Nghiên cứu lựa chọn phương pháp phân tích dấu vết sơn hình thành trong va chạm giao thông

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRƯƠNG VĂN SONG HÀO NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH DẤU VẾT SƠN HÌNH THÀNH TRONG VA CHẠM GIAO THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÓA HỌC Đà Nẵng 2022 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRƯƠNG VĂN SONG HÀO NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH DẤU VẾT SƠN HÌNH THÀNH TRONG VA CHẠM GIAO THƠNG Chun ngành: Kỹ thuật Hóa học Mã số: 8520301 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TS DƯƠNG THẾ HY LỜI CAM ĐOAN LIÊM CHÍNH HỌC THUẬT Tác giả xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các thơng tin trích dẫn nghiên cứu rõ nguồn gốc rõ ràng, tuân theo định số 29/QĐ-ĐHBK ngày 09/01/2017 Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng liêm học thuật Nếu có vi phạm hành vi định bịa đặt, gian lận, đạo văn giúp người khác vi phạm, tác giả xin hoàn toàn chịu trách nhiệm Các số liệu, kết nêu luận văn tốt nghiệp trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Học viên Trương Văn Song Hào THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn TS Dương Thế Hy giao đề tài, tận tình hướng dẫn, động viên tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành luận văn Em xin cảm ơn thầy, cô giáo Khoa Hóa, trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng dạy dỗ, truyền đạt kiến thức cho em suốt trình học tập nghiên cứu Em xin chân thành cảm ơn ThS Vương Thị Thanh Hằng, anh chị Phịng Giám định hóa học - Viện Khoa học hình Bộ Cơng an nhiệt tình giúp đỡ, động viên, truyền đạt lại nhiều kinh nghiệm quý báu cho em Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn lãnh đạo phịng Kỹ thuật hình Công an tỉnh Quảng Trị đồng nghiệp tạo điều kiện để tơi hồn thành luận văn Cuối cùng, xin gửi lời cám ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè hỗ trợ, chỗ dựa vững giúp tơi hồn thành luận văn Đà Nẵng, ngày 28 tháng 05 năm 2022 Học viên Trương Văn Song Hào THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN 1.1 SƠN VÀ MÀNG SƠN PHỦ BỀ MẶT XE 1.1.1 Định nghĩa sơn 1.1.2 Thành phần sơn 1.1.3 Cấu trúc màng sơn 1.2 CÁC LOẠI DẤU VẾT SƠN HÌNH THÀNH TRONG VA CHẠM GIAO THÔNG 1.2.1 Dấu vết hóa học vụ va chạm giao thơng 1.2.2 Dấu vết sơn hình thành va chạm giao thông 1.3 CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ LÝ LUẬN CỦA VIỆC SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH DẤU VẾT SƠN TRONG ĐIỀU TRA, GIẢI QUYẾT VA CHẠM GIAO THÔNG 1.3.1 Cơ sở lý luận 1.3.2 Cơ sở khoa học 1.4 CƠ SỞ LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH…… 1.4.1 Phương pháp sắc ký khí, khối phổ……………………… 1.4.2 Phương pháp kính hiển vi điện tử quét tán xạ lượng tia X…………………………………………………………… 1.4.3 Phương pháp quang phổ hồng ngoại…………………… 1.4.4 Phương pháp phân tích nhiệt trọng trường……………… 1.4.5 Phương pháp huỳnh quang tia X………………………… 1.4.6 Phương pháp quét nhiệt vi sai…………………………… 1.4.7 Phương pháp đo màu…………………………………… 1.5 NGUYÊN TẮC CỤ THỂ CỦA MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH …………………………………………………… 1.5.1 Phương pháp Sắc ký khí, khối phổ 1.5.2 Phương pháp kính hiển vi điện tử quét tán xạ lượng tia X 1.5.3 Phương pháp quang phổ hồng ngoại…………………… Chương THỰC NGHIỆM 2.1 MẪU PHÂN TÍCH 2.2 THIẾT BỊ VÀ HÓA CHẤT………………… 2.2.1 Thiết bị THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG 8 9 9 9 10 