縱火案給人們的生命和財產(chǎn)安全帶來了巨大威脅,嚴重影響經(jīng)濟發(fā)展和社會和諧穩(wěn)定。在火場高溫破壞下,大部分物證失去了證據(jù)價值,現(xiàn)場所采集到的易燃液體殘留物往往會成為確定案件性質(zhì)、證實犯罪事實的重要物證。然而,一些常見火場基質(zhì)會釋放出易燃液體燃燒殘留物鑒定的目標特征組分,干擾檢測數(shù)據(jù)的分析和解讀,影響結(jié)果研判。本論文選取縱火現(xiàn)場最常見的易燃液體——汽油和對其存在嚴重干擾的基質(zhì)——塑料作為研究對象,開展了一系列火場模擬實驗,通過對汽油燃燒殘留物組分變化規(guī)律研究,結(jié)合已有的ASTM E1618-14與GBT 16840.5-12易燃液體殘留物鑒定標準,建立了更加完善的汽油燃燒殘留物鑒定方法。綜合分析了13種常見塑料的燃燒產(chǎn)物,對其中的燃燒標志物和鑒定干擾組分進行歸納總結(jié)。根據(jù)塑料燃燒產(chǎn)物,對其反應(yīng)機理進行推導(dǎo),在此基礎(chǔ)上,對傾向于產(chǎn)生汽油目標特征組分的塑料化學(xué)結(jié)構(gòu)特點進行歸納總結(jié),并建立了塑料干擾組分推測方法。探索了不同條件下塑料干擾組分的變化規(guī)律,為參考樣本中干擾組分的提取提供科學(xué)依據(jù)。最后,通過實際案例對本文所建立方法的可行性進行了驗證。主要研究內(nèi)容如下:(1)現(xiàn)已建立的ASTM E1618-14、GBT 16840.5-12鑒定標準適用于所有易燃液體,并不是為汽油專門設(shè)立。通過開展一系列燃燒實驗,對汽油燃燒殘留物組分的變化規(guī)律進行探索,并建立一套科學(xué)有效的汽油燃燒殘留物鑒定方法。通過研究發(fā)現(xiàn),在燃燒過程中,汽油殘留物符合輕組分相對含量減少、重組分相對含量增加的變化規(guī)律;汽油中的烷烴組分變化明顯,而芳香烴組分保留較好,特別是C4-烷基苯、茚滿、萘等重組分。在面對火場未知檢材時,鑒定人員可根據(jù)總離子流圖,初步判定易燃液體的種類和燃燒程度,在確定易燃液體種類為汽油后,鑒定人員可根據(jù)檢材燃燒程度選取合適的目標特征組分進行精準判別。(2)塑料以其質(zhì)輕價廉、可塑性強等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于日常用品中,并大量出現(xiàn)在火災(zāi)現(xiàn)場,對汽油燃燒殘留物鑒定造成嚴重干擾。本文首先對常規(guī)材質(zhì)本身揮發(fā)物檢測方法進行改進,隨后結(jié)合汽油目標特征組分,對13種常見塑料的燃燒產(chǎn)物進行系統(tǒng)全面分析,歸納出了其中的燃燒標志物和鑒定干擾組分。通過研究發(fā)現(xiàn),常規(guī)材質(zhì)本身揮發(fā)物檢測方法無法檢測到一部分低含量組分,為此,對其前處理方式進行了改進。在13種常見塑料中,聚氯乙烯燃燒殘留物中含有大量汽油目標特征組分,嚴重干擾汽油燃燒殘留物的鑒定;聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚氨酯、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物等塑料對汽油燃燒殘留物的干擾稍弱;聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛、聚甲基丙烯酸甲酯、酚醛樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯、聚酰胺等塑料的燃燒殘留物中不含汽油目標特征組分,不會對汽油殘燃燒留物鑒定造成干擾。(3)除燃燒產(chǎn)物外,塑料熱解產(chǎn)物也會對汽油燃燒殘留物鑒定造成一定干擾。本文通過采用加熱方式模擬基質(zhì)熱解條件,對熱解影響因素以及鑒定干擾組分進行了研究,并在此基礎(chǔ)上,對燃燒、熱解產(chǎn)物之間的差異性進行了探索。通過研究發(fā)現(xiàn),熱解程度、溫度、基質(zhì)種類等因素對塑料熱解產(chǎn)物影響明顯。大量碳化檢材存在許多熱解產(chǎn)物,嚴重干擾汽油燃燒殘留物的鑒定,而少量碳化與完全碳化檢材的干擾稍弱。在低溫下,塑料熱解產(chǎn)物少,對汽油殘留物鑒定的干擾有限;在較高溫度下,塑料熱解產(chǎn)物增多,會對汽油殘留物的鑒定造成干擾。聚氯乙烯塑料的熱解產(chǎn)物中含有大量汽油目標特征組分,嚴重干擾汽油殘留物的鑒定,其次為聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚碳酸酯等塑料。反應(yīng)機理簡單、產(chǎn)物種類少的塑料,燃燒、熱解產(chǎn)物的種類基本相同;反應(yīng)機理復(fù)雜、產(chǎn)物種類多的塑料,熱解產(chǎn)物的種類略多于燃燒產(chǎn)物,但相對含量較高的組分相同。(4)開展基質(zhì)干擾機理研究,不僅可以探索基質(zhì)的燃燒反應(yīng)過程,也為其他基質(zhì)干擾組分的推測提供借鑒作用。本文根據(jù)塑料燃燒產(chǎn)物,對其燃燒反應(yīng)機理進行推導(dǎo)。在此基礎(chǔ)上,對傾向于生成汽油目標特征組分的塑料類型以及其反應(yīng)機理、干擾組分進行總結(jié),并提出了基質(zhì)干擾組分推測思路。通過研究發(fā)現(xiàn),存在兩類塑料傾向于生成汽油目標特征組分:第一類塑料由C-C鏈組成,每隔一個碳原子與一個取代基相連(如聚氯乙烯等),此類塑料主要發(fā)生側(cè)基消除與環(huán)化反應(yīng),生成大量苯、甲苯、C2-烷基苯、萘、甲基萘等芳香烴化合物;另一類為分子結(jié)構(gòu)式中存在苯環(huán)的塑料(如聚苯乙烯、聚碳酸酯等),此類塑料主要發(fā)生鏈斷裂,一般會生成甲苯、C2-烷基苯等烷基苯類化合物。在面對無法查詢到參考樣本的檢材時,鑒定人員可根據(jù)檢材化學(xué)結(jié)構(gòu)特征以及平均鍵離解能確定檢材可能的反應(yīng)機理,進而推測出燃燒產(chǎn)物與干擾組分。本文從燃燒產(chǎn)物、反應(yīng)機理、影響因素等多方面綜合分析了塑料對汽油燃燒殘留物鑒定的干擾,以期能為鑒定人員得到準確、科學(xué)的鑒定意見提供借鑒作用。
【學(xué)位單位】：中國人民公安大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：D918.9
【部分圖文】：

