Метод главных компонент в ик-спектроскопическом анализе клейких лент

Цикин А.М.,¹ Монахова Ю.Б.²

¹ Национальный исследовательский Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского,

Саратов, Россия.

Аспирант 1г.

² Национальный исследовательский Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия. Молодой учёный.

Научный руководитель: Муштакова С.П., Курчаткин С.П.

В экспертно-криминалистической практике весьма распространены сравнительные исследования химического состава нескольких образцов однотипных материалов (веществ) для решения идентификационных задач – установления т.н. общего источника происхождения образцов (изготовления на одном оборудовании, в одном технологическом цикле, из одного и того же сырья и т.д.).

Примером таких образцов и таких материалов являются фрагменты липких лент (скотча), выполненных на основе пленок двухосно-ориентированного полипропилена. Все полипропиленовые пленки для такого рода изделий поступают в Россию по импорту, и информация о составе сырья и об особенностях технологии формирования пленок у экспертов отсутствует. Вариации химического состава изотактического полипропилена в образцах пленок зависят, по сути, только от технологических добавок (свето- и термостабилизаторов), вводимых в полимер в малых количествах. Определение этих добавок стандартными методами не всегда возможно из-за ограниченного количества материала в объектах, поступающих на экспертизу.

Для идентификации разновидностей полипропилена – основы липких лент – использован метод ИК-спектроскопии (диапазон 4000-500 см^-1) в сочетании с хемометрическим методом главных компонент (МГК). Спектры всех исследуемых образцов имели несущественные различия (на рисунке 1 в качестве примера приведен спектр липкой ленты торговой марки Aviora).

Рис. 1. ИК-спектр образца клейкой ленты торговой марки Aviora.

Рис. 2. График счетов в МГК-модели.

Были проанализированы ИК-спектры 24 образцов клейких лент различных торговых марок: Klebebänder (3 шт.), Proff (2), Erich Krause (2), Tape Centrum (2), Noki (1), Airotape (3), Aviora (4), Nova Roll (1), Scotch Teryer (3), Crystal Tape (3). На графике счетов (рисунок 2) в координатах ГК1-ГК2 (эти главные компоненты определяют 73% спектроскопических данных) были получены кластеры, принадлежащие клейким лентам определенных производителей. По графику нагрузок были вычислены характеристические значения волновых чисел для каждой из марок клейких лент. Они составили для марки Aviora – 536÷548 см^-1, Tape Centrum – 999÷1011 см^-1, Erich Krause – 698÷730 см^-1, Crystal Tape – 1686÷1652 см^-1, Nova Roll ‑ 2925 см^-1, Klebebänder ‑ 528÷530 см^-1, Noki ‑ 1590 см^-1, Scotch Teryer ‑ 2349÷2362 см^-1, Proff – 2326÷2331 см^-1, Airotape – 3171÷3188 см^-1.

Полученные результаты позволяют проводить идентификацию образцов липких лент неизвестных производителей. Это актуально в криминалистической экспертизе, например, для сопоставления образцов изъятых на месте происшествия и образцов, изъятых у подозреваемых. Следует отметить, подобная возможность появляется благодаря применению хемометрических методов обработки данных, так как прямое сравнение ИК-спектров образцов клейких лент различных производителей не позволяет выполнить сравнительный анализ.