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

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

Đà Nẵng, năm 2022
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
hành nội bộ

Lưu


Cơng trình được hồn thành tại
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
Người hướng dẫn khoa học: TS. Dương Thế Hy

Phản biện 1: TS. Phan Thế Anh
Phản biện 2: PGS.TS Lê Minh Đức

Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm
Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Kỹ thuật Hóa học
họp tại Trường Đại học Bách khoa vào ngày 28

tháng 05 năm 2022.

Có thể tìm hiểu luận văn tại:
− Trung tâm Học liệu và Truyền thông, Trường Đại
học Bách khoa - ĐHĐN
− Thư viện Khoa Hóa, Trường Đại học Bách
khoa – ĐHĐN.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
hành nội bộ

Lưu


THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
hành nội bộ

Lưu



1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong những năm gần đây, tình hình tai nạn giao thơng, đặc
biệt là tai nạn giao thơng đường bộ có chiều hướng gia tăng về số vụ và
tính chất, mức độ nghiêm trọng. Để giảm thiểu tai nạn giao thông, cần
phải áp dụng đồng bộ nhiều biện pháp. Trong đó, việc điều tra, xử lý
các vụ tai nạn giao thơng phải nhanh chóng, khách quan và xử lý

nghiêm minh những đối tượng vi phạm là một giải pháp quan trọng.
Trong phần lớn các vụ tai nạn giao thông đường bộ, khi xảy ra
va chạm giao thông giữa các phương tiện tham gia giao thông, giữa
phương tiện tham gia giao thông với người tham gia giao thông, giữa
phương tiện giao thông với các công trình giao thơng, cơng trình cơng
cộng (đường, cột mốc, dãy phân cách, cột điện,…) thì hiện trường sau
tai nạn giao thông thường tạo ra và để lại các dấu vết có bản chất hóa
học như: dấu vết sơn, nhựa, cao su, đất, thủy tinh, vải, sợi,…. Những
dấu vết này có thể trở thành những chứng cứ quan trọng giúp cơ quan
chức năng điều tra, xác định sự thật khách quan để giải quyết vụ tai nạn
giao thông.
Từ thực tiễn cho thấy, trong các vụ tai nạn giao thông khi xảy ra
va chạm cơ học thì dấu vết sơn để lại hiện trường hoặc dấu vết sơn của
phương tiện này để lại trên phương tiện khác là dấu vết dễ tồn tại và là
dấu vết phổ biến.
Dấu vết sơn để lại có thể ở các điều kiện khác nhau, có thể là
mảnh vỡ của các chi tiết được sơn hoặc vết mài xiết làm màng sơn bị
bong ra. Tùy thuộc vào số lượng và kiểu dấu vết để lại mà áp dụng các
phương pháp phân tích phù hợp, vừa đơn giản vừa cho độ tin cậy cao.
Trước tình hình các vụ tai nạn giao thơng xảy ra ngày một tăng
và tính chất phức tạp trong va chạm và hình thành dấu vết va chạm thì
ngồi việc nhận định, đánh giá bằng cảm quan thông qua kinh nghiệm
thực tiễn, cũng như giải thích cơ chế hình thành dấu vết theo cơ chế cơ

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Lưu hành nội bộ


2


học, vật lý thì việc xác định sự trùng khớp dấu vết, sự cùng loại, khác
loại của dấu vết sơn tạo ra do va chạm thơng qua việc phân tích, so sánh
về mặt hóa học là một cơ sở khoa học có tính thuyết phục cao, khách
quan và độ chính xác, tin cậy cao.
Trong bối cảnh khoa học, công nghệ ngày càng phát triển và
có nhiều ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, trong đó có lĩnh vực khoa học
hình sự thì việc nghiên cứu, nắm bắt kiến thức về chuyên ngành kỹ
thuật hóa học và kỹ thuật phân tích hóa học, bản chất của phương pháp
phân tích là yêu cầu cần thiết, quan trọng đối với người tiến hành giám
định, nhằm nâng cao trình độ chun mơn, nắm bắt khoa học, kỹ thuật
phục vụ tốt hơn cho công tác chuyên mơn của mình.
Trên cơ sở đó, đề tài “Nghiên cứu lựa chọn phương pháp phân
tích dấu vết sơn hình thành trong va chạm giao thông” được lựa chọn
cho luận án tốt nghiệp cao học.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Xác định được phương pháp phân tích phù hợp với kiểu dấu
vết sơn và lượng dấu vết sơn để lại từ va chạm giao thông.
3. Ý nghĩa của đề tài
Ứng dụng kết quả nghiên cứu vào cơng tác khoa học hình sự
trong nghiên cứu, giám định, phân tích dấu vết sơn từ các vụ tai nạn
giao thông, phục vụ công tác điều tra, giải quyết tai nạn giao thông của
các cơ quan chức năng.
Là cơ sở lý thuyết và thực nghiệm cho người làm cơng tác giám
định hóa học có thể nghiên cứu, lựa chọn, tiến hành trong q trình thực
hiện cơng tác chuyên môn.
Chương 1. TỔNG QUAN
1.1. SƠN VÀ MÀNG SƠN PHỦ BỀ MẶT XE
1.1.1. Định nghĩa sơn
1.1.2. Thành phần của sơn


THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Lưu hành nội bộ


3

1.1.3. Cấu trúc màng sơn
1.2. CÁC LOẠI DẤU VẾT SƠN HÌNH THÀNH TRONG
VA CHẠM GIAO THƠNG
1.2.1. Dấu vết hóa học trong các vụ va chạm giao thơng
Dấu vết hóa học trong va chạm giao thông là một loại dấu vết
vật chất cụ thể có bản chất hóa học có liên quan đến vụ va chạm giao
thơng. Các dấu vết đó có thể là cao su, nhựa, sơn, đất, thủy tinh, xăng
dầu. Trước, trong và sau khi xảy ra va chạm, các dấu vết này tồn tại và
biến đổi theo sự việc va chạm giao thơng.
1.2.2. Dấu vết sơn hình thành trong va chạm giao thông
Các dấu vết sơn tồn tại và được phát hiện tại hiện trường các
vụ va chạm giao thơng khá đa dạng, có thể có các loại dấu vết sau:
Thứ nhất, dấu vết sơn bị tách ra nguyên vẹn. Đây là dấu vết mà
khi xảy ra va chạm giao thông, dưới tác dụng của lực cơ học, chi tiết
của phương tiện tham gia giao thông bị vỡ ra khỏi phương tiện nằm ở
hiện trường. Mục tiêu đặt ra trong trường hợp này là phân tích, đánh
giá để so sánh mẫu sơn của chi tiết sơn được phát hiện để lại hiện trường
có cùng loại với mẫu sơn của phương tiện đã (hoặc nghi ngờ đã) gây ra
va chạm.
Thứ hai, dấu vết sơn bị mài xiết và bong ra. Đây là dấu vết sơn
mà khi xảy ra va chạm giao thông, tùy theo chiều hướng tác động và
phần tác động mà bề mặt sơn phủ bên ngoài của phương tiện bị mài

xiết và bóc tách ra sau đó bám dính trên phương tiện, mặt đường hoặc
rơi vãi trên mặt đường. Mục tiêu trong trường hợp này là đánh giá để
kết luận sự cùng loại, khác loại của mẫu sơn để lại trên phương tiện
hoặc trên mặt đường so với mẫu sơn của phương tiện đã (hoặc nghi ngờ
đã) gây ra va chạm.
Hai loại dấu vết có thể hình thành độc lập trong một vụ va chạm
hoặc đồng thời xuất hiện trong một vụ va chạm.
1.3. CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ LÝ LUẬN CỦA VIỆC SỬ
DỤNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH DẤU VẾT SƠN TRONG

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Lưu hành nội bộ


4

ĐIỀU TRA, GIẢI QUYẾT VA CHẠM GIAO THÔNG
1.3.1. Cơ sở lý luận
Trong va chạm giao thơng, việc phân tích dấu vết sơn được
thực hiện nhằm truy nguyên tính cùng loại. Khi xảy ra va chạm giao
thông giữa phương tiện X với phương tiện Y do va chạm cơ học giữa
hai phương tiện. Tùy theo mức độ và kiểu va chạm mà các dấu vết sơn
để lại có thể ở các kiểu khác nhau. Sau khi va chạm, qua công tác khám
nghiệm hiện trường, kiểm tra dấu vết va chạm, có thể phát hiện tại hiện
trường có mảnh vỡ của chi tiết các phương tiện hoặc phát hiện trên
phương tiện Y có mang dấu vết sơn (dấu vết A), nghi là sơn của phương
tiện X. Khi đó, ngồi việc đánh giá về mặt cảm quan, cơ chế hình thành
dấu vết về mặt cơ học, sự tương thích và trùng khớp về vết thì cần có
sự đánh giá về tính cùng loại giữa dấu vết sơn A với loại sơn được sơn

phủ của phương tiện X.
1.3.2. Cơ sở khoa học
Sơn có bản chất hóa học là một loại polyme hóa học. Việc phân
tích sơn được thực hiện bằng các phương pháp phân tích cơng cụ,
phương pháp hóa học, hóa lý là đầy đủ về cơ sở khoa học và được công
nhận.
1.4. CƠ SỞ LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN
TÍCH
1.4.1. Phương pháp sắc ký khí, khối phổ (GC/MS)
Cơ sở để lựa chọn phương pháp này là trong màng sơn có thể
có các chất hữu cơ chất hữu cơ thấp phân tử có khả năng hịa tan trong
các dung mơi hữu cơ. Các chất này có thể có nguồn gốc từ dung mơi,
phụ gia hoặc sản phẩm phân hủy của chất tạo màng theo thời gian. Do
đó, về nguyên tắc, có thể xử lý các mẫu sơn bằng các dung môi hữu cơ
để thu các dung dịch có chứa các thành phần của mẫu, sau đó sử dụng
thiết bị sắc ký khí ghép khối phổ để tách, phân tích, xác định chúng.
1.4.2. Phương pháp kính hiển vi điện tử quét tán xạ năng
lượng tia X (SEM)

