novaĵoj

Ni uzas kuketojn por plibonigi vian sperton. Daŭrigante la navigadon en ĉi tiu retejo, vi konsentas pri nia uzado de kuketoj. Pliaj informoj.
Kiam trafikakcidento estas raportita kaj unu el la veturiloj forlasas la lokon, krimmedicinaj laboratorioj ofte estas taskigitaj retrovi la pruvojn.
Restaĵoj inkluzivas rompitajn vitrojn, rompitajn antaŭajn lampojn, postlampojn aŭ bufrojn, same kiel bremspurojn kaj farbrestaĵojn. Kiam veturilo kolizias kun objekto aŭ persono, la farbo verŝajne translokiĝas en la formo de makuloj aŭ ĉipoj.
Aŭtofarbo estas kutime kompleksa miksaĵo de diversaj ingrediencoj aplikataj en pluraj tavoloj. Kvankam ĉi tiu komplekseco malfaciligas analizon, ĝi ankaŭ provizas abundon da eble gravaj informoj por veturidentigo.
Ramana mikroskopio kaj Fourier-transforma infraruĝa spektro (FTIR) estas kelkaj el la ĉefaj teknikoj, kiuj povas esti uzataj por solvi tiajn problemojn kaj faciligi nedestruktan analizon de specifaj tavoloj en la ĝenerala tegaĵa strukturo.
Analizo de farbopecetoj komenciĝas per spektraj datumoj, kiujn oni povas rekte kompari kun kontrolprovaĵoj aŭ uzi kune kun datumbazo por determini la markon, modelon kaj jaron de la veturilo.
La Reĝa Kanada Rajda Polico (RCMP) konservas unu tian datumbazon, la datumbazon Paint Data Query (PDQ). Partoprenantaj krimmedicinaj laboratorioj estas alireblaj iam ajn por helpi konservi kaj vastigi la datumbazon.
Ĉi tiu artikolo fokusiĝas al la unua paŝo en la analiza procezo: kolekti spektrajn datumojn de farbopecetoj uzante FTIR kaj Raman-mikroskopion.
FTIR-datumoj estis kolektitaj per Thermo Scientific™ Nicolet™ RaptIR™ FTIR-mikroskopo; kompletaj Raman-datumoj estis kolektitaj per Thermo Scientific™ DXR3xi Raman-mikroskopo. Farbopecetoj estis prenitaj de difektitaj partoj de la aŭto: unu deŝirita de la pordopanelo, la alia de la bufro.
La norma metodo por alkroĉi transversajn specimenojn estas gisi ilin per epoksio, sed se la rezino penetras la specimenon, la rezultoj de la analizo povas esti influitaj. Por malhelpi tion, la farbopecoj estis metitaj inter du foliojn de poli(tetrafluoroetileno) (PTFE) ĉe transversa sekco.
Antaŭ la analizo, la transversa sekco de la farbopeceto estis mane apartigita de la PTFE kaj la peceto estis metita sur fenestron de baria fluorido (BaF2). FTIR-mapado estis farita en transmisia reĝimo uzante aperturon de 10 x 10 µm2, optimumigitan 15x objektivon kaj kondensilon, kaj paŝon de 5 µm.
La samaj specimenoj estis uzitaj por Raman-analizo por kohereco, kvankam maldika BaF2-fenestra sekco ne estas necesa. Indas rimarki, ke BaF2 havas Raman-pinton je 242 cm-1, kiu videblas kiel malforta pinto en iuj spektroj. La signalo ne devus esti asociita kun farboflokoj.
Akiru Raman-bildojn uzante bildpikselajn grandecojn de 2 µm kaj 3 µm. Spektra analizo estis farita sur la ĉefaj komponantaj pintoj kaj la identigprocezo estis helpita per la uzo de teknikoj kiel plurkomponentaj serĉoj kompare kun komerce haveblaj bibliotekoj.
