Диссертация (1335934), страница 5
Текст из файла (страница 5)
2.2).Рис. 2.2. Схема горелки ИСП-ОЭС (описание в тексте).В ИСП-ОЭС используется горелка, состоящая из трех концентрическихкварцевых трубок, вокруг которых размещают обмотки волновода, на которыйподаетсяпеременныйэлектромагнитнойтокобластисчастотой,(рис.2.3).соответствующейТоквсвоюрадиочастотнойочередьсоздаетэлектромагнитное поле, с помощью которого поддерживается и управляетсяплазма. Пропуская через ток аргона (газ подается в центральную часть грелки)высоковольтный разряд происходит так называемый «поджиг» и образуетсяплазма [154]. Рабочая температура факела составляет ~ 10000 К [13]. В29зависимости от конструкции горелки общая скорость потребления аргонасоставляет от 5 до 20 л/мин.Рис. 2.3.
Принципиальная схема работы ИСП-ОЭС [154]. Обозначено: «Sample» –проба; «Peristatltic Pump» – перильтатический насос; «Nebilaizer» – распылитель; «Argonin» – подача аргона; «Sample Aerosol» – аэрозоль пробы; «To Waste» – слив; «SprayChamber» – камера распления; «Torch» – горелка; «RF Power Supply» – высокочастоныйисточник (генератор); «RF Induction Coil» – высокочастотная индукционная катушка;«Plasma» – плазма; «Emitted Light» – испускаемый свет; «Echelle Monochromator» –Эшелле-монохроматор; «Entrance Window» – входное окно; «Diffraction Grating» –дифракцинная решетка; «Prism» – призма; «CCD Detector» – детектор.Исследуемый образец в виде раствора с помощью перистальтическогонасоса попадает в распылитель и в распылительную камеру, где переходит вформу аэрозоля и с помощью газа подается непосредственно в плазму, гдепроисходит атомизация и возбуждение исследуемых элементов.
Доступныразличные виды распылителей, наиболее часто используемый распылительнебулайзер.Далееизлучениефокусируется(объединяетсявпучок)инаправляется на полихроматор, где свет в дифракционной решетке делится наразные длины волн. Разделенный свет попадает на детектор, где регистрируется.Полученные данные обрабатываются с помощью специального программногообеспечения.30ИСП-ОЭС используют небольшой спектральный диапазон, но с высокимразрешением по длине волны, для чего детектирующие монохроматоры работаютв порядке высокого рассеяния. Однако рабочий диапазон спектрометров долженсоставлять от 160 нм до 782 нм. Это приводит к проблемам интерференции иперекрыванияспектральныхлинийразличныхэлементоввомногихразличающихся порядках рассеяния [13, 117].До недавнего времени ИСП-ОЭС применялись для определения иизмерения концентрации металлов.
Новейшие спектрометры позволяют свысокой точностью определять также неметаллы: неметаллические примеси, вчастности галогенов и серы; органических образцов (отработанное масло).Пределы обнаружения для ИСП-ОЭС находятся на уровне от 1 до 10миллиардных долей [13,117,146].Важной частью в количественном определении элементов методом ИСПОЭС является подготовка образцов (пробоподготовка). Традиционным методомпробоподготовки перед анализом методом ИСП-ОЭС принято считать кислотноерастворение пробы.
Для растворения используют смесь азотной и солянойкислоты, либо азотную или соляную кислоты по-отдельности. В прошлом длярастворения пробы использовали трудоёмкие и длительные методы, которые неотвечали обязательным требованиям аналитического оборудования. Применениесовременных закрытых систем микроволнового разложения пробы позволилоувеличить скорость разложения, предотвратить потерю летучих соединений, атакже в полной мере реализовать потенциал современного аналитическогооборудования – экспрессность, воспроизводимость, низкие пределы обнаружения.Кроме того, если исследуемый образец имеет большую площадь или полное егорастворение недопустимо, применяется кислотная экстракция.31ГЛАВА 2ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ2.1. Объекты исследованияРабота выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении«Российскийцентрсудебно-медицинскойэкспертизы»Министерстваздравоохранения Российской Федерации (ФГБУ «РЦСМЭ» Минздрава России, г.Москва).
