探讨火灾调查中阻燃剂烟尘的提取和分析

陈征宇

（重庆市消防救援总队，重庆 400000）

0 引言

随着火灾事故发生规模与发生概率的不断攀升，给火灾现场调查工作带来一定的难度。火灾调查工作期间，通过做好助燃剂烟尘的检测与定性，不仅能够帮助火调人员充分了解火灾事故的发生原因，同时还能对相关纵火案的调查与审理工作提供支持。因而，当前要对火灾调查工作引起重视，并积极做好助燃剂烟尘的提取，确保火灾调查的有序开展。

1 助燃剂烟尘提取研究

通过对大量火灾事故调查结果的分析，发现很多火灾事故的发生是人为故意造成的，比如纵火骗保、报复性纵火等。嫌疑人纵火过程通常将汽油、柴油等一些易燃液体当作纵火过程的助燃物。火灾发生后，通过对现场烟尘以及燃烧残留物等做出提取与深入的分析之后，能够确定出助燃剂的种类以及载体的类型，进而为公安消防部门案件破获提供帮助。过去几年中，对助燃剂烟尘的提取与研究工作主要集中在以下四个方面：①以往的研究表明，在完全敞开燃烧的情况下，不同温度中汽油烟尘的萃取效果存在较大差异，低温萃取的效果明显比高温萃取的差，通过开展大量的固相微萃取试验，发现萃取平衡温度主要在70℃左右；②还有研究人员对完全敞开以及半封闭状态下的汽油燃烧烟尘做出对比，实验过程中，主要利用气相色谱——质谱联用仪进行实现现象的分析。研究表明，在半封闭燃烧条件下产生的烟尘，含有更多种类的具有多环芳烃特征的物质；③还有研究人员对不同保存时间的烟尘做出对比分析，研究发现经过长时间保存的烟尘，其主要物质并没有发生变化，但最大峰值出现明显的降低现象；④对于汽油、柴油这两种不同类型的助燃剂，在对其烟尘进行分析与检测之后，发现两种烟尘中所含多环芳烃物质的种类存在较大的差异，并且特征物质出现峰值的时间也不相同。

2 做好火灾调查助燃剂烟尘提取工作的重要性

一方面，火灾调查工作的开展有着重要的意义：首先，加强对火灾物证、物品与火灾痕迹的保护，能够帮助我们更加全面的了解火灾事故的发生原因。通过对火灾物证做出深入的研究与数据分析之后，可以针对火灾的预防提供相关依据。因而，对于火调人员要认真做好物证的检测与分析，并从中积累宝贵的经验。其次，加大火灾现场的调查力度，确保火调工作的公正性、公平性，及时找出火灾事故的发生原因，还能依据法律规定对纵火者追究相应的责任，为受害者伸张正义，维护社会安定。此外，利用火灾调查物证开展恶意刑事案件的剖析和教育宣传，能够有效防止违法犯罪活动的发生，这对维护社会稳定、保证居民的生活质量有着重要的意义。当前，在进行火灾调查工作期间，要结合火灾现场的具体环境，深入剖析火灾事故的发生原因，并加强对火灾证物的研究与检测。另一方面，火灾发生后，火灾调查是一项必要的工作。在开展火灾调查工作期间，要对助燃剂做出全面、细致的研究。相比于其他易燃物而言，助燃剂在其燃烧期间会发出大量的烟尘，通过对这些烟尘做出全面的提取、分析之后，能够锁定助燃剂的种类。同时，通过对助燃剂的剂量做出研究之后，再结合现场具体的燃烧位置，就能判别出火灾事故的属性，为火灾案件的侦破提供帮助。

3 常见的火灾助燃剂烟尘提取与检测分析技术

3.1 气相色谱法

对气相色谱法而言，它是一种应用相对广泛的助燃剂烟尘提取物的检测方式。但是，如果仅利用气相色谱法对提取物有进行检测，那么只能获取简单的检测结果。由于汽油主要是脂肪烃、环烃以及芳香烃的混合物，在受到火灾事故的影响下，会发生热解反应，所获得的产物样品具有高度污染性，因而在利用气相色谱法对其鉴定、检测时，经常受到相关因素的干扰。同时，由于上述污染的存在，会引发纵火物色谱峰的假象，严重影响到结果分析。但是，通过气相色谱质谱联用法的应用，就能很好解决上述问题。采用GCMS 检测技术，在对相应的质谱数据做出分析之后，发现助燃剂烟尘提取物中存在着典型的汽油特征基团的特性。此外，对质谱图进行处理之后，调出其中的特征质量粒子，能够对可疑轻质纵火物做出鉴别，该过程不会受到热解产物离子等因素的干扰。检测分析期间，也可采用气相色谱串联质谱的方法，对汽油的残留物进行检测。研究结果发现，该方法能够显著提高一级质谱方法的检测水平与能力，同时还能消除聚合物对检测结果的干扰。

