aħbarijiet

Aħna nużaw il-cookies biex intejbu l-esperjenza tiegħek. Billi tkompli tfittex f'dan is-sit, inti taqbel mal-użu tagħna tal-cookies. Aktar informazzjoni.
Meta jiġi rrappurtat inċident tat-traffiku u wieħed mill-vetturi jitlaq mix-xena, il-laboratorji forensiċi spiss ikollhom il-kompitu li jirkupraw l-evidenza.
L-evidenza residwa tinkludi ħġieġ imkisser, headlights, taillights, jew bumpers imkissrin, kif ukoll marki taż-żliq u residwi taż-żebgħa. Meta vettura taħbat ma' oġġett jew persuna, iż-żebgħa x'aktarx tittrasferixxi fil-forma ta' tikek jew laqx.
Iż-żebgħa tal-karozzi ġeneralment hija taħlita kumplessa ta’ ingredjenti differenti applikati f’diversi saffi. Filwaqt li din il-kumplessità tikkomplika l-analiżi, tipprovdi wkoll għadd kbir ta’ informazzjoni potenzjalment importanti għall-identifikazzjoni tal-vettura.
Il-mikroskopija Raman u l-infra-aħmar tat-trasformazzjoni ta' Fourier (FTIR) huma wħud mit-tekniki ewlenin li jistgħu jintużaw biex isolvu problemi bħal dawn u jiffaċilitaw analiżi mhux distruttiva ta' saffi speċifiċi fl-istruttura ġenerali tal-kisi.
L-analiżi taċ-ċippa taż-żebgħa tibda b'dejta spettrali li tista' titqabbel direttament ma' kampjuni ta' kontroll jew tintuża flimkien ma' database biex tiddetermina l-marka, il-mudell u s-sena tal-vettura.
Il-Pulizija Rjali Kanadiża Mmuntata (RCMP) iżżomm database waħda bħal din, id-database Paint Data Query (PDQ). Il-laboratorji forensiċi parteċipanti jistgħu jiġu aċċessati fi kwalunkwe ħin biex jgħinu jżommu u jespandu d-database.
Dan l-artiklu jiffoka fuq l-ewwel pass fil-proċess tal-analiżi: il-ġbir ta' dejta spettrali minn biċċiet taż-żebgħa bl-użu tal-mikroskopija FTIR u Raman.
Id-dejta FTIR inġabret bl-użu ta' mikroskopju Thermo Scientific™ Nicolet™ RaptIR™ FTIR; id-dejta Raman kompluta nġabret bl-użu ta' mikroskopju Thermo Scientific™ DXR3xi Raman. Ittieħdu biċċiet taż-żebgħa minn partijiet bil-ħsara tal-karozza: waħda mqaxxra mill-pannell tal-bieb, l-oħra mill-bamper.
Il-metodu standard biex jitwaħħlu kampjuni trasversali huwa li jiġu kkastjati bl-epossi, iżda jekk ir-reżina tippenetra l-kampjun, ir-riżultati tal-analiżi jistgħu jiġu affettwati. Biex dan jiġi evitat, il-biċċiet taż-żebgħa tqiegħdu bejn żewġ folji ta' poli(tetrafluworoetilen) (PTFE) f'sezzjoni trasversali.
Qabel l-analiżi, is-sezzjoni trasversali taċ-ċippa taż-żebgħa ġiet separata manwalment mill-PTFE u ċ-ċippa tqiegħdet fuq tieqa tal-fluworidu tal-barju (BaF2). L-immappjar FTIR sar fil-modalità ta' trasmissjoni bl-użu ta' apertura ta' 10 x 10 µm2, oġġettiv u kondensatur ottimizzati ta' 15x, u pitch ta' 5 µm.
L-istess kampjuni ntużaw għall-analiżi Raman għall-konsistenza, għalkemm mhijiex meħtieġa sezzjoni trasversali rqiqa tat-tieqa ta' BaF2. Ta' min jinnota li BaF2 għandu quċċata Raman f'242 cm-1, li tista' tidher bħala quċċata dgħajfa f'xi spettri. Is-sinjal m'għandux ikun assoċjat ma' qxur taż-żebgħa.
Akkwista immaġini Raman bl-użu ta' daqsijiet ta' pixel tal-immaġni ta' 2 µm u 3 µm. Twettqet analiżi spettrali fuq il-qċaċet tal-komponenti prinċipali u l-proċess ta' identifikazzjoni kien megħjun bl-użu ta' tekniki bħal tiftix b'ħafna komponenti meta mqabbel ma' libreriji disponibbli kummerċjalment.