Rice. 1. Diagramo de tipa kvartavola aŭtofarbo-specimeno (maldekstre). Transversa videomozaiko de farbopecetoj prenitaj de aŭtopordo (dekstre). Bildkredito: Thermo Fisher Scientific - Materialoj kaj Struktura Analizo
Kvankam la nombro da tavoloj de farboflokoj en specimeno povas varii, specimenoj tipe konsistas el proksimume kvar tavoloj (Figuro 1). La tavolo aplikita rekte al la metala substrato estas tavolo de elektroforeza praŝminko (proksimume 17-25 µm dika), kiu servas por protekti la metalon de la ĉirkaŭaĵo kaj servas kiel munta surfaco por postaj tavoloj de farbo.
La sekva tavolo estas aldona prafarbo, mastiko (ĉirkaŭ 30-35 mikrometrojn dika) por provizi glatan surfacon por la sekva serio de farbtavoloj. Poste venas la baza tavolo aŭ baza tavolo (ĉirkaŭ 10-20 µm dika) konsistanta el la baza farbpigmento. La lasta tavolo estas travidebla protekta tavolo (ĉirkaŭ 30-50 mikrometrojn dika), kiu ankaŭ provizas brilan finpoluron.
Unu el la ĉefaj problemoj kun analizo de farbospuroj estas, ke ne ĉiuj tavoloj de farbo sur la originala veturilo nepre ĉeestas kiel farbopecetoj kaj difektoj. Krome, specimenoj el malsamaj regionoj povas havi malsamajn konsistojn. Ekzemple, farbopecetoj sur bufro povas konsisti el bufromaterialo kaj farbo.
La videbla transversa bildo de farbopeceto estas montrita en Figuro 1. Kvar tavoloj estas videblaj en la videbla bildo, kiu korelacias kun la kvar tavoloj identigitaj per infraruĝa analizo.
Post mapado de la tuta sekco, individuaj tavoloj estis identigitaj uzante FTIR-bildojn de diversaj pintareoj. Reprezentaj spektroj kaj asociitaj FTIR-bildoj de la kvar tavoloj estas montritaj en Figuro 2. La unua tavolo korespondis al travidebla akrila tegaĵo konsistanta el poliuretano, melamino (pinto je 815 cm-1) kaj stireno.
La dua tavolo, la baza (kolora) tavolo kaj la travidebla tavolo estas kemie similaj kaj konsistas el akrilo, melamino kaj stireno.
Kvankam ili estas similaj kaj neniuj specifaj pigmentaj pintoj estis identigitaj, la spektroj ankoraŭ montras diferencojn, ĉefe rilate al pinta intenseco. La spektro de tavolo 1 montras pli fortajn pintojn je 1700 cm⁻¹ (poliuretano), 1490 cm⁻¹, 1095 cm⁻¹ (CO) kaj 762 cm⁻¹.
Pintaj intensecoj en la spektro de tavolo 2 pliiĝas je 2959 cm⁻¹ (metilo), 1303 cm⁻¹, 1241 cm⁻¹ (etero), 1077 cm⁻¹ (etero) kaj 731 cm⁻¹. La spektro de la surfaca tavolo korespondis al la biblioteka spektro de alkida rezino bazita sur izoftala acido.
La fina tavolo de la e-tega praŝminko estas epoksio kaj eble poliuretano. Fine, la rezultoj kongruis kun tiuj ofte troveblaj en aŭtofarboj.
Analizo de la diversaj komponantoj en ĉiu tavolo estis farita uzante komerce haveblajn FTIR-bibliotekojn, ne aŭtofarbdatumbazojn, do kvankam la kongruoj estas reprezentaj, ili eble ne estas absolutaj.
Uzi datumbazon desegnitan por ĉi tiu speco de analizo pliigos la videblecon eĉ de la marko, modelo kaj jaro de la veturilo.
Figuro 2. Reprezentaj FTIR-spektroj de kvar identigitaj tavoloj en sekco de ĉizita aŭtoporda farbo. Infraruĝaj bildoj estas generitaj el pintaj regionoj asociitaj kun individuaj tavoloj kaj supermetitaj sur la videobildon. La ruĝaj areoj montras la lokon de la individuaj tavoloj. Uzante aperturon de 10 x 10 µm² kaj paŝograndecon de 5 µm, la infraruĝa bildo kovras areon de 370 x 140 µm². Bildkredito: Thermo Fisher Scientific - Materialoj kaj Struktura Analizo
Figuro 3 montras videobildon de sekco de bufrofarbaj pecetoj, almenaŭ tri tavoloj estas klare videblaj.