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Lưu hành nội bộ


5

Kính hiển vi điện tử quét tán xạ năng lượng tia X (SEM, SEMEDXS hay SEM-EDS) là một công cụ rất hữu ích để nghiên cứu hình
thái học bề mặt của vật liệu và phân tích nguyên tố. Màng sơn có thể
hình thành từ nhiều lớp sơn khác nhau, mỗi lớp sơn có thành phần và
chiều dày khác nhau. Sử dụng phương pháp này để xác định cấu trúc

của màng sơn cũng như các nguyên tố có mặt trong màng sơn.
1.4.3. Phương pháp phổ hồng ngoại (FT-IR)
Các chất khác nhau sẽ cho phổ hồng ngoại có các đỉnh hấp thụ
hoặc truyền qua đặc trưng của các nhóm chức và liên kết đặc thù cho
chất đó. Dựa vào đặc điểm này, phương pháp phổ hồng ngoại được sử
dụng rất phổ biến trong phân tích nhận dạng, phát hiện thành phần của
sơn.
1.4.4. Phương pháp phân tích nhiệt trọng trường (TGA)
Mỗi loại chất tạo màng phân hủy theo một cơ chế khác nhau,
nhiệt độ phân hủy khác nhau và độ sụt giảm khối lượng cũng khác nhau.
Các đặc điểm này có thể phát hiện thơng qua phương pháp phân tích
nhiệt trọng trường. Nếu 2 màng sơn là của cùng một loại thì sẽ có sự
trùng lặp về các tính chất này.
1.4.5. Phương pháp huỳnh quang tia X (X-ray Fluorescence)
Phương pháp này được sử dụng để xác định thành phần nguyên
tố của vật liệu. Các loại sơn khác nhau sử dụng bột màu, bột độn, phụ
gia khác nhau nên việc xác định thành phần nguyên tố trong màng sơn
cũng là một phương pháp tiềm năng để tìm ra sự tương đồng của các
màng sơn.
1.4.6. Phương pháp quét nhiệt vi sai (DSC)
Phương pháp này sử dụng trong phân tích polymer để xác định
nhiệt độ kết tinh, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ hóa thủy tinh của
polymer. Các giá trị nhiệt độ này phụ thuộc vào bản chất polymer và
các phụ gia đưa vào như chất hóa dẻo, chất đóng rắn cũng như mật độ
liên kết ngang hình thành trong q trình đóng rắn. Các polymer sử
dụng làm chất tạo màng trong các sơn khác nhau có thể khác nhau về

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Lưu hành nội bộ



6

bản chất và/hoặc các thành phần khác như chất hóa dẻo, chất đóng rắn.
Vì vậy về ngun tắc có thể sử dụng DSC để xác định sự tương đồng
của các lớp sơn.
1.4.7. Phương pháp đo màu
Màu sắc thuộc về sự cảm nhận nên sẽ mang tính tương đối rất
cao khi quan sát trực tiếp bằng mắt thường. Do việc lượng hóa màu sắc
là cần thiết trong việc đánh giá màu. Màu sắc của màng sơn được tạo
nên từ sự phối hợp của các thành phần màu cơ bản. Máy đo màu có thể
phân tách màu của màng sơn thành các thơng số màu cơ bản. Trong
khơng gian màu CIELab thì một màu sẽ được xác định bởi 3 thông số:
L, a và b. Sự khác nhau của 2 màu có thể không phân biệt được bằng
mắt thường nhưng lại phân biệt được khi sử dụng máy đo màu.
Chương 2. THỰC NGHIỆM
2.1. MẪU PHÂN TÍCH
Mẫu chi tiết được chọn theo hai hãng xe Honda và Yamaha.
Màu sơn được chọn là màu đen.
2.2. DỤNG CỤ, THIẾT BỊ VÀ HÓA CHẤT
2.2.1. Thiết bị
2.2.1.1. Máy sắc ký khí, khối phổ
2.2.1.2. Kính hiển vi điện tử quét
2.3.1.3. Máy quang phổ hồng ngoại
2.2.1.4. Thiết bị phân tích nhiệt trọng trường
2.2.1.5. Thiết bị quét nhiệt vi sai
2.2.1.6. Thiết bị phân tích huỳnh quang tia X
2.2.1.7. Thiết bị đo màu
2.2.2. Dụng cụ, Hóa chất