10 12 14 19 19 20 20 Lưu hành nội 2.2.2 Dụng cụ, hóa chất 2.3 THỰC NGHIỆM 2.3.1 Tạo mẫu phân tích 2.3.2 Phương pháp phân tích máy sắc ký khí khối phổ 2.3.3 Phương pháp phân tích máy quang phổ hồng ngoại 2.3.4 Phương pháp phân tích kính hiển vi điện tử quét 2.3.5 Phương pháp phân tích nhiệt trọng trường……………… 2.3.6 Phương pháp huỳnh quang tia X………………………… 2.3.7 Phương pháp quét nhiệt vi sai…………………………… 2.3.8 Phương pháp đo màu…………………………………… Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ KHỐI PHỔ…………………… 3.1.1 Lựa chọn dung mơi hịa tan mẫu ………………………… 3.1.2 Phân tích mẫu sơn…………………………………… 3.2 PHƯƠNG PHÁP KÍNH HIỂN VI ĐIỆN TỬ QT 3.2.1 Kết phân tích hình thái mẫu………………………… 3.2.2 Kết phân tích nguyên tố……………………………… 3.3 PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HỒNG NGOẠI 3.3.1 Kết phân tích mẫu nhựa … …………………… 3.3.2 Kết phân tích mẫu sơn ……………………………… 3.4 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH NHIỆT TRỌNG TRƯỜNG… 3.5 PHƯƠNG PHÁP HUỲNH QUANG TIA X…………………… 3.6 PHƯƠNG PHÁP QUÉT NHIỆT VI SAI……………………… 3.7 PHƯƠNG PHÁP ĐO MÀU…………………………………… 3.8 ĐÁNH GIÁ CHUNG ………………………………………… KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG 23 23 23 24 25 25 26 26 26 26 27 27 27 28 36 36 41 44 44 44 52 54 55 57 59 61 63 64 Lưu hành nội NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH DẤU VẾT SƠN HÌNH THÀNH TRONG VA CHẠM GAO THÔNG Học viên: Trương Văn Song Hào Chun ngành: Kỹ thuật hóa học Mã số: 8520301 Khố 40 Trường Đại học Bách khoa - ĐH Đà Nẵng Tóm tắt - Dấu vết sơn hình thành va chạm giao thông dấu vết lớp sơn phủ bề mặt phương tiện giao thông để lại trường sau va chạm giao thông Các dấu vết trở thành khoa học giúp quan chức đánh giá chất vụ va chạm giao thơng Để thực điều đó, mẫu sơn thu thập phải phân tích, so sánh đánh giá độ trùng khớp Các phương pháp phân tích nghiên cứu sử dụng bao gồm: Sắc ký khí, khối phổ; Kính hiển vi điện tử quét; Quang phổ hồng ngoại; Phân tích nhiệt trọng trường: Huỳnh quang tia X; Quét nhiệt vi sai; Đo màu Các mẫu phân tích thực nghiệm sử dụng chi tiết sơn phủ xe máy nhãn hiệu Honda Wave Yamaha Jupiter Các phân tích tiến hành mẫu sơn mẫu nhựa Kết nghiên cứu cho thấy ưu điểm, nhược điểm phương pháp phân tích; phù hợp phương pháp phân tích loại dấu vết sơn khác Trên sở đó, lựa chọn phương pháp phân tích tối ưu để tạo sở áp dụng thực tiễn Tác giả tóm tắt kêt đạt đưa kiến nghị cho hướng phát triển Từ khóa - Sơn xe; Quang phổ hồng ngoại; Kính hiển vi điện tử quét; Nhiệt trọng trường; Huỳnh quang tia X RESEARCH FOR SELECTION OF ANALYSIS METHOD OF PAINT TRACKS FORMED IN TRAFFIC COLLISIONS Abstract - Paint traces formed in traffic collisions are traces of paint coating on the surface of vehicles left at the scene after traffic collisions Those traces can become a scientific basis to help authorities assess the nature of the traffic collision To that, the collected coating samples must be analyzed, compared, and evaluated for similarity The analytical methods used include: Gas Chromatography Mass spectrometry; Scanning Electron Microscope; Fouriertransform infrared spectroscopy; Thermogravimetric Analysis: X-ray fluorescence; Differential Scanning Calorimeter; Color measurement The experimental analysis samples used are painted details of Honda Wave and Yamaha Jupiter brand motorcycles Analyzes can be performed for both coating and plastic substrates Research results have shown the advantages and disadvantages