Infraruĝaj transsekcaj bildoj konfirmas la ĉeeston de tri apartaj tavoloj (Fig. 4). La ekstera tavolo estas travidebla tegaĵo, plej verŝajne poliuretano kaj akrilo, kiu estis kohera kompare kun travideblaj tegaĵspektroj en komercaj krimmedicinaj bibliotekoj.
Kvankam la spektro de la baza (kolora) tegaĵo estas tre simila al tiu de la travidebla tegaĵo, ĝi estas tamen sufiĉe klara por esti distingita de la ekstera tavolo. Ekzistas signifaj diferencoj en la relativa intenseco de la pintoj.
La tria tavolo povas esti la bufromaterialo mem, konsistanta el polipropileno kaj talko. Talko povas esti uzata kiel plifortiga plenigaĵo por polipropileno por plibonigi la strukturajn ecojn de la materialo.
Ambaŭ eksteraj tavoloj estis kongruaj kun tiuj uzataj en aŭtofarbo, sed neniuj specifaj pigmentaj pintoj estis identigitaj en la antaŭfarbo.
Rice. 3. Videomozaiko de sekco de farbopecetoj prenitaj de aŭtobufro. Bildkredito: Thermo Fisher Scientific - Materialoj kaj Struktura Analizo
Rice. 4. Reprezentaj FTIR-spektroj de tri identigitaj tavoloj en sekco de farbopecetoj sur bufro. Infraruĝaj bildoj estas generitaj el pintaj regionoj asociitaj kun individuaj tavoloj kaj supermetitaj sur la videobildon. La ruĝaj areoj montras la lokon de la individuaj tavoloj. Uzante aperturon de 10 x 10 µm² kaj paŝograndecon de 5 µm, la infraruĝa bildo kovras areon de 535 x 360 µm². Bildkredito: Thermo Fisher Scientific - Materialoj kaj Struktura Analizo
Ramana bildiga mikroskopio estas uzata por analizi serion de sekcoj por akiri pliajn informojn pri la specimeno. Tamen, la Ramana analizo estas komplika pro la fluoreskeco elsendita de la specimeno. Pluraj malsamaj laserfontoj (455 nm, 532 nm kaj 785 nm) estis testitaj por taksi la ekvilibron inter fluoreska intenseco kaj Ramana signalintenseco.
Por la analizo de farbopecetoj sur pordoj, la plej bonajn rezultojn oni atingas per lasero kun ondolongo de 455 nm; kvankam fluoresko ankoraŭ ĉeestas, baza korekto povas esti uzata por kontraŭagi ĝin. Tamen, ĉi tiu metodo ne sukcesis sur epoksiaj tavoloj ĉar la fluoresko estis tro limigita kaj la materialo estis sentema al lasera difekto.
Kvankam iuj laseroj estas pli bonaj ol aliaj, neniu lasero taŭgas por epoksianalizo. Raman-transversa analizo de farbopecetoj sur bufro uzante 532 nm-laseron. La fluoreska kontribuo ankoraŭ ĉeestas, sed forigita per bazlinia korekto.
Rice. 5. Reprezentaj Raman-spektroj de la unuaj tri tavoloj de aŭtoporda peceto-specimeno (dekstre). La kvara tavolo (epoksio) perdiĝis dum la fabrikado de la specimeno. La spektroj estis bazlinie korektitaj por forigi la efikon de fluoresko kaj kolektitaj per 455 nm lasero. Areo de 116 x 100 µm2 estis montrita uzante pikselan grandecon de 2 µm. Transversa videomozaiko (supre maldekstre). Plurdimensia Raman-Kurbo-Rezolucio (MCR) transversa bildo (malsupre maldekstre). Bildkredito: Thermo Fisher Scientific - Materialoj kaj Struktura Analizo
Raman-analizo de sekco de peco de aŭtoporda farbo estas montrita en Figuro 5; ĉi tiu specimeno ne montras la epoksian tavolon ĉar ĝi perdiĝis dum la preparado. Tamen, ĉar Raman-analizo de la epoksia tavolo montriĝis problema, tio ne estis konsiderata problemo.