Các dụng cụ hóa chất cần thiết cho xử lý mẫu.
2.3. THỰC NGHIỆM
2.3.1. Tạo mẫu phân tích
Mẫu cần phân tích là mẫu chi tiết bị gãy vỡ tách ra khỏi chi tiết

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Lưu hành nội bộ


7

của phương tiện, ký hiệu A; Mẫu phân tích đối chứng là mẫu được thu
trên phương tiện bị gãy vở tạo nên mẫu A, ký hiệu M.
2.3.2. Phương pháp phân tích bằng máy sắc ký khí khối phổ
2.3.3. Phương pháp phân tích bằng máy quang phổ hồng
ngoại
2.3.4. Phương pháp phân tích bằng kính hiển vi điện tử
quét
2.3.5. Phương pháp phân tích nhiệt trọng trường
2.3.6. Phương pháp quét nhiệt vi sai
2.3.7. Phương pháp đo màu
2.3.8. Phương pháp phổ huỳnh quang tia X
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ, KHỐI PHỔ
3.1.1. Lựa chọn dung mơi hịa tan mẫu
Từ kết quả khảo sát, chọn Chloroform làm dung môi để xử lý
mẫu.
3.1.2. Phân tích các mẫu sơn
- Phổ sắc ký của mẫu cần phân tích (WA) và phổ sắc ký của

mẫu phân tích đối chứng (WM) có hình dạng tương đồng nhau, các peak
tương ứng có chiều cao và diện tích tương đương nhau, các chất được
tìm thấy trùng nhau khi xử lý mẫu và phân tích mẫu trong cùng điều
kiện (Hình 3.10).

Hình 3.10. So sánh độ trùng khớp của mẫu WA với mẫu WM

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Lưu hành nội bộ


8

- Tương tự, đối với mẫu sơn của loại xe Yamaha Jupiter: Phổ
sắc ký của mẫu cần phân tích (JA) và phổ sắc ký của mẫu phân tích đối
chứng (JM) có hình dạng tương đồng nhau, các peak tương ứng có chiều
cao và diện tích tương đương nhau, các chất được tìm thấy trùng nhau
khi xử lý mẫu và phân tích mẫu trong cùng điều kiện (Hình 3.17).
- Phổ sắc ký của mẫu sơn Honda Wave có hình dạng khác với
phổ sắc ký của mẫu sơn Yamaha Jupiter. Hai mẫu sơn có nhiều đỉnh
peak trùng nhau nhưng chiều cao và diện tích các peak tương ứng
khơng tương đương nhau. Có tìm thấy một số peak (chẳng hạn peak tại
thời gian lưu 9,241) có mặt ở phổ sắc ký của mẫu sơn xe Yamaha
Jupiter nhưng khơng có ở phổ sắc ký mẫu sơn xe Honda Wave (Hình
3.18).
- Các chất có thể được tìm thấy trong các mẫu sơn đa phần là
các hợp chất có vịng thơm (benzen). Đây có thể là thành phần dung
mơi, phụ gia có trong mẫu sơn hoặc các sản phẩm phân hủy chất tạo
màng trong quá trình sử dụng. Khơng tìm thấy các thành phần như chất

tạo màu hoặc nhựa của sơn bằng phương pháp này (Hình 3.19 đến 3.22).

Hình 3.17. So sánh độ trùng khớp của mẫu JA với mẫu JM

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Lưu hành nội bộ


9

Hình 3.18. So sánh mẫu sơn xe Honda Wave với mẫu sơn xe Yamaha
Jupiter

69

1 00

119

1 00

N

N

1 34
50

N


50

N

41
54

91

27
80

94

39

1 21

0

40
80
1 20
1 60
(ma inlib) P ropa nenitrile, 2 ,2 '-a zobis[2 -methyl-

2 00

2 40


2 80

320

360

400

Hình 3.19. Phổ khối của chất
được tìm thấy tại Rt=5.313

14

27

51

65

77
1 03

20
40
60
80
1 00
(ma inlib) Benzene, 1 ,2 ,4,5-tetra methyl-


1 46

43

91

27
0

1 60

1 80

2 00

220

2 40

260

1 80

21 0

2 40

1 79

270


3 00

261

330

360

390
390

279

1 67

O

50

O

115

39

1 40

71
57


50

1 20

Hình 3.20. Phổ khối của chất được
tìm thấy tại Rt=5.474
(replib) Bis(2 -ethylhexyl) phtha la te
30
60
90
1 20
1 50
0
1 32
83
113

