Спектроскопия в инфракрасной области спектра основана на том, что определенные группы атомов поглощают электромагнитное излучение в интервале от 2 до 50 мкм независимо от остальной части молекул. Инфракрасные спектры, обусловленные колебательными и вращательными движениями ядер элементов, образующих молекулы вещества, являются весьма специфичными. По ИК-спектру можно сравнительно просто установить, содержит ли данное соединение такого рода функциональную группу или нет. ИК-спектроскопию можно с успехом использовать для исследования различных бесцветных и окрашенных компонентов материалов документов.
В исследовании материалов документов наряду с методами исследования молекулярного состава важное место занимают методы определения их элементого состава. Так, например, при решении вопросов диагностического и идентификационного характера применительно к основе (бумаге, картону) документа, элементный состав зольного остатка может быть определен методами эмиссионного спектрального, атомного абсорбционного и рентгеноспектрального анализов.
Эмиссионный спектральный анализ является одним из основных методов качественного и количественного элементного анализа минерального состава вещественных доказательств в криминалистике. При эмиссионном спектральном анализе для получения спектра проба исследуемого вещества нагревается (дуговым или искровым разрядом). За счет нагрева до высоких температур осуществляется как испарение вещества, т.е. получение облака атомов и ионов, так и их возбуждение, т.е. переход в состояние, когда они полученную извне энергию выделяют в виде квантов света. Полученный свет в спектрографах разлагается в спектр, который подвергается расшифровке. Для большинства элементов предел обнаружения элементным спектральным анализом составляет 10-3-10-4 % (в отдельный случаях до 10-7%), абсолютная чувствительность 10-11-10-12 г.
Атомный абсорбционный спектральный анализ в отличие от эмиссионного спектрального позволяет исследовать атомный состав вещества по спектрам поглощения и применяется для установления качественного и количественного состава вещества. Он основан на определении содержания элемента по поглощению света его атомами. По чувствительности и точности метод атомного абсорбционного анализа значительно превосходит атомный эмиссионный спектральный анализ, но производительность его ниже (так как для исследования вещество должно быть переведено в раствор, часть элементов этим методом не определяется, определение производится поэлементно, т.е. заранее нужно знать, какие элементы подлежат определению) и оборудование менее доступно.
Спектроскопия относится к информативным методам исследования материалов документов, но требует дорогостоящей аппаратуры и глубокой естественно научной и технической подготовки исследователя.
При исследовании материалов документов могут также быть использованы такие рентгеновские методы, как рентгеновский структурный и рентгеновский фазовый анализы. Физической основой данных методов является специфический характер взаимодействия рентгеновского излучения с веществами, имеющими упорядоченную структуру (у материалов документов такими веществами могут быть наполнители бумаги, пигменты, красители и пр.).
С помощью рентгеноструктурного анализа можно определить межплоскостные расстояния в кристаллах исследуемых объектов, которые являются их характеристическими признаками. Специальные таблицы позволяют определять вид вещества, если его состав заведомо не известен.
Метод же рентгеновского фазового анализа основан на регистрации углов дифракции рентгеновских лучей на кристаллических решетках. Эти углы специфичны для каждого кристаллического соединения, и поэтому их определение позволяет диагностировать индивидуальные вещества в многокомпонентных смесях.
Анализ экспертной практики показал, что лишь комплексный подход к исследованию материалов документов способствует успешному решению задач технико-криминалистической экспертизы документов.
7.2. КРИМИНАЛИСТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ БУМАГИ
Общие сведения о бумаге
Бумага представляет собой упругопластичный капиллярно-пористый материал, основу которого составляют волокна растительного происхождения, переплетенные и соединенные между собой в процессе формирования бумажного листа.