部分漆稀釋劑、金屬清潔劑雜溶劑 部分混合產(chǎn)品 松節(jié)油產(chǎn)品、部分混合產(chǎn)品 部分混合產(chǎn)品圖1.1 不同易燃液體類別與石油精煉工藝關(guān)系示意圖Fig.1.1 Schematic representation of the relationship between the differentASTM classesof ignitable l

汽油的化學(xué)成分構(gòu)成與其精制工藝是分不開的。下面結(jié)合精制工藝，對汽油的烷烴和芳香烴組分進行詳細介紹。圖2.1 不同地區(qū)汽油的總離子流圖（A）89#汽油（河南油田），（B）98#汽油（河南油田）；（C）98#汽油（齊魯石化）；（D）92#汽油（勝利油田）；（E）92#汽油（蘭州石化）Fig.2.1 Total ion chromatograms of gasoline fromdifferent regions(A)Gasoline89#(HenanOilfield);(B)Gasoline98#(HenanOilfield);(C)Gasoline98#(QiluPetrochemical);(D)Gasoline92#(ShengliOilfield)and(E)Gasoline92#(LanzhouPetrochemical)2.3.1.1 汽油的烷烴組分

其他石化產(chǎn)品的污染，因為汽油和其他石化產(chǎn)品可能使用相同的運輸設(shè)備（管道、卡車等）。圖2.2 汽油中烷烴（m/z 85）的選擇離子色譜圖Fig.2.2 The select ion chromatograms (m/z 85)ofalkane in gasoline2.3.1.2 汽油的芳香烴組分
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本文編號：2865926