Rice. 1. Dijagramma ta' kampjun tipiku ta' żebgħa tal-karozzi b'erba' saffi (xellug). Mużajk tal-vidjow trasversali ta' laqx taż-żebgħa meħud minn bieb ta' karozza (lemin). Kreditu tal-Immaġni: Thermo Fisher Scientific – Analiżi tal-Materjali u Strutturali
Għalkemm in-numru ta' saffi ta' qxur taż-żebgħa f'kampjun jista' jvarja, il-kampjuni tipikament jikkonsistu f'madwar erba' saffi (Figura 1). Is-saff applikat direttament fuq is-sottostrat tal-metall huwa saff ta' primer elettroforetiku (madwar 17-25 µm ħxuna) li jservi biex jipproteġi l-metall mill-ambjent u jservi bħala wiċċ ta' mmuntar għal saffi sussegwenti taż-żebgħa.
Is-saff li jmiss huwa primer addizzjonali, stokk (madwar 30-35 mikron ħxuna) biex jipprovdi wiċċ lixx għas-serje ta’ saffi taż-żebgħa li jmiss. Imbagħad jiġi l-kisja bażi jew il-kisja bażi (madwar 10-20 µm ħxuna) li tikkonsisti mill-pigment taż-żebgħa bażi. L-aħħar saff huwa saff protettiv trasparenti (madwar 30-50 mikron ħxuna) li jipprovdi wkoll finitura tleqq.
Waħda mill-problemi ewlenin bl-analiżi tat-traċċi taż-żebgħa hija li mhux is-saffi kollha taż-żebgħa fuq il-vettura oriġinali huma neċessarjament preżenti bħala laqx taż-żebgħa u difetti. Barra minn hekk, kampjuni minn reġjuni differenti jista' jkollhom kompożizzjonijiet differenti. Pereżempju, laqx taż-żebgħa fuq bamper jistgħu jikkonsistu minn materjal tal-bamper u żebgħa.
L-immaġni trasversali viżibbli ta' biċċa żebgħa hija murija fil-Figura 1. Erba' saffi huma viżibbli fl-immaġni viżibbli, li tikkorrelata mal-erba' saffi identifikati mill-analiżi infra-aħmar.
Wara li ġiet immappjata s-sezzjoni trasversali kollha, ġew identifikati saffi individwali bl-użu ta' immaġini FTIR ta' diversi żoni tal-qċaċet. Spettri rappreżentattivi u immaġini FTIR assoċjati tal-erba' saffi huma murija fil-Figuri 2. L-ewwel saff kien jikkorrispondi għal kisi akriliku trasparenti li jikkonsisti minn polyurethane, melamine (qċaċet f'815 cm-1) u styrene.
It-tieni saff, is-saff bażi (tal-kulur) u s-saff trasparenti huma kimikament simili u jikkonsistu minn akriliku, melamina u stirene.
Għalkemm huma simili u ma ġew identifikati l-ebda qċaċet speċifiċi tal-pigment, l-ispettri xorta juru differenzi, prinċipalment f'termini ta' intensità tal-qċaċet. L-ispettru tas-Saff 1 juri qċaċet aktar b'saħħithom f'1700 cm-1 (poliuretan), 1490 cm-1, 1095 cm-1 (CO) u 762 cm-1.
L-intensitajiet massimi fl-ispettru tas-saff 2 jiżdiedu f'2959 cm-1 (metil), 1303 cm-1, 1241 cm-1 (etere), 1077 cm-1 (etere) u 731 cm-1. L-ispettru tas-saff tal-wiċċ ikkorrispondi mal-ispettru tal-librerija tar-reżina alkidika bbażata fuq l-aċidu isoftaliku.
L-aħħar kisja tal-primer tal-e-coat hija epossidika u possibbilment polyurethane. Fl-aħħar mill-aħħar, ir-riżultati kienu konsistenti ma’ dawk li jinstabu komunement fiż-żebgħa tal-karozzi.
L-analiżi tad-diversi komponenti f'kull saff twettqet bl-użu ta' libreriji FTIR disponibbli kummerċjalment, mhux databases taż-żebgħa tal-karozzi, għalhekk filwaqt li t-tqabbil huwa rappreżentattiv, jista' ma jkunx assolut.
L-użu ta' database ddisinjata għal dan it-tip ta' analiżi se jżid il-viżibilità anke tal-marka, il-mudell u s-sena tal-vettura.
Figura 2. Spettri FTIR rappreżentattivi ta' erba' saffi identifikati f'sezzjoni trasversali ta' żebgħa tal-bieb tal-karozza mqaxxra. L-immaġnijiet infra-aħmar huma ġġenerati minn reġjuni tal-quċċata assoċjati ma' saffi individwali u sovraimposti fuq l-immaġni tal-vidjo. Iż-żoni ħomor juru l-post tas-saffi individwali. Bl-użu ta' apertura ta' 10 x 10 µm2 u daqs ta' pass ta' 5 µm, l-immaġni infra-aħmar tkopri erja ta' 370 x 140 µm2. Kreditu tal-Immaġni: Thermo Fisher Scientific – Materials and Structural Analysis
Fil-figura 3 turi immaġni bil-vidjo ta' sezzjoni trasversali ta' laqx taż-żebgħa tal-bamper, mill-inqas tliet saffi huma viżibbli b'mod ċar.
