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油漆為證(8)

CSI犯罪現(xiàn)場(chǎng)第2季 作者:(美)丹尼斯·賽琳杰


 

這時(shí)候,我被任命為負(fù)責(zé)協(xié)助調(diào)查這件案子的顯微學(xué)家。我從8歲的時(shí)候就開始使用顯微鏡。我說(shuō)自己以前見過(guò)這種微粒,我還知道它的物理形成原因。在很早以前,人們?cè)谘芯课矬w的慣性運(yùn)動(dòng)時(shí),就曾探討過(guò)打破慣性運(yùn)動(dòng)時(shí)外來(lái)原因與運(yùn)動(dòng)變化的關(guān)系問(wèn)題。

當(dāng)我在把這些莫名顆粒的圖像放大300倍后,我終于辨認(rèn)出這些細(xì)小微粒是油漆,而且是從一個(gè)氣溶膠罐里噴出形成的。氣溶膠是懸浮在大氣中的固態(tài)粒子或液態(tài)小滴物質(zhì)的統(tǒng)稱,氣溶膠罐也可以分為許多種,有殺蟲劑、家庭用品、涂料用、工業(yè)用品、和汽車用等,氣溶膠罐的制作材料,有白鐵皮、鋁制的、塑料制的以及玻璃制的。

貫穿這些微粒的是一些棉纖維,這也說(shuō)明油漆微粒為什么是圓形的。當(dāng)油漆噴射而出后,如果遇到類似木頭這樣的表面,顆粒就會(huì)變平。油漆干燥后還會(huì)形成一層類似薄膜的覆蓋物。但它和纖維相遇后就會(huì)產(chǎn)生不同的反應(yīng)。如果球體干燥后周圍沒有東西,它們就會(huì)保留原來(lái)的球體形狀。如果它們接觸到了纖維,那么毛細(xì)作用就會(huì)使球體末端像這樣不斷伸展,一直到它們能夠接觸到纖維的地方。

我的專業(yè)已經(jīng)派上了用場(chǎng),我告訴大家氣溶膠是液態(tài)或固態(tài)微粒在空氣中的懸浮體系,它們能作為水滴和冰晶的凝結(jié)核(見大氣凝結(jié)核、大氣冰核)、太陽(yáng)輻射的吸收體和散射體,并參與各種化學(xué)循環(huán),這也是大氣的重要組成部分。還有霧、煙、霾、輕霧(靄)、微塵和煙霧等,它們都是天然的或是人為的原因造成的大氣氣溶膠。

從分類看,氣溶膠按其來(lái)源可分為一次氣溶膠(以微粒形式直接從發(fā)生源進(jìn)入大氣)和二次氣溶膠(在大氣中由一次污染物轉(zhuǎn)化而生成)兩種。它們可以來(lái)自被風(fēng)揚(yáng)起的細(xì)灰和微塵、海水濺沫蒸發(fā)而成的鹽粒、火山爆發(fā)的散落物以及森林燃燒的煙塵等天然源,也可以來(lái)自化石和非化石燃料的燃燒、交通運(yùn)輸以及各種工業(yè)排放的煙塵等人為源。當(dāng)然,氣溶膠還有它的尺度。

不錯(cuò),我是從專業(yè)的角度來(lái)介紹的,一般說(shuō)來(lái)半徑小于1微米的粒子大都是由氣體到微粒的成核、凝結(jié)、凝聚等過(guò)程所生成,而較大的粒子,則是由固體和液體的破裂等機(jī)械過(guò)程所形成。它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上可以是均相的,也可以是多相的。已生成的氣溶膠在大氣中,它仍然有可能再參加大氣的化學(xué)反應(yīng)或物理過(guò)程。液體氣溶膠微粒一般呈球形,固體微粒則形狀不規(guī)則,其半徑一般為 10.3至102微米。

我的介紹讓瑪琳專案組的同行們簡(jiǎn)直有點(diǎn)讓人目瞪口呆。我說(shuō)粒徑在10.1至101微米的氣溶膠在大氣光學(xué)、大氣輻射、大氣化學(xué)、大氣污染和云物理學(xué)等方面具有重要作用。小粒徑氣溶膠的濃度受凝聚作用所限制,而大粒子的濃度則受沉降作用所限制。微粒在大氣中沉降的過(guò)程中,受的阻力和重力的作用達(dá)到平衡時(shí),各種粒子的沉降速度不同。

氣溶膠的消除主要依靠大氣的降水、小粒子間的碰并、凝聚、聚合和沉降過(guò)程。凡分散介質(zhì)為氣體的膠體物系成為氣溶膠,這作為它的特性來(lái)看,它們的粒子一般大小約在 100至10000納米之間,屬于粗分散物系。