of each analysis method; suitability of the analytical method for different types of paint traces On that basis, select the most optimal analytical method to create a basis for practical application The author has summarized the obtained results and made recommendations for the next development direction Key words - Paint; Fourier-transform infrared spectroscopy; Scanning Electron Microscope; Thermogravimetric Analysis; X-ray fluorescence THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Bảng 2.2 Bảng 3.1 Bảng 3.2 Bảng 3.3 Bảng 3.4 Bảng 3.5 Bảng 3.6 Bảng 3.7 Bảng 3.8 Bảng 3.9 Bảng 3.10 Bảng 3.11 Thống kê mẫu phân tích………………………………… Các mẫu mang phân tích……………………………… Kích thước nhựa lớp sơn mẫu……………… Kết phân tích nguyên tố mẫu nhựa WA………… Kết phân tích nguyên tố mẫu nhựa WM………… Kết phân tích nguyên tố mẫu nhựa JA………… Kết phân tích nguyên tố mẫu nhựa JM………… Kết phân tích nguyên tố mẫu sơn WA……………… Kết phân tích nguyên tố mẫu sơn WM……………… Kết phân tích nguyên tố mẫu sơn JA………………… Kết phân tích nguyên tố mẫu sơn JM………………… Kết đo huỳnh quang tia X…………………………… Kết đo huỳnh quang tia X…………………………… THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Trang 19 23 36 41 41 42 42 42 43 43 44 55 55 Lưu hành nội DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Hình 1.2 Hình 1.3 Hình 1.4 Hình 1.5 Hình 1.6 Hình 1.7 Hình 1.8 Hình 1.9 Hình 1.10 Hình 1.11 Hình 2.1 Hình 2.2 Hình 2.3 Hình 2.4 Hình 2.5 Hình 2.6 Hình 2.7 Hình 2.8 Hình 2.9 Hình 2.10 Hình 3.1 Hình 3.2 Hình 3.3 Hình 3.4 Hình 3.5 Hình 3.6 Hình 3.7 Hình 3.8 Hình 3.9 Hình 3.10 Hình 3.11 Hình 3.12 Hình 3.13 Hình 3.14 Hình 3.15 Hình 3.16 Trang Thành phần hệ sơn……………………………………… Dấu vết hóa học trường vụ va chạm giao thông Dấu vết sơn hình thành từ chi tiết sơn bị gãy vỡ…………… Dấu vết dạng mài xiết………………………………………… Tọa độ màu không gian màu CIELab…………………… 10 Sơ đồ hệ thống sắc ký khí…………………………………… 11 Sơ đồ hệ thống sắc ký khí, khối phổ………………………… 11 Sơ đồ mơ tả thiết bị kính hiển vi điện tử quét……………… 13 Sơ đồ mô tả máy quang phổ hồng ngoại…………………… 15 Sơ đồ phổ kế hồng ngoại…………………………………… 16 Tần số số nhóm chức……………………………… 17 Chi tiết mang xe Honda Wave Jamaha Jupiter…………… 19 Máy sắc ký khí, khối phổ…………………………………… 20 Kính hiển vi điện tử quét…………………………………… 20 Máy quang phổ hồng ngoại………………………………… 21 Thiết bị phân tích nhiệt trọng trường………………………… 21 Máy quét nhiệt vi sai………………………………………… 22 Thiết bị phân tích huỳnh quang tia X cầm tay……………… 22 Máy đo màu………………………………………………… 23 Mẫu cần phân tích mẫu phân tích đối chứng xe Honda Wave 24 Mẫu cần phân tích mẫu phân tích đối chứng xe Yamaha Jupiter 24 Phổ sắc ký mẫu thử dung môi Acetone……………… 27 Phổ sắc ký mẫu thử dung môi Methanol…………… 27 Phổ sắc ký mẫu thử dung môi Chloroform………… 27 Phổ sắc ký mẫu sơn WA (phân tích lần 1) …………………… 28 Phổ sắc ký mẫu sơn WA (phân tích lần 2) …………………… 28 Phổ sắc ký mẫu sơn WA (phân tích lần 3) …………………… 29 Phổ sắc ký mẫu sơn WM (phân tích lần 1) …………………… 29 Phổ sắc ký mẫu sơn WM (phân tích lần 2) …………………… 29 Phổ sắc ký mẫu sơn WM (phân tích lần 3) …………………… 30 So sánh trùng khớp khổ sắc ký mẫu sơn WA WM……… 30 Phổ sắc ký mẫu sơn JA (phân tích lần 1) ……………………… 31 Phổ sắc ký mẫu sơn JA (phân tích lần 2) ……………………… 31 Phổ sắc ký mẫu sơn JA (phân tích lần 3) ……………………… 31 Phổ sắc ký mẫu sơn JM (phân tích lần 1) ……………………… 32 Phổ sắc ký mẫu sơn JM (phân tích lần 2) ……………………… 32 Phổ sắc ký mẫu sơn JM (phân tích lần 3) ……………………… 32 