Immaġnijiet trasversali infra-aħmar jikkonfermaw il-preżenza ta’ tliet saffi distinti (Fig. 4). Is-saff ta’ barra huwa kisja trasparenti, x’aktarx polyurethane u akriliku, li kien konsistenti meta mqabbel mal-ispettri tal-kisja trasparenti fil-libreriji forensiċi kummerċjali.
Għalkemm l-ispettru tal-kisi bażi (kulur) huwa simili ħafna għal dak tal-kisi trasparenti, xorta huwa distint biżżejjed biex jiġi distint mis-saff ta' barra. Hemm differenzi sinifikanti fl-intensità relattiva tal-qċaċet.
It-tielet saff jista' jkun il-materjal tal-bamper innifsu, li jikkonsisti minn polipropilene u talc. It-talc jista' jintuża bħala mili ta' rinfurzar għall-polipropilene biex itejjeb il-proprjetajiet strutturali tal-materjal.
Iż-żewġ kisi ta' barra kienu konsistenti ma' dawk użati fiż-żebgħa tal-karozzi, iżda ma ġew identifikati l-ebda qċaċet speċifiċi ta' pigment fil-kisja tal-primer.
Ross. 3. Mużajk tal-vidjo ta’ sezzjoni trasversali ta’ laqx taż-żebgħa meħud minn bamper ta’ karozza. Kreditu tal-immaġni: Thermo Fisher Scientific – Materials and Structural Analysis
Ross. 4. Spettri FTIR rappreżentattivi ta' tliet saffi identifikati f'sezzjoni trasversali ta' laqx taż-żebgħa fuq bamper. L-immaġnijiet infra-aħmar huma ġġenerati minn reġjuni tal-quċċata assoċjati ma' saffi individwali u sovraimposti fuq l-immaġni tal-vidjo. Iż-żoni ħomor juru l-post tas-saffi individwali. Bl-użu ta' apertura ta' 10 x 10 µm2 u daqs tal-pass ta' 5 µm, l-immaġni infra-aħmar tkopri erja ta' 535 x 360 µm2. Kreditu tal-Immaġni: Thermo Fisher Scientific – Analiżi tal-Materjali u Strutturali
Il-mikroskopija tal-immaġini Raman tintuża biex tanalizza serje ta' sezzjonijiet trasversali biex tikseb informazzjoni addizzjonali dwar il-kampjun. Madankollu, l-analiżi Raman hija kkumplikata minħabba l-fluworexxenza emessa mill-kampjun. Diversi sorsi tal-lejżer differenti (455 nm, 532 nm u 785 nm) ġew ittestjati biex jiġi evalwat il-bilanċ bejn l-intensità tal-fluworexxenza u l-intensità tas-sinjal Raman.
Għall-analiżi ta' laqx taż-żebgħa fuq il-bibien, l-aħjar riżultati jinkisbu b'lejżer b'tul ta' mewġa ta' 455 nm; għalkemm il-fluworexxenza għadha preżenti, tista' tintuża korrezzjoni bażi biex tikkontrobattiha. Madankollu, dan l-approċċ ma kienx ta' suċċess fuq saffi epossidiċi għaliex il-fluworexxenza kienet limitata wisq u l-materjal kien suxxettibbli għal ħsara bil-lejżer.
Għalkemm xi lejżers huma aħjar minn oħrajn, l-ebda lejżer mhu adattat għall-analiżi tal-epossi. Analiżi trasversali Raman ta' laqx taż-żebgħa fuq bamper bl-użu ta' lejżer ta' 532 nm. Il-kontribuzzjoni tal-fluworexxenza għadha preżenti, iżda titneħħa permezz ta' korrezzjoni tal-linja bażi.
Ross. 5. Spettri Raman rappreżentattivi tal-ewwel tliet saffi ta’ kampjun ta’ ċippa tal-bieb tal-karozza (lemin). Ir-raba’ saff (epoxy) intilef waqt il-manifattura tal-kampjun. L-ispettri ġew ikkoreġuti mal-linja bażi biex jitneħħa l-effett tal-fluworexxenza u miġbura bl-użu ta’ laser ta’ 455 nm. Żona ta’ 116 x 100 µm2 intweriet bl-użu ta’ daqs ta’ pixel ta’ 2 µm. Mużajk tal-vidjo trasversali (xellug ta’ fuq). Immaġni trasversali b’Riżoluzzjoni tal-Kurva Raman Multidimensjonali (MCR) (xellug t’isfel). Kreditu tal-Immaġni: Thermo Fisher Scientific – Materials and Structural Analysis
L-analiżi Raman ta' sezzjoni trasversali ta' biċċa żebgħa tal-bieba tal-karozza hija murija fil-Figura 5; dan il-kampjun ma jurix is-saff epossidiku għax intilef waqt il-preparazzjoni. Madankollu, peress li l-analiżi Raman tas-saff epossidiku nstabet li kienet problematika, din ma ġietx ikkunsidrata bħala problema.