1 31

1 00

0

O

O

77
65


15

40
80
1 20
1 60
(ma inlib) Benzene, 2 -ethenyl-1 ,3 ,5-trimethyl-

2 00

2 40

2 80

320

360

400

Hình 3.21. Phổ khối của chất
được tìm thấy tại Rt=5.749

1 00

1 49

Hình 3.22. Phổ khối của chất được
tìm thấy tại Rt=9.241


THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Lưu hành nội bộ


10

3.2. PHƯƠNG PHÁP KÍNH HIỂN VI ĐIỆN TỬ QUÉT
3.2.1. Kết quả phân tích hình thái của mẫu
- Kết quả của hình ảnh chụp bề mặt cắt dọc các mẫu cho thấy
rõ về mặt hình thái của mẫu. Các mẫu WA, WM , JA, JM, đều có chung
đặc điểm là chỉ có một lớp sơn được sơn phủ trên vật liệu nền (Hình 3.23
đến 3.30) . Độ dày lớp sơn rất bé và không khác nhau nhiều ở các mẫu
(Bảng 3.1).
- Kết quả đo các mẫu sơn theo phương pháp này cho phép phân
biệt, xác định sự cùng loại và khác loại giữa các mẫu khi các mẫu sơn
khác nhau được sơn theo nhiều lớp và các mẫu hơn khác nhau có số lớp
sơn khác nhau.
- Việc xác định số lớp, độ dày lớp sơn có ý nghĩa quan trọng
cho việc tiến hành phân tích, xử lý mẫu ở các phương pháp phân tích
tiếp theo.
Bảng 3.1. Kích thước nhựa nền và lớp sơn của các mẫu
TT
Mẫu
Kích thước
Nhựa nền
Lớp sơn
1
JA

2,510 mm
37,81µm
2
JM
2,659 mm
39,39 µm
3
WA
2,690 mm
31,84 µm
4
WM
2,444 mm
37,77 µm

Hình 3.23. Bề mặt cắt dọc của
mẫu WA

Hình 3.24. Bề mặt lớp sơn của
mẫu WA

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Lưu hành nội bộ


11

Hình 3.25. Bề mặt cắt dọc của
mẫu WM


Hình 3.26. Bề mặt lớp sơn của
mẫu WM

Hình 3.27. Bề mặt cắt dọc của
mẫu JA

Hình 3.28. Bề mặt lớp sơn của
mẫu JA

Hình 3.29. Bề mặt cắt dọc của
mẫu JM

Hình 3.30. Bề mặt lớp sơn của
mẫu JM

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Lưu hành nội bộ


12

3.2.2. Kết quả phân tích nguyên tố của mẫu
+ So sánh thành phần nguyên tố của từng cặp mẫu trong từng
loại sơn không thấy sự khác biệt rõ ràng. Các mẫu nhựa có tỷ lệ phần
trăm các nguyên tố tương đối giống nhau. Có sự khác nhau nhỏ về các
nguyên tố chiếm tỷ lệ thấp ở 2 mẫu sơn thuộc 2 loại xe. Tuy nhiên, cần
phải tiến hành phân tích thêm trên nhiều mẫu khác nhau nữa mới cho
kết luận chính xác.

+ Kết quả của việc phân tích nguyên tố cũng phụ thuộc vào sự
đồng đều trong nền mẫu và việc chọn vùng phân tích nguyên tố trên
mẫu.
3.3. PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HỒNG NGOẠI
3.3.1. Kết quả phân tích của các mẫu nhựa nền
- Cả 4 mẫu nhựa JA, JM, WA, WM đều cho phổ hồng ngoại có
độ tương đồng nhau cao về hình dạng tổng thể của phổ, các đỉnh hấp
thụ và cường độ hấp thụ ở mỗi đỉnh (Hình 3.39; Hình 3.40; Hình 3.43).
- Kết quả tìm kiếm trên thư viện về chất hợp phần cấu tạo trong
mẫu ở các mẫu như sau:
Poly (Styrene),
Poly
(Styrene),
Atactic
vinylidene Chloride
JA
88,69%
86,41%
JM
88,92%
86,83%
WA
88,11%
85,63%
WM
85,91%
84,87%
3.3.2. Kết quả phân tích của các mẫu sơn
- Phổ hồng ngoại của 4 mẫu sơn có hình dạng tổng thể gần
giống nhau. Tuy nhiên khi phân tích riêng lẽ phổ từng mẫu thì nhận

thấy phổ của 4 mẫu JA, JM, WA, WM có sự giống nhau theo từng cặp (JA,
JM) và (WA, WM) ở các đặc điểm: độ đồng dạng trong hình dạng của
phổ, các đỉnh hấp thụ và cường độ hấp thụ ở các đỉnh (Hình 3.41; Hình
3.42).
- Kết quả tìm kiếm trên thư viện về chất hợp phần cấu tạo trong

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Lưu hành nội bộ


13

mẫu ở các mẫu như sau:
Poly (butyl acrylate), phthalate, poly (acrylonitrile)
JA
JM
WA
WM