Экспериментальная часть работы проводилась в условиях тиралаборатории судебно - медицинских баллистических исследований ФГБУ«Российский центр судебно - медицинской экспертизы» Минздрава России.Анализ элементов, характерных для продуктов выстрела, методом ИСП - ОЭСпроводилось в отделении физико - химических методов исследования ГБУЗгорода Москвы «Бюро судебно - медицинской экспертизы Департаментаздравоохранения города Москвы».В качестве объектов исследования были выбраны объекты, имитирующиеодежду (фрагменты бязи) и объекты, имитирующие кожу человека (лоскуты кожитрупов свиней). Количество исследованных объектов представлено в табл.
2.1.Всего в экспериментах исследовано 6084 фрагментов бязи, лоскутов кожи сэкспериментальными повреждениями и интактных (контрольных) образцов.Таблица 2.1Количественная характеристика объектов исследования№п/пОбъекты исследованияКоличество1.Огнестрельные повреждения фрагментов бязи (входные)782.Огнестрельные повреждения лоскутов кожи (входные)783.Образцы фрагментов бязи (интактные), подготовленные длясравнительного (контрольного) исследования15632№Объекты исследованияп/пКоличество4.Образцы лоскутов кожи (интактные) биоманекенов,подготовленные для сравнительного (контрольного)исследования1565.Результаты лабораторных исследований, полученныхметодом ИСП-ОЭС5616ВСЕГО6084Кроме того, изучено 5 судебно - медицинских экспертиз огнестрельнойтравмы, причиненной выстрелами из ОООП за 2010-2016 гг., находящихся вархивах ГБУЗ города Москвы «Бюро судебно - медицинской экспертизыДепартамента здравоохранения города Москвы».2.2.
Методы исследованияЭкспериментальные выстрелы проводили из 9-мм пистолета МР-79-9ТМ(пистолет № 1, рис.2.4) и 9-мм пистолета Гроза-021 (пистолет №2, рис. 2.5),снаряжённых штатными 9-мм патронами P.A. (с резиновой пулей и энергиейвыстрела 50 Джоулей, рис. 2.6).), с расстояний от 0 см до 120 см с интервалом 10см (0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120 см).Рис.
2.4. 9,0-мм пистолет МР-79-9ТМ (пистолет № 1), использованный в экспериментах.33Рис. 2.5. 9,0-мм пистолет Гроза-021 (пистолет № 2), использованный вэкспериментах.Рис. 2.6. 9,0-мм 9-мм патроны P.A., использованные в экспериментах длявыстрелов из 9,0-мм пистолетов МР-79-9ТМ и Гроза-021.Всего было проведено 78 выстрелов (по 39 выстрелов из каждой моделипистолета) в экспериментальные объекты - мишени, размерами 15 х 15 х 0,5-0,7см (2-ой слой поражаемой исследуемой преграды), изготовленные из лоскутовкожи трупов свиней, весом до 70 кг, возрастом от 4 до 6 месяцев (давность смертина момент проведения эксперимента до 3 часов). Кожные лоскуты были плотноприкрыты фрагментами белой бязи, размерами по 15х15х0,05 см (1-й слойпоражаемойисследуемойпреграды).Экспериментальныеобъекты-мишени34закрепляли на многослойной подложке, состоящей из: одного листа чистойфильтровальной бумаги (3-й слой преграды), пакета листов белой бумаги дляофисной техники формата А4 (размерами 297х210 мм, 500 штук, плотностьбумаги 80 г/м2 – 4-й слой преграды).Перед каждым выстрелом объекты-мишени (1-й и 2-й слои поражаемойисследуемой преграды) на подложке (3-й и 4-й слои преграды) фиксировалиперед пулеулавливателем с песком.