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội Hình 3.17 Hình 3.18 Hình 3.19 Hình 3.20 Hình 3.21 Hình 3.22 Hình 3.23 Hình 3.24 Hình 3.25 HÌnh 3.26 Hình 3.27 Hình 3.28 Hình 3.29 Hình 3.30 Hình 3.31 Hình 3.32 Hình 3.33 Hình 3.34 Hình 3.35 Hình 3.36 Hình 3.37 Hình 3.38 Hình 3.39 Hình 3.40 Hình 3.41 Hình 3.42 Hình 3.43 Hình 3.44 Hình 3.45 Hình 3.46 Hình 3.47 Hình 3.48 Hình 3.49 Hình 3.50 Hình 3.51 Hình 3.51 So sánh trùng khớp khổ sắc ký mẫu sơn JA JM………… So sánh trùng khớp khổ sắc ký mẫu sơn Wave Jupiter… Phổ khối chất tìm thấy Rt = 5.313………………………… Phổ khối chất tìm thấy Rt = 5.474………………………… Phổ khối chất tìm thấy Rt = 5.749………………………… Phổ khối chất tìm thấy Rt = 9.241………………………… Bề mặt cắt dọc mẫu WA……………………………………… Bề mặt lớp sơn WA…………………………………………… Bề mặt cắt dọc mẫu WM……………………………………… Bề mặt lớp sơn WM…………………………………………… Bề mặt cắt dọc mẫu JA………………………………………… Bề mặt lớp sơn JA……………………………………………… Bề mặt cắt dọc mẫu JM………………………………………… Bề mặt lớp sơn JM……………………………………………… Phổ hồng ngoại mẫu nhựa WA…………………………… Phổ hồng ngoại mẫu nhựa WM…………………………… Phổ hồng ngoại mẫu nhựa JA…………………………… Phổ hồng ngoại mẫu nhựa JM…………………………… Phổ hồng ngoại mẫu sơn WA………………………………… Phổ hồng ngoại mẫu sơn WM………………………………… Phổ hồng ngoại mẫu sơn JA………………………………… Phổ hồng ngoại mẫu sơn JM………………………………… So sánh phổ hồng ngoại mẫu nhựa WA WM So sánh phổ hồng ngoại mẫu nhựa JA JM So sánh phổ hồng ngoại mẫu sơn WA WM So sánh phổ hồng ngoại mẫu sơn JA JM So sánh phổ hồng ngoại mẫu nhựa Honda Jupiter So sánh phổ hồng ngoại mẫu sơn Honda Jupiter TGA mẫu sơn chi tiết TGA mẫu sơn hai chi tiết khác TGA mẫu nhựa Đường cong DSC mẫu sơn Đường cong DSC mẫu nhựa Kết phân tích màu mẫu sơn Giá trị L mẫu sơn WA, WA, JA Giá trị b mẫu sơn WA, WA, JA THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG 33 33 34 34 35 35 37 37 38 38 39 39 40 40 45 46 46 47 47 48 48 49 49 50 50 51 51 52 53 53 54 56 56 57 58 58 Lưu hành nội 71 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 72 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 73 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 74 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 75 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 76 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 77 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 78 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 79 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 80 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 81 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 82 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 83 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 84 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 85 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội ... 1.2.2 Dấu vết sơn hình thành va chạm giao thông Từ thực tiễn vụ va chạm giao thông xảy cho thấy, loại dấu vết hóa học tồn trường dấu vết sơn dấu vết dễ tồn dấu vết phổ biến nhất, lẽ xảy va chạm giao. .. đó, đề tài ? ?Nghiên cứu lựa chọn phương pháp phân tích dấu vết sơn hình thành va chạm giao thơng” lựa chọn cho luận án tốt nghiệp cao học Mục tiêu nghiên cứu Xác định phương pháp phân tích phù hợp... 1.2.1 Dấu vết hóa học vụ va chạm giao thông 1.2.2 Dấu vết sơn hình thành va chạm giao thông 1.3 CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ LÝ LUẬN CỦA VIỆC SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH DẤU VẾT SƠN TRONG ĐIỀU