77,87%
71,80%
Nacrylic 78-6232
68,98%
68,62%

Hình 3.39. So sánh phổ hồng ngoại
mẫu nhựa nền xe Honda Wave –
mẫu WA và mẫu WM


Hình 3.40. So sánh phổ hồng
ngoại mẫu nhựa nền xe Yamaha
Jupiter – mẫu JA và mẫu JM

Hình 3.41. So sánh phổ hồng ngoại
mẫu sơn xe Honda Wave – mẫu WA
và mẫu WM

Hình 3.42. So sánh phổ hồng
ngoại mẫu sơn xe Yamaha Jupiter
– mẫu JA và mẫu JM

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Lưu hành nội bộ


14

Hình 3.43. So sánh phổ hồng ngoại
mẫu nhựa nền xe Honda Wave
và mẫu nhựa nền xe Yamaha
Jupiter – mẫu WA và mẫu JA

Hình 3.44. So sánh phổ hồng
ngoại mẫu sơn xe Honda Wave
và mẫu nhựa nền xe Yamaha
Jupiter – mẫu WA và mẫu JA

3.4. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH NHIỆT TRỌNG

TRƯỜNG
Kết quả phân tích TGA cho thấy có sự trùng khớp giữa các mẫu
sơn của cùng loại, WA và WM (Hình 3.45). Điều này cho thấy độ tin cậy
của phương pháp này trong việc xác định sự tương đồng giữa các mẫu
sơn. Sự phân hủy của màng sơn xảy ra qua 3 giải đoạn, giai đoạn đầu
ở 950C với sự mất khối lượng khoảng 3%, giai đoạn 2 ở 3490C với sự
giảm khối lượng khoảng 75% và giai đoạn 3 ở 5000C.
TGA cũng cho thấy có sự tương đồng giữa 2 loại sơn của 2 chi
tiết khác nhau (WA và JA) về đặc điểm phân hủy nhiệt. Mặc dù đường
cong thể hiện sự mất khối lượng theo nhiệt độ có lệch nhau một ít nhưng
đường cong đạo hàm % khối lượng của 2 loại sơn này lại trùng nhau.
Điều này được thể hiện trên Hình 3.46. Như vậy có thể thấy 2 loại sơn
này giống nhau về đặc điểm phân hủy nhiệt. Sự giống nhau này có thể
do chất tạo màng và bột màu sử dụng giống nhau, cũng có thể do ngẫu
nhiên.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Lưu hành nội bộ


15

110

2

100

0


90

95 oC
500 oC

Khối lượng (%)

70

-4

60

Sơn Wm
Sơn Wa
Đạo hàm sơn Wm

50
40
30

-6
-8
-10

20

Đạo hàm % khối lượng (%/phút)


-2

80

-12

10

-14

349 oC

0
0

100

200

-10

300

400

500

600

700

-16

Nhiệt độ (oC)

Hình 3.45. TGA của 2 mẫu sơn trên cùng một chi tiết
120

5

100

Khối lượng (%)

Sơn Wa
Sơn Ja
Đạo hàm sơn Ja
Đạo hàm sơn Wa

60

40

-5

-10

20

Đạo hàm % khối lượng (%/phút)


0
80

-15
0
0
-20

100

200

300

400

Nhiệt độ (oC)

500

600

700
-20

Hình 3.46. TGA của sơn trên hai chi tiết khác nhau
Nhựa nền cũng có thể được sử dụng trong phân tích TGA để
đối chiếu. Nếu nhựa nền khác nhau hoặc lượng độn sử dụng khác nhau
thì sự khác nhau đó cũng có thể được thể hiện ở kết qủa TGA. Tuy
nhiên kết quả TGA thu được từ 2 loại nhựa nền cũng khơng khác nhau

(Hình 3.47). Vì vậy khơng thể phát hiện sự khác nhau về nhựa nền của
2 mẫu đã chọn để nghiên cứu.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Lưu hành nội bộ


16

120

6

100

80
-4

Khối lượng (%)

530 oC
60

Nền Ja

-9

Nền Wa
40


Đạo hàm nền Ja
-14

20

Đạo hàm %khối lượng (%/phút)

1

418 oC
-19

0
0
-20

100

200

300

400

500

600

Nhiệt độ (oC)