Il-preżenza tal-istirene tiddomina fl-ispettru Raman tas-saff 1, filwaqt li l-quċċata tal-karbonil hija ħafna inqas intensa milli fl-ispettru IR. Meta mqabbla mal-FTIR, l-analiżi Raman turi differenzi sinifikanti fl-ispettri tal-ewwel u t-tieni saffi.
L-eqreb tqabbil Raman mal-kisja bażi huwa l-perilene; għalkemm mhux taqbila eżatta, id-derivattivi tal-perilene huma magħrufa li jintużaw fil-pigmenti fiż-żebgħa tal-karozzi, għalhekk jistgħu jirrappreżentaw pigment fis-saff tal-kulur.
L-ispettri tal-wiċċ kienu konsistenti mar-reżini alkidi isoftaliċi, madankollu skoprew ukoll il-preżenza tad-dijossidu tat-titanju (TiO2, rutile) fil-kampjuni, li xi kultant kien diffiċli biex jiġi skopert bl-FTIR, skont il-limitu spettrali.
Ross. 6. Spettru Raman rappreżentattiv ta' kampjun ta' laqx taż-żebgħa fuq bamper (lemin). L-ispettri ġew ikkoreġuti mal-linja bażi biex jitneħħa l-effett tal-fluworexxenza u miġbura bl-użu ta' laser ta' 532 nm. Żona ta' 195 x 420 µm2 intweriet bl-użu ta' daqs ta' pixel ta' 3 µm. Mużajk tal-vidjo trasversali (xellug ta' fuq). Immaġni Raman MCR ta' sezzjoni trasversali parzjali (xellug t'isfel). Kreditu tal-immaġni: Thermo Fisher Scientific – Materials and Structural Analysis
Il-figura 6 turi r-riżultati tat-tifrix Raman ta' sezzjoni trasversali ta' laqx taż-żebgħa fuq bamper. Instab saff addizzjonali (saff 3) li qabel ma kienx ġie skopert permezz ta' FTIR.
L-eqreb tas-saff ta' barra huwa kopolimeru ta' stirene, etilene u butadiene, iżda hemm ukoll evidenza tal-preżenza ta' komponent addizzjonali mhux magħruf, kif muri minn quċċata żgħira inspjegabbli tal-karbonil.
L-ispettru tal-kisja bażi jista' jirrifletti l-kompożizzjoni tal-pigment, peress li l-ispettru jikkorrispondi sa ċertu punt mal-kompost tal-ftaloċijanina użat bħala l-pigment.
Is-saff li qabel ma kienx magħruf huwa rqiq ħafna (5 µm) u parzjalment magħmul minn karbonju u rutile. Minħabba l-ħxuna ta’ dan is-saff u l-fatt li t-TiO2 u l-karbonju huma diffiċli biex jiġu skoperti bl-FTIR, mhuwiex sorprendenti li ma ġewx skoperti bl-analiżi tal-IR.
Skont ir-riżultati tal-FT-IR, ir-raba’ saff (il-materjal tal-bumper) ġie identifikat bħala polipropilene, iżda l-analiżi Raman uriet ukoll il-preżenza ta’ xi karbonju. Għalkemm il-preżenza tat-talc osservata fl-FITR ma tistax tiġi eskluża, ma tistax issir identifikazzjoni preċiża għaliex il-quċċata Raman korrispondenti hija żgħira wisq.
Iż-żebgħa tal-karozzi huma taħlitiet kumplessi ta’ ingredjenti, u filwaqt li dan jista’ jipprovdi ħafna informazzjoni ta’ identifikazzjoni, jagħmel ukoll l-analiżi sfida ewlenija. Il-marki tal-laqx taż-żebgħa jistgħu jiġu skoperti b’mod effettiv bl-użu tal-mikroskopju Nicolet RaptIR FTIR.
L-FTIR hija teknika ta' analiżi mhux distruttiva li tipprovdi informazzjoni utli dwar id-diversi saffi u komponenti taż-żebgħa tal-karozzi.
Dan l-artikolu jiddiskuti l-analiżi spettroskopika tas-saffi taż-żebgħa, iżda analiżi aktar bir-reqqa tar-riżultati, jew permezz ta' tqabbil dirett ma' vetturi suspettati jew permezz ta' databases spettrali ddedikati, tista' tipprovdi informazzjoni aktar preċiża biex tqabbel l-evidenza mas-sors tagħha.