书写时间的确定多年来一直属于世界性文检学难题,国内外有关从事法庭科学的专家一直在致力于此项技术的探索。研究方向为相对书写时间的确定,研究特点为传统分离技术与现代仪器分析方法相结合,揭示墨水书写后某些性质的动态变化规律。研究方法主要为“溶剂提取法”,"挥发性成分测量法”。这些方法主要是检测离子的扩散程度,吸附能力,固体膜层的溶解度,转印能力以及颜色变化程度等,能够从不同方面解决一定范围的书写时间。我国对墨水书写时间的检验及研究起步较晚,多为引用国外研究技术,个别的在应用中有所发挥和提高,但到目前为止,还没有一项自己独特的检验方法。
一、原 理
对墨水遗留时间的研究主要是对墨迹氧化过程的实验分析。而墨迹氧化过程与墨水成分有关。鞣酸铁墨水(蓝黑墨水)的主要成分有单宁酸(亦称鞣酸铁或倍酸),硫酸亚铁和无机盐及水溶 性染料等。鞣酸和硫酸亚铁用于显色,它们反应生成无色鞣酸亚铁,氧化后生成黑色鞣酸铁的颜色。无机盐用于防止墨水储存时生成沉淀。另外还有粘稠剂阿拉伯胶 给墨水以适当的胶体性质,防止沉淀生成并使书写流利,防渗透。防腐剂酚类用以防止鞣酸及有机物中微生物的生成,沉淀的分解。可溶性蓝色染料使书写时有明快的色调。蓝黑墨水书写到纸张上以后,笔画中所含的二价铁离子和蓝色染料使字迹最初形成蓝色,随着时间推移,鞣酸亚铁与空气中的氧气接触,逐渐氧化为鞣酸 铁,使笔画颜色逐渐加深,显出黑色鞣酸铁。随着时间进一步的延长,笔画中的酸性成分一部分挥发,一部分与纸质中的含碳化合物缓慢氧化反应逐渐被破坏,只剩下氧化铁等成分,笔画变为暗褐色乃至渐渐变黄变浅,这就是墨迹的氧化经历。
用DSC法对墨水遗留时间进行研究的原理,就是在程序 温度控制下,测量墨水随时间变化的成分含量及物理,化学动态参数值。这些数值随时间不断改变,它们与时间之间存在定量关系,在程序温度控制下表现为一系列的吸热和放热现象,既吸热和放热特征峰。根据已知书写时间的样品,找出这些数值与书写时间的定量关系,作出热分析曲线,再比较同种墨水不同书写时间的DSC曲线,可以得出样品的相对书写时间。
二、实 验
仪 器: DU PONT 200型系列热分析系统910— DSC仪。
测试条件: 25℃/5.0(k/min)350℃。
气 氛:N2,流量 50ml/min ,O2流量20ml/min
样 品:蓝黑墨水及主要材料,各类纸张。
制 样:用上述材料涂写墨迹,按小时、日、月、年、不同时间段存放。
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