3.2 固相微萃取法

该方法是一种较为传统的助燃剂烟尘萃取方法，并在固相萃取技术基础之上不断发展。在后续的检测分析过程中，主要用到的方法与技术有气相色谱法、高效液相色谱法。上述方法与技术的应用，能够在短时间内实现对多种样品的分离和分析。此外，通过对萃取纤维极性与厚度的控制，并确保取样时间的稳定性，合理调节样品的酸碱度、温度等各项重要参数，能够提高测定工作的准确度。一般来说，该技术最小检限值能够达到10-12～10-9的数量级。通过利用固相微萃取GC-MS 分析的方式，既可以对助燃剂烟尘提取物中的各项成分做出精确分析，同时还能避免有机溶剂在萃取过程带来的干扰，并且能够对火场残留物中存在的微量汽油成分做出精确、快速的检测。

3.3 薄层色谱法

该方法实质上是一种分配型层析分离检测与分析方法，检测分析期间需要用到固体吸附剂，比如硅胶等。同时，该方法应用时需要将水作为固定相溶剂，将有机溶剂作为流动相。这一方法的优势是无须使用特殊的设备与试剂，并且操作过程与方法相对简单、快速，检测分析结果更加直观。过去几年来，随着高效薄层色谱法的推广与应用，使得薄层色谱技术的应用更加成熟。具体应用期间，由于不同物质燃烧过程中所挥发出的轻馏分以及相关的热分解产物具有显著的差异，可以将烟尘的萃取溶液放置于薄层板上，在经过展开、显示处理之后，便可根据斑点显示个数以及颜色、Rf 值的差异，对助燃剂的类型做出判定。

4 助燃剂烟尘提取实验

为更好的开展火灾事故调查工作，应当对助燃剂烟尘状况开展全面、有效地提取，并在此基础上进行后续的的检测、分析等工作，确保火灾调查工作的效果与质量。

4.1 实验前的准备工作

在开展具体实验之前，需要对实验期间所用的各类设备、材料进行充分的准备。一般来说，实验过程中主要用到的各类装置包含以下几种：①就是圆形油盆、油盘、三脚架以及铁板罩子等基础性装置；②实验还需用到脱脂棉、试剂袋以及防火板等材料。本次试验期间，主要用到的仪器为Supelco 公司制造的PDMS/DVB 萃取头。另外，实验所用的助燃剂材料为93#汽油。

4.2 实验方法与条件

在助燃剂烟尘提取过程中，可以对不同的燃烧方式做出研究：第一组实验，在之前准备好的圆形油盆中添加93#汽油，注入量为300mL。之后，在油盆的正上方架设三角架，并在三脚架的上方设置防火板。其中，防火板的主要作用是对汽油自身的烟尘进行收集。实验过程中，93#汽油的燃烧与外界空气有着良好的接触，因而整个燃烧过程是完全开放式的。第二组实验，在同样的圆形油盆中添加93#汽油，注入量为同样是300mL。与第一组实验不同的是，本组实验使用的时中空的铁板罩子，试验期间将准备好的中空铁板罩子放置在油盘罩的正上放。需要注意的时，第二组实验同样需要放置防火板，用于对汽油烟尘进行良好的收集。对改组实验而言，所采用的燃烧方式为半封闭式的，空气流动速度相对较慢。

4.3 助燃剂烟尘提取及结果对比研究

上述两组实验主要是汽油完全式燃烧（第一组）与半封闭式燃烧（第二组）之间的对比，通过对实验过程中所收集的烟尘进行提取、封存、检验等一系列工作，对燃烧实验做出相应的研究。此外，本次实验主要从低温与高温萃取结果的对比分析方面展开研究。其中，低温萃取的温度分别为30℃以及40℃、50℃，具体的萃取时间是燃烧开始之后的20min 以及30min、40min，通过对实验结果做出分析之后发现，在温度较低的情况下，助燃剂烟尘的提取并没有受到明显的效果。对于高温萃取过程而言，萃取温度分别为60℃以及70℃、80℃，，萃取时间同样是在燃烧开始之后的20min 以及30min、40min。通过对实验结果做出分析之后发现，助燃剂烟尘提取情况明显好于低温萃取的情况。

5 结束语

助燃剂烟尘是火灾安全事故中最为常见的一种物质，对助燃剂粉尘进行提取、分析与检测，也是火灾调查工作的重要内容之一。本文首先对助燃剂烟尘提取的重要性做出分析，对近年来常用的助燃剂烟尘提取、分析方法进行了研究，并围绕助燃剂烟尘提取技术展开了相应的实验，结果表明高温萃取结果明显优于低温萃取的结果。实验过程中，首先要做好设备、材料的前期准备，并结合实验方式与条件，合理控制实验变量。通过开展助燃剂烟尘提取实验，可以为后续火灾调查工作的顺利开展提供重要的帮助。