700
-24

Hình 3.47. TGA của nhựa nền
3.5. PHƯƠNG PHÁP HUỲNH QUANG TIA X
Kết quả đo huỳnh quang tia X được thể hiện trong Bảng 3.10
và Bảng 3.11.
Kết quả trong bảng có đơn vị là phần ngàn. Với phương pháp
đo cho nhựa tỷ trọng thấp có tổng cộng 19 nguyên tố được xác định.
Từ kết quả cho thấy trong mẫu sơn xe Jupiter (kí hiệu J) có nguyên tố
Clo, trong khi sơn cho mang xe Wave không có. Ngược lại Titan được
tìm thấy trong mẫu sơn cho xe Wave nhưng lại khơng có trong mẫu sơn
cho xe Jupiter. Những ngun tố cịn lại đều khơng tìm thấy hoặc nằm
dưới giới hạn phát hiện của máy. Sự có mặt của các nguyên tố Clo và
Titan với hàm lượng nhỏ như vậy có thể đến từ các phụ gia dùng cho
sơn. Từ kết quả phân tích TGA cho thấy nhựa nền và bột màu trong hai
mẫu sơn có thể giống nhau, không loại trừ hai loại sơn này đến từ cùng
một nhà sản xuất. Có thể nhận định các nguyên tố được phát hiện ở đây
đến từ nhựa nền do khi tia X được chiếu đến bề mặt mẫu sẽ có một độ
xuyên thấu nhất định. Để khẳng định nguyên tố phát hiện đến từ lớp sơn
hay nhựa nền, một mẫu nhựa nền WA được đo XRF và kết quả trong các
bảng trên cho thấy không phát hiện titan trong nhựa nền. Vì vậy có thể
khẳng định titan được phát hiện nằm trong lớp sơn.
So sánh kết quả của phương pháp này với phương pháp SEM

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Lưu hành nội bộ



17

thấp có sự khác biệt về sự xuất hiện của các nguyên tố cũng như thành
phần nguyên tố trong mẫu sơn. Ví dụ như nguyên tố clo xuất hiện trong
cả 2 mẫu sơn khi phân tích SEM với hàm lượng từ 0,17 đến 0,18%
trong khi phân tích XRF thì clo chỉ xuất hiện trong mẫu sơn J với hàm
lượng từ 8,9 đến 14,4 ppm. Tương tự như vậy với nguyên tố titan. Để
có thể so sánh độ tin cậy của 2 phương pháp này cần có các nghiên cứu
bổ sung.
Bảng 3.10. Kết quả đo huỳnh quang tia X
Name

Field1

Cl

Ca

Ti

V

Cr

Mn

Fe

Ni


Cu

Zn

NHUA

NEN
WA
WA

SON

WM

SON

JM

0,0144

SON

JA

0,0089

<
LOD
<

LOD
<
LOD
<
LOD
<
LOD

<
LOD

SON

<
LOD
<
LOD
<
LOD

<
LOD
<
LOD
<
LOD
<
LOD
<
LOD


<
LOD
<
LOD
<
LOD
<
LOD
<
LOD

<
LOD
<
LOD
<
LOD
<
LOD
<
LOD

<
LOD
<
LOD
<
LOD
<

LOD
<
LOD

<
LOD
<
LOD
<
LOD
<
LOD
<
LOD

<
LOD
<
LOD
<
LOD
<
LOD
<
LOD

<
LOD
<
LOD

<
LOD
<
LOD
<
LOD

0,0537
0,0757
<
LOD
<
LOD

Bảng
3.11.
Kết
quả đo
huỳnh

quang tia X (tt)
Name

Field1

As

Se

NHUA


NEN
WA

<
LOD
<
LOD
<
LOD
<
LOD
<
LOD

<
LOD
<
LOD
<
LOD
<
LOD
<
LOD

SON

WA


SON

WM

SON

JM

SON

JA

Br
< LOD
0,0002
< LOD
< LOD
< LOD

Cd

Sn

Sb

Ba

Hg

Pb


<
LOD
<
LOD
<
LOD
<
LOD
<
LOD

<
LOD
<
LOD
<
LOD
<
LOD
<
LOD

<
LOD
<
LOD
<
LOD
<

LOD
<
LOD

<
LOD
<
LOD
<
LOD
<
LOD
<
LOD

<
LOD
<
LOD
<
LOD
<
LOD
<
LOD

<
LOD
<
LOD

<
LOD
<
LOD
<
LOD

3.6. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH QUÉT NHIỆT VI SAI
Kết quả quét nhiệt vi sai các mẫu sơn được thể hiện trên Hình
3.48.
Các đường cong thu được đều trơn láng, khơng có điểm uốn
cũng khơng có peak, do đó khơng thể xác định được nhiệt độ hóa thủy
tinh cũng như nhiệt nóng chảy của các mẫu sơn. Việc khơng xác định
được nhiệt độ hóa thủy tinh của mẫu sơn có thể là do sự hồi phục xảy
ra trong một khoảng nhiệt độ rất rộng và/hoặc sự thay đổi nhiệt dung
khi polymer chuyển trạng thái rất bé, do đó khơng thể quan sát thấy
điểm uốn trên đường cong. Các mẫu sơn cũng không kết tinh nên không

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Lưu hành nội bộ


18

thấy được peak nóng chảy.
Đối với các mẫu nhựa nền, kết quả DSC thể hiện nhiệt độ hóa
thủy tinh và nhiệt độ nóng chảy rất rõ. Hình 3.49 cho thấy sự trùng lặp
về kết quả phân tích giữa 2 mẫu giống nhau (WA và WM).


