親愛的同學們,你們知道指紋提取技術中的化學原理嗎?

2020-11-22 騰訊網

學化化學

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【1】指紋是什麼以及指紋的形成

人的皮膚由表皮、真皮和皮下組織三部分組成。指紋就是表皮上突起的紋線。由於人的遺傳特性，在皮膚發育過程中，雖然表皮、真皮以及基質層都在共同成長，但柔軟的皮下組織長得比相對堅硬的表皮快，因此會對表皮產生源源不斷的上頂壓力，迫使長得較慢的表皮向內層組織收縮塌陷，逐漸變彎打皺，以減輕皮下組織施加給它的壓力。如此一來，一方面使勁向上攻，一方面被迫往下撤，導致表皮長得曲曲彎彎，坑窪不平，形成紋路。這種變彎打皺的過程隨著內層組織產生的上層壓力的變化而波動起伏，形成凹凸不平的脊紋或皺褶，直到發育過程中止，最終定型為至死不變的指紋。

【2】指紋的特性以及利用

（1）指紋鑑定技術利用人類指紋穩定性和獨特性的生理特徵，將其作為人們的一種「活的身份證」，更因指紋具有的不可替代性，使通過指紋進行身份鑑定的安全性大大提高，且隨著圖像處理_模式識別方法的發展和指紋傳感器技術的日臻成熟，指紋鑑定方法在金融、公安、門禁、戶籍管理等領域都有著良好的應用前景。

[實例]

1.中國是最早運用指紋表明身份的國家，籤字畫押大家再熟悉不過了吧。

2.刑事部門追查和確定犯罪嫌疑人。

3.手機等工具的指紋識別更高效地確認身份。

（2）指紋可以增加摩擦力，更方便人們拿取工具，進行勞動創造。

（3）缺點，容易被提取偽造，不夠安全。

【3】指紋的鑑定以及提取

（1）物理方法：

1)光學鏡觀察

在有些光澤且會反光的物體表面就會留下一個清晰的指紋，比如用手摸過玻璃，可以在玻璃上留下指紋印。這時候警察叔叔們就會帶上特殊眼鏡，用燈光（或紫外燈）照射物體表面來尋找指紋甚至血印，或者用放大鏡或高級的光學鏡來查看指紋的細微處。

【電視劇《案發現場2》劇照，張子健飾演的警察郭子健在查文件被盜一案】

2)粉末顯現

在某些察覺得到有指紋但看不清的情況下，通常可以用粉末法，選擇顏色對比大的粉末，用化妝用的刷子沾取某些輕小的粉末均勻的撒在上面，粉末就會因為指紋紋路間油脂的吸附作用而集聚上去，顯現出指紋。然後用特製的膠帶把指紋從物體表面粘下來，貼到指紋收集板上。

3)磁粉法

微細的鐵粉顆粒，用磁鐵作為刷子，來回刷掃，顯現指紋。這些是便宜實惠比較普遍的方法，適合留在金屬（磁粉法得要在非磁性金屬上）、塑膠、 玻璃、磁磚等非吸水性物品的表面的指紋。同樣用膠帶提取。

【螢光指紋顯現粉末】

（2）化學方法

1)硝酸銀法

人的手指難免會分泌汗水，汗水裡有鹽，也就是氯化鈉，而我們需要的就是那個氯離子。氯離子和銀離子產生白色的氯化銀沉澱，氯化銀不穩定，見光易分解，生成黑色的銀顆粒，而這個黑色顆粒形成的紋路就是你指紋的紋路。

【實驗黨眼中的「昂貴」化學試劑：硝酸銀】

具體操作是：

1，配置一點點低濃度的硝酸銀溶液，裝在霧狀噴灑器裡。

2，對著可疑處噴灑霧狀溶液。

3，然後在陽光下曬一曬，就會有黑色的指紋顯現出來。

【用硝酸銀法顯影出來的指紋】

點評：這個方法操作簡單，剛開始生成的白色氯化銀顏色淺看不太清楚，而黑色的銀容易看見，適合用於淺色物品，對於紙張，因為有液體，因為可能會損壞周圍的其他東西（比如字跡）。並且不要曬太久了，因為其他沒有氯化銀的地方會有灑有硝酸銀，硝酸銀長久見光也會分解，整個物品表面顏色都會變深。此指紋能長久保存，只要你不去動他。 但是最大的缺點就是貴！