Фильтровальный лист бумаги заменяли послекаждого проведённого выстрела, чтобы предотвратить аккумуляцию продуктоввыстрела. Для точности и безопасности экспериментальных выстрелов оружиефиксировалось в установке «Скорость». Ряд выстрелов производился соспециальной подставки, оружие фиксировали руками стрелка.Фотофиксацию явлений, возникших в результате выстрелов, и особенностейповреждений проводили цифровой камерой «Nikon D800» с объективами «Nikon60 F/2.8G ED AF-S Micro Nikkor» и «Nikon 18-300mm F/3.5-5.6G ED AF-S VR D»нафоторепродукционнойустановке«KaiserPRORSР».Изображенийобрабатывались на персональном компьютере «Intel(R) Pentium(R) CPU G44003,30 GHz» с использованием программ «Microsoft Office Picture Manager» илицензионной версии графического редактора «Photoshop CS 6 BOX».Морфологические особенности полученных огнестрельных повреждений нафрагментах бязи и кожных лоскутах исследовали визуально (невооруженнымглазом), с помощью криминалистической техники осмотра повреждений (рис.
2.72.10).Из полученных в ходе экспериментов объектов-мишеней были вырезаныдве группы исследуемых образцов, условно обозначенных как первая группа –область огнестрельных повреждений с поясками обтирания и/или осаднения ихкраев, в виде колец шириной 0,2-0,5 см и вторая группа – область кольцевиднойформы, прилегающие к ранее изъятым образцам, шириной 2-3 см (рис. 2.11).Площадь каждого образца измеряли с помощью палетки (масштабной сетки), сразмерами ячеек по 1,0х1,0 см.35Полученные образцы из области повреждений на фрагментах бязи икожных лоскутах помещали в чашки Петри и заливали 10 мл 7% раствора азотнойкислоты (HNO3 – особо чистая, дополнительно очищенная с помощью системыдоочистки кислот «DistillAcid», Branson, Голландия).
В течение 24 часовпроходила экстракция образцов.Рис. 2.7. Экспериментальные повреждения на фрагментах бязи, причиненныевыстрелами из пистолета МР-79-9ТМ (пистолета № 1) патронами P.A. с расстояний: 1) «вупор»; 2) 10 см; 3) 20 см; 4) 30 см; 5) 50 см; 6) 100 см.Рис. 2.8. Экспериментальные повреждения на коже, причиненные выстрелами изпистолета МР-79-9ТМ (пистолета № 1) патронами P.A. с расстояний: 1) «в упор»; 2) 10см; 3) 20 см; 4) 30 см; 5) 50 см; 6) 100 см.36Рис. 2.9. Экспериментальные повреждения на фрагментах бязи, причиненныевыстрелами из пистолета Гроза-021 (пистолета № 2) патронами P.A.
с расстояний: 1) «вупор»; 2) 10 см; 3) 20 см; 4) 30 см; 5) 50 см; 6) 100 см.Рис. 2.10. Экспериментальные повреждения на коже, причиненные выстрелами изпистолета Гроза-021 (пистолета № 2) патронами P.A. с расстояний: 1) «в упор»; 2) 10 см;3) 20 см; 4) 30 см; 5) 50 см; 6) 100 см.37Рис. 2.11. Условное обозначение зон изъятия исследуемых образцов изэкспериментально пораженных объектов-мишеней для исследования методом ИСПОЭС: белой пунктирной окружностью – первой группы образцов; красной – второйгруппы образцов.Полученные в ходе экстракции растворы переливали в пробирки иоставляли на 12 часов для отделения осадка. Анализ растворов проводилиметодом ИСП-ОЭС с помощью оптико - эмиссионного спектрометра синдуктивно связанной плазмой «Varian – 720-ES» (рис.
2.12).Рис. 2.12. Оптико-эмиссионный спектрометр с индуктивно связанной плазмой«Varian – 720-ES».38В качестве контроля использовали результаты исследования экстрактовфрагментов бязи и лоскутов кожи без повреждений, полученных ранее ваналогичных условиях.Барий (Ba), хром (Cr), медь (Cu), железо (Fe), калий (K), никель (Ni), свинец(Pb), сурьма (Sb), олово (Sn), цинк (Zn) – элементы, наиболее характерные дляпродуктов выстрела, на что указывают литературные данные и данные,полученные в ходе проведения экспертиз огнестрельной травмы.Графики для построения калибровки, составлялись при измерениистандартных растворов, содержащих указанные элементы в концентрациях 0,1мг/л, 1 мг/л и 10 мг/л.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