Hình 3.48. Đường cong DSC của các mẫu sơn

Hình 3.49. Đường cong DSC của các mẫu nhựa nền
Các giá trị nhiệt độ hóa thủy tinh và nhiệt độ nóng chảy của
mẫu vật liệu nền xe Wave và xe Jupiter cũng giống nhau, điều này
chứng tỏ nhựa sử dụng làm các mang xe này là giống nhau. Tuy nhiên,
biến thiên enthalpy của q trình nóng chảy của nhựa làm mang xe
Jupiter (0,35 J/g) thấp hơn so với nhựa làm mang xe wave (1,12 J/g).

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Lưu hành nội bộ


19

Sự khác nhau này có thể đến từ sự khác nhau về hàm lượng độn và/hoặc
sự khác nhau về mức độ kết tinh cũng như mức độ hoàn hảo của tinh
thể do ảnh hưởng của độn và/hoặc phụ gia đưa vào.
Như vậy, có thể sử dụng phương pháp này để đánh giá sự tương
đồng về mẫu sơn hoặc nhựa nền trong trường hợp kết quả DSC thể hiện
nhiệt độ hóa thủy tinh, nhiệt độ nóng chảy.
3.7. PHƯƠNG PHÁP ĐO MÀU
Kết quả phân tích màu sắc được thể hiện ở Hình 3.50.
Từ kết quả cho thấy các mẫu sơn màu đen này khơng có sự sai
lệch nhau nhiều về các thành phần màu. Đối với thành phần màu L,
Hình 3.51 cho thấy sự sai lệch cực đại giữa 2 mẫu W là 1,14 đơn vị,
trong khi độ lệch cực tiểu giữa mẫu JA và WA là 0,13. Do đó có thể
kết luận rằng có sự tương đồng về thành phần L giữa 2 mẫu sơn xe
Wave và xe Jupiter. Tương tự như vậy, với thành phần màu b (Hình

3.52) và a cũng có sự tương đồng.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Lưu hành nội bộ


20

Hình 3.50. Kết quả phân tích màu các mẫu sơn
26.5

Giá trị L

26
25.5
25
24.5
24
23.5
WA

WM

JA

Hình 3.51. Giá trị L của các mẫu sơn WA, WM và JA

0
-0.1


WA

WM

JA

-0.2

Giá trị b

-0.3
-0.4
-0.5
-0.6

-0.7
-0.8
-0.9
-1

Hình 3.52. Giá trị b của các mẫu sơn WA, WM và JA

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Lưu hành nội bộ


21


KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận
1.1. Khi phân tích các dấu vết sơn hình thành trong va chạm
giao thơng cần xem xét sử dụng kết hợp các phương pháp. Tùy vào
lượng dấu vết và loại dấu vết để chọn phương pháp thích hợp và sử
dụng kết hợp kết quả nhiều phương pháp để đưa ra kết luận.
1.2. Trong các phương pháp phân tích đã sử dụng thì phương
pháp quang phổ hồng ngoại là phương pháp có nhiều ưu điểm nhất
trong phân tích dấu vết sơn, cho phép phân tích được với một lượng
mẫu rất nhỏ nhưng lại cho độ nhạy cao, việc xử lý mẫu ít tốn hóa chất
hơn, kết quả ít phụ thuộc vào cơng đoạn xử lý mẫu hơn. Bên cạnh đó,
quang phổ hồng ngoại là thiết bị chuyên dụng, được trang cấp phổ biến
cho các phòng thí nghiệm phân tích hóa học, dễ triển khai thực hiện.
2. Kiến nghị, đề xuất
Đề tài “Nghiên cứu lựa chọn phương pháp phân tích dấu vết
sơn hình thành trong va chạm giao thơng” là đề tài nghiên cứu có tính
khoa học và ứng dụng cao. Trong đó đã nghiên cứu kết hợp giữa những
ứng dụng của thành tựu trong công nghệ kỹ thuật hóa học và hóa học
phân tích với khoa học hình sự để phục vụ vào cơng tác điều tra, giải
quyết các vụ va chạm giao thông. Kết luận của đề tài nghiên cứu cũng
làm rõ ưu, nhược điểm của từng phương pháp phân tích và lựa chọn
được phương pháp phân tích phù hợp theo từng loại dấu vết hình thành
trong va chạm giao thơng. Tuy nhiên, trong phạm vi thực hiện đề tài
cũng còn những giới hạn nhất định.
Thứ nhất, cùng với sự phát triển của khoa học cơng nghệ ngày
nay, các phương pháp phân tích cho phép nghiên cứu, khai thác cũng
rất nhiều có thể đáp ứng được yêu cầu trong phân tích mẫu sơn và dấu
vết sơn. Trong phạm vi của đề tài chưa thể nghiên cứu thêm các phương
pháp phân tích khác.


THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Lưu hành nội bộ