Мировая бумажная промышленность выпускает свыше 600 видов бумаги и картона, обладающих разнообразными свойствами: высокопрозрачные, электропроводящие и электроизоляционные, тонкие (толщиной 4-5 мкм) и толстые картоны, хорошо впитывающие влагу и водонепроницаемые, гладкие и шероховатые и др. Картон отличается от бумаги большей толщиной и массой одного квадратного метра. Бумага является материалом многокомпонентным, поскольку включает в себя различные по качественному и количественному составу компоненты. Для их изготовления используется волокнистое сырье, проклеивающие вещества, минеральные наполнители, красящие вещества, а также синтетические вещества для придания специальных свойств.
Основными источниками волокнистого сырья для получения полуфабрикатов, применяемых при производстве бумаги, являются:
• древесина хвойных и лиственных пород (ель, сосна, пихта, лиственница, береза, осина, тополь, ольха, бук);
• стебли однолетних растений (кукуруза, тростник и др.), а также лубяные волокна однолетних растений (лен, конопля, джут, рами, кенаф);
• волокна семян хлопка и отходов хлопкового производства (делинт, хлопковый пух);
• тряпичная масса — хлопчатобумажная, льняная, пеньковая;
• макулатура (старая бумага и обрезки);
• искусственные волокна в сочетании с древесной целлюлозой;
• синтетические волокна (капрон, нейлон, полиэтилен, нитрон и др.).
Проклеивающие вещества используются для связывания волокон между собой, увеличения влагонепроницаемости и механической прочности, устранения ворсистости, предупреждения расплыва красителей записей и др. В качестве таких веществ в бумажную массу вводят обычную и модифицированную канифоль, парафин, латекс, синтетические смолы, животный клей, крахмал.
Различают массную проклейку, когда клеи добавляют непосредственно в бумажную массу, и поверхностную. Один вид проклейки не исключает другого, так как при этом преследуются разные цели. Массная проклейка необходима для дополнительного связывания волокон друг с другом, поверхностная — предотвращает отделение (выщипывание) волокон с внешних слоев бумаги, а также препятствует проникновению краски и влаги в процессе печати.
По степени проклейки все виды бумаги можно условно разделить на три группы: сильноклесные (писчая, тетрадная, чертежная), содержащие 1,5-4,0% канифоли; слабоклееные (мешочная, обойная, для глубокой печати), содержащие 0,5-1,0% канифоли; неклееные (газетная, папиросная, фильтровальная). Канифоль часто заменяется парафином, монтан-воском и др. Картон проклеивают, используя парафин либо канифольно-парафиновый клей.
Минеральные наполнители вводятся в бумагу для заполнения пор, утяжеления, улучшения цвета, придания белизны, гладкости, мягкости, непрозрачности, впитывающей способности и других свойств. В качестве наполнителей используют: каолин, гипс, мел, асбестин, тальк, бланфикс и др.
Почти все сорта бумаги подвергаются дополнительной обработке — подцветке, а в целях получения окрашенной бумаги — окраске, для чего в бумажную массу добавляют красящие вещества минерального (ультрамарин, охра, хромовые пигменты) или органического (аурамин, метиленовый голубой, кислотный голубой) происхождения. При изготовлении бумаги белого цвета в бумажную массу добавляют белые пигменты (карбонат кальция, диоксид титана, сульфат цинка), подсинивающие вещества (ультрамарин) и оптические отбеливатели — бесцветные или слабоокрашенные органические соединения, поглощающие ультрафиолетовые лучи в области 300-400 им и преобразующие их в синий или фиолетовый свет с длиной волны 400-500 нм (т.е. имеющие люминесценцию голубого или фиолетового цветов) и тем самым повышающие белизну бумаги. В качестве оптических отбеливателей используют препараты типа Релюкс, Гелиофор, Вольфен и другие, применение которых регламентировано стандартами и техническими условиями на бумагу и картон.
При обработке бумаги различными синтетическими веществами ей придаются свойства устойчивости к воде, кислотам, щелочам, маслу и паронепроницаемости. Для этих целей применяют следующие синтетические вещества: ацетат целлюлозы, нитрат целлюлозы, хлорированный каучук, полиэтилен и т.д.
