常见易燃液体的全二维气相色谱质谱联用综合检验

发布时间：2020-03-18 16:03

【摘要】：火灾是一种灾难性燃烧,会严重危害社会的安全与稳定,并造成巨大的经济损失。这种终极灾害一旦发生不仅会造成环境污染,还会阻碍经济的发展,影响人们的正常生活。因此,对于火灾原因的调查一直是法庭科学工作人员和消防部门致力于的一项重要工作。火灾一经发生,第一步工作应该是判断此类事件的性质,而在火灾现场能否检验出易燃液体的成分是对其定性、研判的重要手段之一。但是目前办案过程中常用的鉴定技术手段并不能很好的对火场中的易燃液体进行检验分析,不利于案件的侦破。为解决这一难题,为案件的侦察提供线索,最大限度发挥检材的物证价值。本论文采用全二维气相色谱质谱联用仪,对火场中常见的易燃液体:柴油、汽油进行了综合检验分析,并建立了适用于柴油、汽油中各组分化合物分离定性的方法。通过对实验条件的优化,发现柴油的最佳检验条件为:(1)WAX+BPX-1柱系统组合、柱温80℃保持2min,以3℃/min升温至240℃,保持30min的程序升温、7s的调制解调周期,此实验条件下,能够将柴油中的饱和烷烃族、环烷烃族及烯烃族化合物有效分离;(2)DB-1+WAX柱系统组合、柱温80℃保持2min,以10℃/min升温至120℃,然后以2℃/min升温至280℃,保持5min的程序升温,6s的调制解调周期,此实验条件下,能够将柴油中芳香族化合物有效分离。汽油的最佳检验条件为:DB-1+WAX柱系统组合、柱温40℃保持2min,以2℃/min升温至110℃,再以1℃/min升温至150℃,保持5min的程序升温,5s的调制解调周期,此实验条件下,可实现汽油中各组分的有效分离及准确定性。本文比对分析了柴油、汽油中烃类组分的全二维气相色谱谱图特征,并计算了0#柴油、20#柴油、93#汽油、97#汽油中主要族组分化合物的相对丰度,通过其丰度的差异,可以对四种常见的易燃液体进行简单区分。通过实验方法的优化,实现了对汽油中的烷烃、规则类异戊二烯烃、苯系、萘系和柴油中的烷烃、规则类异戊二烯烃、十氢化萘系、苯系、四氢化萘系、萘系、菲系等族组分的分离和主要目标化合物的分离,其中各主要化合物均表现出族分离特征及瓦片效应。柴油中检测出姥鲛烷、植烷、三环二萜烷、二降藿烷等生物标志物,汽油中仅检测出少量法呢烷生物标志物。通过对易燃液体中生物标志物的解析与分析,为不同型号、产地易燃液体的区分提供依据。通过对柴油、汽油中详细组分的分析,也为今后火场中疑似易燃液体残留的比对鉴定奠定基础。
【图文】：

示意图,谱图,原理,示意图

中国人民公安大学硕士学位论文-9 -图2.1 全二维气相色谱谱图的生成原理示意图2.2 全二维气相色谱的分析方法全二维气相色谱的分离定性分析：全二维气相色谱多应用于分析成分较复杂的化合物，因为分离目的不同，一般分为目标化合物分离和族分离[38]。目标化合物分离是将感兴趣组分与其他组分进行分离；而族分离是将具有相同特征（如分子结构、官能团等）的一组化合物同其他特征的化合物组分进行有效分离。全二维气相色谱具体定性手段与一维色谱基本相同，对于未知化合物要和已知的标样进行比对，也可以通过与质谱联用的手段，以质谱图进行定性分析。全二维气相色谱的定量分析与一维色谱相似，要计算其谱图的总峰高、总峰面积或峰体积[39-40]，然后通过外标法、内标法、归一化法进行定量分析[41]。2.3 全二维气相色谱在法庭科学的应用现状2.3.1 全二维气相色谱在易燃液体检验中的应用易燃液体在纵火案中是必不可少的。人为纵火的案件中汽油是最常见的易燃液体，利用汽油纵火的案件占人为纵火案的90%[42]，然而使用全二维气相色谱检验汽油的相关报道并不多。Bruckner 等[43]用全二维气相色谱对汽油中甲苯、乙苯、间-二甲苯、对-二甲苯和丙苯混合物进行了分离。Frysinger 等[44]应用全二维气相色谱测定了汽油中各主要组分的含量, 但中等沸程石油馏分的全二维气相色谱定量研究工作开展的还较少，，他通过全二维气相色谱将汽油中的苯、甲苯、乙苯、二甲苯和总芳烃与其他组分进行了分离

二维轮廓图,柴油,组合系统,柱系统

中国人民公安大学硕士学位论文- 16-图3.1 不同极性色谱柱组合系统下的柴油二维轮廓图（a.DB-1+WAX 柱系统下柴油二维轮廓图；b.DB-1+BPX50 柱系统下柴油二维轮廓图；c.WAX+BPX-1 柱系统下柴油二维轮廓图）abc
【学位授予单位】：中国人民公安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O657.63;D918.9

【参考文献】