量的分析，结果准确度不高。为获得物证准确的元素定量信息，需要对物证进行一系列的前处理操作，以减少样品表面不平等因素的干扰或解决微小样品颗粒无法进行检验的问题，从而获得物证更多的信息，为案件提供线索和证据。
发明内容
本发明的目的是提供一种微量物证元素分析的样品制备方法。
所述样品可为表面不平整的矿物、玻璃或金属样品。
本发明所提供的微量物证元素分析的样品制备方法，包括如下步骤：
1)将待检物证样品清洗，去除样品表面的污物；
2)将待检物证样品用双面胶带固定，其中，将需要比对的物证样品依次如图1所示放置并做好编号标记，中间位置为标样；
3)将步骤2)处理好的胶带置于模具下方，将熔融的环氧树脂包埋剂加入到模具中，制成包埋物；
4)将步骤3)处理好的包埋物在室温过夜或置于真空烘箱中60-80°下8-12h,使树脂完全固化，得到包埋块；
5)包埋块制备好后，用砂纸对样品表面进行磨光，再用金刚砂抛光直至出现可供检验的光滑平整的横截面；
6)将打磨后的包埋块用去离子水和乙醇依次超声清洗；
7)送检，即可。
步骤3)中，所述模具选择耐高温的聚四氟乙烯材质，模具深度为10mm，根据样品量和大小，直径设计为5mm，10mm和20mm三种；
所述环氧树脂包埋剂以Epon812环氧树脂为主体树脂，添加40％-50％的聚酰胺(100mL Epon812环氧树脂中加入40-50mL聚酰胺)制成；
包埋剂加入模具时混合均匀，防止产生气泡，影响观察；
包埋物的高度可为0.8-1.2cm，具体可为1.0cm。
步骤7)中，所述送检为通过扫描电镜/X射线能谱法、X荧光光谱法和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法检测；
当进行扫描电镜/X射线能谱法检测时，在清洗后的包埋块表面喷镀碳膜或金膜，将镀膜后的包埋块送检；
所述碳膜或金膜的厚度可为
具体可为
相对现有的样品制备方法，本发明方法具有以下优势：
1)对于扫描电镜/X射线能谱法分析，现有的样品制备方法只能对样品进行定性和半定量的分析，在高倍数的显微镜下(大于1000倍)样品表面不均一，采用本方法处理后，能够保证不同的样品点扫描后，得到相同能量的特征X射线。
2)对于较大的样品(大于3cm),可以采用X荧光光谱法和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法分析进行定量分析，但是小颗粒样品往往很难处理，该方法采用树脂包埋的形式，可针对现场的微小物证颗粒进行精准的定量分析。
附图说明
图1为本发明中待检物证样品的放置方式图。
图2为本发明实施例中制得的包埋块的照片。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。以下提供的实施例可作为本技术领域普通技术人员进行进一步改进的指南，并不以任何方式构成对本发明的限制。
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例
将三个比对的玻璃碎片清洗后用双面胶带固定，其上放置深度10mm,直径为20mm模具，加入熔融的环氧树脂包埋剂(聚酰胺：Epon812环氧树脂V:V(40:100))，制成高为1cm的包埋物；置于真空烘箱中80°12h使树脂完全固化，得到包埋块；用砂纸对包埋块表面进行磨光，再用金刚砂抛光至出现可供检验的光滑平整的横截面；将打磨后的包埋块用去离子水和乙醇依次超声清洗，晾干后采用X荧光光谱法(XRF)和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法(LA-ICP-MS)进行检验；或在清洗后的包埋块表面喷镀
厚的碳膜，采用扫描电镜/X射线能谱法(SEM/EDX)进行检验，检验结果如下表1-3所示。
表1 Sample 1～Sample 3 SEM/EDX检出元素结果
| 样品编号 | SEM/EDX检出元素 |
| Sample1 | O、Na、Mg、Al、Si、Ca |
| Sample2 | O、Na、Mg、Al、Si、K、Ca |
| Sample3 | O、Na、Mg、Al、Si、K、Ca |
表2 Sample 1～Sample 3 XRF检出元素结果
表3 Sample 1～Sample 3 LA-ICP-MS检出元素结果
由以上检验数据综合分析，可以得出结论Sample 3可能来自于Sample 2，不可能来自于Sample 1。
以上对本发明进行了详述。对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明的宗旨和范围，以及无需进行不必要的实验情况下，可在等同参数、浓度和条件下，在较宽范围内实施本发明。虽然本发明给出了特殊的实施例，应该理解为，可以对本发明作进一步的改进。总之，按本发明的原理，本申请欲包括任何变更、用途或对本发明的改进，包括脱离了本申请中已公开范围，而用本领域已知的常规技术进行的改变。按以下附带的权利要求的范围，可以进行一些基本特征的应用。
Claims (6)
1.一种微量物证元素分析的样品制备方法，包括如下步骤：
1)将待检物证样品清洗，去除样品表面的污物；
2)将待检物证样品用双面胶带固定；
3)将步骤2)处理好的胶带置于模具下方，将熔融的环氧树脂包埋剂加入到模具中，制成包埋物；
4)将步骤3)处理好的包埋物在室温过夜或置于真空烘箱中60-80°下8-12h,使树脂完全固化，得到包埋块；
5)包埋块制备好后，用砂纸对样品表面进行磨光，再用金刚砂抛光直至出现可供检验的光滑平整的横截面；
6)将打磨后的包埋块用去离子水和乙醇依次超声清洗；
7)送检，即可。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述样品为高倍数下表面不平整的矿物、玻璃或金属样品。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤3)中，所述模具选择耐高温的聚四氟乙烯材质，模具深度为10mm，直径设计为5mm，10mm或20mm；
所述环氧树脂包埋剂以Epon812环氧树脂为主体树脂，添加40％-50％的聚酰胺制成；
包埋物的高度为0.8-1.2cm。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于：步骤7)中，所述碳膜的厚度为
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于：所述送检为通过扫描电镜/X射线能谱法、X荧光光谱法和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法检测。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于：当进行扫描电镜/X射线能谱法检测时，在清洗后的包埋块表面喷镀碳膜或金膜，将镀膜后的包埋块送检。
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