2)碘蒸氣法

用碘蒸氣來鑑別指紋，原理是碘易溶於油脂類的有機溶劑，汗水裡也會有油，氣態的碘蒸氣就會溶在指紋印的裡，顯現深棕色的指紋。

具體操作是：

1，把幾粒碘放進試管裡。

2，把待測紙張塞在試管口,，注意不要塞得太進去了。

3，加熱碘粒使其升華，不要一直加強熱，只要有碘蒸氣就行了。

【用碘蒸氣顯現紙張上的指紋】

【被碘蒸氣顯現出來的指紋】

點評：這個方法也簡單，適合測試紙張一類的物品，比較適合學生興趣實驗，缺點是碘還是比較貴，但相比硝酸銀那就是小巫見大巫了，最大的缺點是，不宜保存，就算溶進油脂點還是會升華，指紋會變淺，所以要趕緊拍照。 其實在生活中仔細觀察就會發現，用碘酒處理傷口時沾了碘酒的手指按在紙上就能很好的顯現出你的指紋。

3)茚三酮法

人的手指上帶有胺基酸，可以用無色的茚三酮溶液與其反應，得到藍紫色有色物質。從而顯現指紋。

【茚三酮與胺基酸反應的機理】

具體操作是：

1，準備茚三酮、無水乙醇、試管、酒精燈、石棉網、三腳架、燒杯和橡膠手套。

2，先量取0.幾克的茚三酮溶於無水乙醇中，呈尿黃色。

3，然後用棉花或餐巾紙蘸取一些溶液在蘸到紙上。

4，陰乾後，準備燒杯，倒一點熱水，滴幾滴醋酸。

5,下面點火燒水，上面把待測紙張蓋上去。（最佳條件溫度50-70度，溼度80%-100%)

【用茚三酮法提取到的指紋】

點評：茚三酮試劑比較昂貴，比硝酸銀還貴。做實驗時一定要帶手套，否則手指將會染成藍紫色，並且很難除掉。此種方法顯現出來的指紋放一段時間會更加清晰。

4)502法

在柯南第十一個劇場版《紺碧之棺》中就提到過，高木警官從鑑定科得到肯定的方法，在沒有鑑定資源的小島上用三秒膠（502）成功的提取出了指紋。

【《名偵探柯南劇場版-紺碧之棺》中的提取指紋】——氰丙烯酸酯法

【502法提取指紋的報導】

502的主要成分是α-氰丙烯酸乙酯，可以在水存在條件下發生聚合反應，生成固體高聚物。人的手指上都有水，碰過的物質都有指紋水印，可以被502顯現。

【α-氰丙烯酸乙酯在水的條件下發生聚合反應】

具體操作是：

1，首先準備以下材料，小盒子，小蓋子，帶指紋的小黑紙，502膠水。

2，瓶蓋裡擠一擠502，放進盒子裡。

3，靜置等待。

【用502法提取到的指紋】

點評：由於502 膠顯現指紋受溫度、溼度、502 膠用量和燻顯時間長短等因素的影響，實際應用時常出現燻顯過度或厚薄不均的現象。燻顯後常常不能直接觀察到清晰的指紋，還需作染色處理。

5)其他方法

【螢光指紋法，用螢光胺和鄰苯二醛，讓指紋發出螢光，】

此外，還可以二氯螢光素顯現潛血指紋，現在刑偵手段用DFO顯現。還有氨基黑10B。四甲基聯苯胺 顯現血指紋。還有一些雷射顯現。目前就辦案來講 對現場遺留指紋能用物理方法顯現就不用化學方法。

（來自C3H3初中化學，謹此致謝。）

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