The Investigation of Arson Samples by GCxGC-TOFMS
Aplikace | 2007 | LECOInstrumentace
Vyšetřování žhářských trestných činů představuje kombinaci forenzní chemie a analytické výzvy. Po požáru zůstávají jen stopy akcelerantu, které jsou navíc ovlivněny vysokou teplotou a matricovými interferencemi. Klasické jednorozměrné GC-MS metody často selhávají při oddělení složitých vzorků a identifikaci charakteristických vzorců urychlovačů. Dvoudimenzionální chromatografie GCxGC spojená s TOFMS umožňuje vyšší kapacitu separace a vizuální otisk složek urychlovače, čímž zlepšuje spolehlivost forenzní analýzy.
Cílem práce bylo ověřit schopnost GCxGC-TOFMS při detekci a identifikaci stopy benzinu v reálných vzorcích z místa žhářského činu a porovnat je se standardem benzinu. Vzorky poskytla Národní metrologická laboratoř v Pretorii. Analýza zahrnovala srovnání celkové iontové chromatografie (TIC) a tří sad extrahovaných iontů charakteristických pro alkany, aromáty a naftaleny.
V chromatogramech TIC i v extrahovaných iontových modelech se jevila vysoká shoda mezi standardem benzinu a vzorkem z požáru, navzdory tepelným a matricovým zásahům. Sady iontů umožnily jasně vizualizovat homologní řady alkanů, substituované benzeny a naftaleny. Některé rozdíly v relativních intenzitách odrážely spotřebu složek při hoření, ale charakteristické vzorce zůstaly konzistentní.
Další rozšíření zahrnuje aplikaci metody na jiné akceleranty (kerosen, motorová nafta), využití pokročilé chemometrie pro automatizované rozpoznávání vzorů a kvantifikaci stopových složek. Integrace GCxGC-TOFMS s multidimenzionální datovou analýzou slibuje ještě vyšší efektivitu forenzních vyšetření.
Studie prokázala vysokou účinnost GCxGC-TOFMS při detekci benzinu v reálných arson vzorcích. Díky dvojrozměrné separaci a rychlému hmotnostnímu záznamu je možné spolehlivě potvrdit přítomnost urychlovače i v náročných podmínkách po požáru.
GCxGC, GC/MSD, GC/TOF
ZaměřeníForenzní analýza a toxikologie
VýrobceLECO
Souhrn
Význam tématu
Vyšetřování žhářských trestných činů představuje kombinaci forenzní chemie a analytické výzvy. Po požáru zůstávají jen stopy akcelerantu, které jsou navíc ovlivněny vysokou teplotou a matricovými interferencemi. Klasické jednorozměrné GC-MS metody často selhávají při oddělení složitých vzorků a identifikaci charakteristických vzorců urychlovačů. Dvoudimenzionální chromatografie GCxGC spojená s TOFMS umožňuje vyšší kapacitu separace a vizuální otisk složek urychlovače, čímž zlepšuje spolehlivost forenzní analýzy.
Cíle a přehled studie
Cílem práce bylo ověřit schopnost GCxGC-TOFMS při detekci a identifikaci stopy benzinu v reálných vzorcích z místa žhářského činu a porovnat je se standardem benzinu. Vzorky poskytla Národní metrologická laboratoř v Pretorii. Analýza zahrnovala srovnání celkové iontové chromatografie (TIC) a tří sad extrahovaných iontů charakteristických pro alkany, aromáty a naftaleny.
Použitá metodika a instrumentace
- Vzorky: čistý vzorek benzinu a skutečný vzorek po požáru.
- Metoda: dvoudimenzionální GC (GCxGC) s modulací každých 6 s a rychlou akvizicí 100 spekter/s v rozsahu m/z 45–350.
- Extrahované ionty: 57+71+85 pro alifatické uhlovodíky, 91+105+134 pro alkylbenzeny, 128+142+156+170 pro naftalen a jeho deriváty.
- Kolony: Rtx-5 Sil MS (30 m×0,25 mm×0,25 µm) a Rtx-200 (2 m×0,18 mm×0,20 µm).
- Injektor: split 1:100 při 200 °C, přenosové vedení 200 °C, nosný plyn helium 1,0 mL/min.
- Teplotní program: primární kolona 35 °C (2 min), +2 °C/min do 175 °C; sekundární 50 °C (2 min), +2 °C/min do 190 °C; modulátor offset +20 °C.
- Masový spektrometr: LECO Pegasus 4D GCxGC-TOFMS, zdroj 200 °C.
