九年级化学 硝酸银显指纹方法研究

硝酸银显现指纹方法的研究 陕西省西安市初三（10）班 孔庆晖 指导老师 王响响 研究背景：通过化学课上学习酸碱盐，银离子 Ag +与氯离子 C1 一结合生成 既 不溶于水又不溶于酸的氯化银 AgCl,由此联想到硝酸银溶液应该可以与人体 手指分泌 的含有无机盐氯化钠 Nacl 的汗液反应生成沉淀从而显现指纹。 摘要：指纹的显示是一种重要侦察手段，也是一种有趣的表面化学反应.指纹为每个人、每个手指所 特有，因 此，指纹可用来作为识别人的标记。通过对手指由于汗液中含有无机盐氯化钠 NaCl 硝酸银溶液 与潜伏指纹中的氯 化钠 NaCl 发生反应后，生成氯化银 AgCl 在阳光下感光会产生黑色的指纹。 1 指纹中汗液含有无机盐氯化钠 NaCl。 2 硝酸银 AgNO3 与氯化钠 NaCl 反应生成氯化银 AgCl 沉淀。 3 固体氯化银 AgCl 见日光易分解生成黑色 Ag 粒子。 关键词：指纹汗液氯化钠硝酸银 AgCl 沉淀乙醇曝光 引 言：在生活屮我们不经意间留下的指纹有的可以看见有的肉眼无法直 接看到， 鉴识人员最常接触到的指纹是潜伏纹。所谓潜伏指纹是指人的手指手 掌触摸物体时， 由于汗垢或者油脂与物体表面相互接触时，在物体表面留下反 映手指表而皮肤乳突线 花纹的痕迹。这种痕迹遗留在没有光泽的物体表面上，不能用肉眼或借助光源直接察 见。如果痕迹是留在金属、塑胶、玻璃、磁砖等 非渗透性物品的表面,检验方法就比 较容易。如果指纹留在纸张、卡片、皮革、 木头、织物等渗透性物品的表面,必须经 过化学处理才能在化验室显形。 正文： 一、显现指纹 1. 显现指纹的概述: 汗垢是混合污垢的汗液，是一种很细腻的成分复杂的粘性物质，其木身 不含坚 硬物质。汗垢比较均匀的分布在手指的乳突线表面，在与物体表面接触 后，汗垢容 易脱离手指乳突线表面，转移到其所接触的物体表面上，同时将手 指表面的乳突线 花纹形态完整的遗留在接触物体的表面。汗垢具有一定的渗透 性，并能比较牢固地 黏附在某些物体的表面。由于人的手又总是在不停地活动、 不停地分泌汗液、不停 地在触摸物体，因此很容易留下了种种指纹痕迹。 显示指纹的依据是汗液排泄成分的化学反应性能。随汗液排出的无机盐、 氨基 酸、类酯体、脂质、微量元素均可用来进行化学衍生，经显示后得到指纹 图像。根据 显现作用原理可分为光学显现方法，物理显现方法，化学显现方法和 理化综合处理显 现方法。不过其实质都是根据汗液排泄成分的化学反应性能来 显现的，跟化学息息相 关。 2. 显现指纹的方法的分类： 正是由于汗垢的复杂成分和接触物体的多样化的存在，使得手印显现方法 的方 法多种多样。根据其显现作用原理，可将指纹显现方法分为以下儿类：一 是采用光学 显现方法，如通过普通光源、多波段光源、紫外光源、偏正光来发 现、激发、提取、 固定指纹；二是釆用物理显现方法，如粉末法，熏染法。三 是化学显现方法，如硝酸 银法，宁海得林(Ninhydrin)法，“502”胶显现法。四 是采用理化综合显现法如 DF0 法 8-疑基唾咻法等，真空镀膜等。 二、实验部分 1.实验目的：探究硝酸银显现指纹的过程以及适用材料。 2.实验材料及原理: （1）硝酸银的性状与显现的原理: 硝酸银是一种无色透明棱形片状结晶体，遇光照易变为灰黑色或灰色故需 装在 棕色玻璃瓶内保存。其腐蚀性很强，有毒，能溶于水、乙醇、醋酸丁脂、 甘油、氨水， 微溶于乙瞇。其水溶液，乙醇溶液呈中性反应，均能显现出指纹。 人体汗液成分极为复杂，它包含有多种有机物和无机物，无机物中主要的 物质便 是钠离了和氯离子，硝酸银能与汗液中的结晶物质（氯化钠）NaCl 起化 学作用，生成 氯化银 AgCl （沉淀物）。氯化银在光的作用下极易分解为银粒子 和氯气 C12,银粒子 本身呈灰黑色，从而将指纹显现出来。 ⑵ 硝酸银溶液的配方 硝酸银水溶液：硝酸银:1—5 克，蒸憾水:100 毫升。 