我接著分析說(shuō),氣溶膠粒子就是懸浮在大氣中的多種固體微粒和液體微小顆粒,有的來(lái)源于自然界,如火山噴發(fā)的煙塵、被風(fēng)吹起的土壤微粒、海水飛濺揚(yáng)入大氣后而被蒸發(fā)的鹽粒、細(xì)菌、微生物、植物的孢子、花粉、流星燃燒所產(chǎn)生的細(xì)小微粒和宇宙塵埃等。當(dāng)氣溶膠的濃度達(dá)到足夠高時(shí)將對(duì)人類健康造成威脅,尤其是對(duì)哮喘病人及其他有呼吸進(jìn)疾病的人群。空氣中的氣溶膠還能傳播真菌和病毒,這可能會(huì)導(dǎo)致一些地區(qū)疾病的流行和爆發(fā)。 

氣溶膠粒子還具有分布不均勻、變化尺度小、復(fù)雜性的特點(diǎn),多集中于大氣的底層,對(duì)云的凝結(jié)核、雨滴、冰晶形成,進(jìn)而對(duì)降水的形成起重要作用。氣溶膠甚至可以改變?cè)频拇嬖跁r(shí)間,能夠在云的表面產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),決定降雨量的多少,影響大氣成分。而氣溶膠粒子的作用是能夠從兩方面影響天氣和氣候。一方面可以將太陽(yáng)光反射到太空中,從而冷卻大氣,并會(huì)使大氣的能見度變壞另一方面卻能通過(guò)微粒散射、漫射和吸收一部分太陽(yáng)輻射,減少地面長(zhǎng)波輻射的外逸,使大氣升溫。

最后我回到案件的本身,不過(guò)這個(gè)時(shí)候我的同事已經(jīng)被我剛才的演說(shuō)打動(dòng),紛紛沉迷進(jìn)去,直到我說(shuō)起氣溶膠的容器內(nèi)含有兩種物質(zhì),有待噴射的液態(tài)物和保持壓力的壓縮氣體,當(dāng)撳下按鈕時(shí),閥門張開,壓縮氣體將噴嘴里的一些液態(tài)物壓出時(shí)他們才回過(guò)神來(lái)??磥?lái),罪犯使用的是噴射的液態(tài)物。

于是,我們的科學(xué)家又進(jìn)行了一項(xiàng)電子探測(cè)器微量的分析試驗(yàn)以鑒別油漆的成分。油漆的每種成分都有自己的X光顯示,它們的波長(zhǎng)各不相同。根據(jù)這些波長(zhǎng)截然不同的X光,我們就能鑒別出樣本到底存在哪些成分。分析結(jié)果表明,它的構(gòu)成物是鈦、鉛和鐵。這三種都是元素符號(hào)。

根據(jù)圖表狀的檢測(cè)結(jié)果,我們得知這種油漆是一種“油性的醇酸樹脂”,其中夾雜有一種普魯士藍(lán)色素。“油性的醇酸樹脂”又稱“油性鄰苯二甲酸丙三醇酯樹脂”。它是以植物油或脂肪酸等改善了油溶性和耐熱性的醇酸樹脂??捎酶尚杂汀敫尚杂突虿桓尚杂?。

脂肪酸含量高的改性醇酸樹脂,他的溶解性和流平性,還有它的混配性和可撓性以及耐水性、貯存性等方面大有提高;而脂肪酸含量低的,則可改善涂膜的光澤、硬度、耐油性、色澤牢度等。由脂肪酸、苯二甲酸與丙三醇共縮聚制得。主要用作涂料。也可用于制作層合材料。

關(guān)于普魯士藍(lán)色素,它是一種無(wú)毒元素,實(shí)為含鐵之色素?,F(xiàn)在,調(diào)查人員的當(dāng)務(wù)之急就是要了解這些神秘藍(lán)色油漆微粒的具體來(lái)源。還要弄清楚這些微粒在24年前為何會(huì)出現(xiàn)在瑪琳謀殺案的犯罪現(xiàn)場(chǎng)。

當(dāng)檢控官準(zhǔn)備對(duì)瑪琳謀殺案重新進(jìn)行審判時(shí),新的證據(jù)突然涌現(xiàn)出來(lái)。

早年,警方在死者家里發(fā)現(xiàn)了一些油漆微粒,它們被包裹在棉纖維里面。而在1962年法庭進(jìn)行第一次審判的時(shí)候,鑒別這些微粒的技術(shù)尚不存在。但是這些油漆微粒究竟來(lái)自何處?看來(lái),油漆微粒會(huì)使案件有新的突破,在24年后的今天,我們已經(jīng)具備了鑒定微粒的技術(shù)。


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