Hlavní výsledky a diskuse
V chromatogramech TIC i v extrahovaných iontových modelech se jevila vysoká shoda mezi standardem benzinu a vzorkem z požáru, navzdory tepelným a matricovým zásahům. Sady iontů umožnily jasně vizualizovat homologní řady alkanů, substituované benzeny a naftaleny. Některé rozdíly v relativních intenzitách odrážely spotřebu složek při hoření, ale charakteristické vzorce zůstaly konzistentní.
Přínosy a praktické využití metody
- Výrazně vyšší rozlišení a kapacita separace oproti jednorozměrným metodám.
- Rychlá a spolehlivá vizualizace otisku urychlovače.
- Možnost analýzy složitých matric s minimální přípravou vzorku.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další rozšíření zahrnuje aplikaci metody na jiné akceleranty (kerosen, motorová nafta), využití pokročilé chemometrie pro automatizované rozpoznávání vzorů a kvantifikaci stopových složek. Integrace GCxGC-TOFMS s multidimenzionální datovou analýzou slibuje ještě vyšší efektivitu forenzních vyšetření.
Závěr
Studie prokázala vysokou účinnost GCxGC-TOFMS při detekci benzinu v reálných arson vzorcích. Díky dvojrozměrné separaci a rychlému hmotnostnímu záznamu je možné spolehlivě potvrdit přítomnost urychlovače i v náročných podmínkách po požáru.
Reference
- B-J de Vos: Master of Science Thesis, University of Pretoria, South Africa, 2005.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Applying the Technology of the TurboMatrix 650 ATD to the Analysis of Liquid Accelerants in Arson Investigation
2008|PerkinElmer|Aplikace
The ASTM classification table (Table 1 - Page 2) breaks liquid accelerants into 6 major classes. This table is a useful tool to assist the analyst in the identification of an accelerant. Each class of accelerants is described across a…
Klíčová slova
alkylbenzenes, alkylbenzenesalkanes, alkanesatd, atdaccelerant, accelerantfire, fireburned, burnedtube, tubedistillates, distillatesthermal, thermaltenax, tenaxdesorption, desorptionsample, sampleaccelerants, accelerantsarson, arsoncollection
Automatic Quantitative Analysis of Total Aromatics and Oxygenates in Gasoline Samples Using Comprehensive Two-Dimensional Gas Chromatography (GCxGC) and Time-of-Flight Mass Spectrometry (TOFMS)
2015|Agilent Technologies|Aplikace
® Automatic Quantitative Analysis of Total Aromatics and Oxygenates in Gasoline Samples Using Comprehensive Two-Dimensional Gas Chromatography (GCxGC) and Time-of-Flight Mass Spectrometry (TOFMS) LECO Corporation; Saint Joseph, Michigan USA 1. Introduction Increased environmental concerns in the past decade have led…
Klíčová slova
xylene, xylenegasoline, gasolineamyl, amylbutanol, butanolpropylbenzene, propylbenzeneobtained, obtainedethylbenzene, ethylbenzenechromatof, chromatofbuthyl, buthylether, etheralcohol, alcoholbenzene, benzenearomatics, aromaticsindane, indaneincrease
Low Energy EI and High Resolving Power Instrumentation for the Analysis of Arson Samples
2018|Agilent Technologies|Postery
Poster Reprint ASMS 2018 TP-180 Low Energy EI and High Resolving Power Instrumentation for the Analysis of Arson Samples Matthew Curtis Agilent Technologies, Santa Clara, CA Introduction The FBI Uniform Crime Reporting Program reported 56,825 arson cases in 2010 in…
Klíčová slova
ignitable, ignitableaccelerant, accelerantaccelerants, accelerantsliquids, liquidsfire, fireconfidence, confidencesubstrate, substratetemperature, temperaturespectral, spectralenergy, energyposter, posterfbi, fbiresolving, resolvingadditional, additionalanalysis
Using Thermal Desorption– Gas Chromatography for the Detection of Fire Accelerants in Arson Residues
2012|PerkinElmer|Aplikace
a p p l i c at i o n N o t e Gas Chromatography Using Thermal Desorption– Gas Chromatography for the Detection of Fire Accelerants in Arson Residues Introduction When fires occur under suspicious circumstances, forensic scientists will…
Klíčová slova
wood, woodfire, firethermal, thermalperkinelmer, perkinelmeraccelerant, acceleranttube, tubeaccelerants, accelerantsburnt, burntburned, burneddesorber, desorberdesorption, desorptiongas, gaschromatograph, chromatographtrap, trapsections