硝酸银乙醇溶液：硝酸银:1—3 克，无水乙醇:100 毫升。 硝酸银水溶液，对吸水性较强的纸张上的汗液指纹显现效果较好，而吸水性 较差的纸 张由于对其不起吸附，难以挥发。乙醇挥发快，对于吸水性较差的物 体上显现效果更 好。又因为乙醇能溶解纸上的字迹和颜色，所以不宜显现有字 迹的纸张上的指纹。 硝酸银水溶液在吸水性较差的纸张上放置 3.实验方法 用脱脂棉签或毛笔蘸硝酸银溶液轻轻涂在物体表面，或将物体浸入溶液中, 待溶液布满 反应化学方程式如下: AgNO3+NaCl=AgClJ+NaNO3 2AgCl 趣 2Ag+ChT 硝酸银和氯化钠溶液混合 时生成固体氯化银， 整个物体体表面时，立即取出放置于暗处，阴干后再放置阳光下曝 光，直至显出手印 为止。操作时，应注意观察，避免曝光过度变黑；如果显岀 手印，应立即照相，并存放在黑袋中避光保存，以免继续显现而过度。 以下为实验对象以及实验工具: 实验对象 实验工具 （1）配制溶液：用电子秤称取 lg 硝酸银溶于 5ml 蒸僧水后加入无水乙醇至 100mlo ⑵处理检材：用脱脂棉签或毛笔蘸硝酸银溶液分别轻轻涂在 A4 纸、有色纸 张、 牛皮纸、报纸、有字迹票据、粗糙纸张、本色木、白色棉布、漆金属和皮 革表面，或 将物体浸入溶液屮，待溶液布满整个物体体表面时，立即取出放置 于暗处，阴干。 ⑶曝光：自然阴干后将物体呈有指纹的表面正对阳光，大约 30 秒左右显现 出清的晰红褐色指纹。 ⑷减薄与消退:由于涂液过多，曝光过度等问题，使物体表面和指纹过黑 而看不 清指纹时，需要对其进行减薄处理。 过氧化氢减薄法。用 3%的双氧水涂在过黑的指纹物体表面待全部消退阴 干后， 再次曝光，手印则可重新显出，且较前次更清晰。 减薄前 减薄后 *注意事项： 处理检材过程 (1)硝酸银对人的皮肤和衣物都有腐蚀性，应该带胶皮手套操作。注意口我 保护。 ⑵涂抹，浸没物体和晒干物休的时候，都应该在暗处进行，避免操作过程 中受光的作用而影响效果。 ⑶曝光时间必须适中，曝光过程屮必须密切注视显现指纹色调的变化。如 果曝 光时间过短，纹线将得不到完全反映；如果曝光时间过长，纹线过黑，也 会影响效果。 5.实验现象及分析: （图像如若看不清可以放大。） 有色纸 A4 纸 牛皮纸 本色木 粗糙纸 口棉布 报纸 漆金屈 皮革 渗透性 渗透 渗透 渗透 渗透 渗透 渗透 渗透 不渗透 不渗透 清晰度 非常 清 晰 非常 清 晰 清晰 清晰 清晰 非常 模 糊 非常 清 晰 无指纹 显 现 非常 模糊 分析： 1 ・硝酸银溶液对于除白棉布渗透性好的物体显现效果好。 2. 硝酸银溶液对于较新鲜汗垢指纹显现效果较好。 3. 图像中白色部分为硝酸银溶液涂抹不均匀造成。 4. 图像中丢失指纹部分应为涂抹过于用力造成 6 •实验结论： (1) 硝酸银显现指纹法是利用显现试剂中的硝酸银与指纹汗垢屮的氯化钠 发生化 学反应生成氯化银，其具有很强的感光性，通过紫外线或日光照射，还 原出微粒金属 银从而显现岀的红褐色指纹。 (2) 此法适用丁显现普通纸张、牛皮纸、报纸、粗糙纸张、本色木等渗透 性材料 上的较新鲜汗垢指纹。 7.实验反思及改进： (1) 由于涂抹不均或过于用力使得显现白色小块或丢失部分指纹。为解决可 以采 用浸没的方法处理检材。 (2) |11 于曝光过度造成显现指纹不清晰从而使用双氧水减薄造成的指纹丢 失也可 以采用浸没、浸泡的方法处理检材。 (3) 经过硝酸银显现法显现后的指纹并非理论上的黑色指纹，而是显现红褐 色指 纹，到目前为止并未探究出其原因，所以为什么会显红褐色指纹仍然是一 个非常值得 探究的问题。 三、感谢： 陕西师范大学附属屮学，指导老师以及家长的支持和所有帮助过我的人！ 最后附作者以及硝酸银显现法显现出的大脚印子合照一张。 参考文献 1. 公安院校招录培养体制改革试点教材《刑事技术》 2. 《实践中需要开发多种不同的方法以适应客体差异较大的实际情况》 3. 《渗透性客体汗潜指纹的显现》