La ĉeesto de stireno dominas en la Raman-spektro de tavolo 1, dum la karbonila pinto estas multe malpli intensa ol en la IR-spektro. Kompare kun FTIR, la Raman-analizo montras signifajn diferencojn en la spektroj de la unua kaj dua tavoloj.
La plej proksima Raman-kongruaĵo al la baza tavolo estas perileno; kvankam ne preciza kongruaĵo, perilenaj derivaĵoj estas konataj esti uzataj en pigmentoj en aŭtofarbo, do ĝi povas reprezenti pigmenton en la kolortavolo.
La surfacaj spektroj kongruis kun izoftalaj alkidaj rezinoj, tamen ili ankaŭ detektis la ĉeeston de titana dioksido (TiO2, rutilo) en la specimenoj, kion foje malfacilis detekti per FTIR, depende de la spektra fortranĉo.
Rice. 6. Reprezenta Raman-spektro de specimeno de farbopecetoj sur bufro (dekstre). La spektroj estis bazlinie korektitaj por forigi la efikon de fluoreskeco kaj kolektitaj per 532 nm lasero. Areo de 195 x 420 µm2 estis montrata uzante pikselan grandecon de 3 µm. Transversa sekco videomozaiko (supra maldekstre). Raman MCR-bildo de parta transversa sekco (malsupra maldekstre). Bildkredito: Thermo Fisher Scientific - Materialoj kaj Struktura Analizo
Figuro 6 montras la rezultojn de Raman-disĵeto de sekco de farbopecetoj sur bufro. Plia tavolo (tavolo 3) estis malkovrita, kiu antaŭe ne estis detektita per FTIR.
Plej proksime al la ekstera tavolo estas kopolimero de stireno, etileno kaj butadieno, sed ekzistas ankaŭ indikoj pri la ĉeesto de plia nekonata komponanto, kiel montras malgranda neklarigebla karbonila pinto.
La spektro de la baza tavolo povas reflekti la konsiston de la pigmento, ĉar la spektro iagrade korespondas al la ftalocianina kombinaĵo uzata kiel pigmento.
La antaŭe nekonata tavolo estas tre maldika (5 µm) kaj parte konsistas el karbono kaj rutilo. Pro la dikeco de ĉi tiu tavolo kaj la fakto, ke TiO2 kaj karbono estas malfacile detekteblaj per FTIR, ne estas surprize, ke ili ne estis detektitaj per IR-analizo.
Laŭ la rezultoj de FT-IR, la kvara tavolo (la bufromaterialo) estis identigita kiel polipropileno, sed la Raman-analizo ankaŭ montris la ĉeeston de iom da karbono. Kvankam la ĉeesto de talko observita en FITR ne povas esti ekskludita, preciza identigo ne povas esti farita ĉar la koresponda Raman-pinto estas tro malgranda.
Aŭtofarboj estas kompleksaj miksaĵoj de ingrediencoj, kaj kvankam tio povas provizi multajn identigajn informojn, ĝi ankaŭ igas analizon grava defio. Farbopecetoj povas esti efike detektitaj per la Nicolet RaptIR FTIR-mikroskopo.
FTIR estas nedetrua analiza tekniko kiu provizas utilajn informojn pri la diversaj tavoloj kaj komponantoj de aŭtofarbo.
Ĉi tiu artikolo diskutas la spektroskopan analizon de farbotavoloj, sed pli detala analizo de la rezultoj, ĉu per rekta komparo kun suspektindaj veturiloj aŭ per dediĉitaj spektraj datumbazoj, povas provizi pli precizajn informojn por kongruigi la pruvon kun ĝia fonto.