編輯推薦
“化學世界”叢書所涉獵的內容從最基本的物質和宇宙的起源,到藥品和食品構成等這類新材料化學在日常生活中的實際運用。
“化學世界”叢書每冊附有大量黑白圖片和插圖,有著名化學傢的生平簡介和主要學術貢獻,是學生、教師的必備書籍,也是那些對化學懷有濃厚興趣的廣大讀者的最佳選擇。
內容簡介
《美國科學書架·化學世界:福爾摩斯的化學》介紹瞭該領域內最重要的新進展以及它們在犯罪調查中的貢獻。《美國科學書架·化學世界:福爾摩斯的化學》探討瞭眾多儀器、現場設備、化學物質和其他物證檢查方法,以及法醫程序的技術發展水平。
作者簡介
大衛·E.牛頓,博士(David E.Newton Ph.D.),從事化學和物理學教學13年。在美國塞勒姆州學院(Salem State College)擔任化學和物理學教授長達15年。在舊金山大學職業技術學院任兼職副教授10年。他著作頗豐,已齣版的達400多部。這些著作中包括教材、百科全書、教師參考書、研究指南、普及讀物,還有其他類型的教育材料。
內頁插圖
目錄
前言
閱讀提示
一 法醫化學的起源
早年的法醫化學
19世紀取得的進展
法醫化學涵蓋的範圍
二 指紋識彆
指紋識彆的曆史
指紋識彆的一般原則
指紋識彆係統
指紋探測
粉末測試
化學測試
光測試
三 法醫血清學
血型
多態蛋白質和同工酶
血痕鑒定
血痕圖案
精液和唾液測試
四毒理學與毒品測試
酒精與人體
血液酒精濃度測試
毒品測試
毒藥測試
確證試驗
五 縱火與爆炸調查
縱火是經濟和社會問題
縱火調查
爆炸物調查
六 DNA指紋圖譜分析
DNA簡介
用化學解釋生物學
DNA測試相關應用
法醫DNA分型
DNA分型程序
DNA分型方法
關於DNA分型的爭議
結語
精彩書摘
火場調查通常包含兩個主要部分。在第一階段中調查員會搜尋物理證據,並根據它們來判斷可能的起火位置以及是否有理由懷疑是故意放火。這一階段調查的最佳綫索是火焰燃燒形成的圖案。這種圖案通常由V形的路徑組成,其中V形圖案的頂點位置就是起火點。之所以齣現這種圖案是因為火焰在燃燒時常常從起點嚮外擴散。一旦確定起火點,調查員會檢查這一區域的下方和周圍,尋找可能用於點火的助燃劑——如果存在則說明是故意縱火。
其他類型的物理證據也能用來確定縱火的可能性。例如,可能會在火場發現多處V形圖案,這錶明燃燒開始於多個位置。這類圖案不太可能是自然起火造成的,因此很可能是縱火犯同時引燃瞭多個地方。
某些物理證據也可能錶明火災不是縱火犯所為。比如調查起火點附近的電綫,可能會發現火災起因是電路缺陷。在這種情況下縱火的可能性很小。損壞的天然氣管道、忘記關閉的電器、易燃化學品或者火場發現的煙頭都可能錶明火災屬於意外,而不是故意行為。
縱火調查犬和機械設備對於確定起火點十分有用,而且某些時候能夠提供存在助燃劑的假定證據。經過訓練的調查犬不僅能夠確定起火位置和發現助燃劑,而且會針對特定助燃劑作齣不同反應。有些調查犬能夠辨彆十幾種甚至更多不同助燃劑,並會對火場發現的不同物質作齣特定反應。眾多設備可用於現場調查助燃劑殘餘物。
它們包括:
·化學顔色試驗法。該方法是嚮收集的物質中加入染色劑。對於不同的助燃劑,染色劑會生成不同的獨特顔色。一種經常使用的試驗方法是格裏斯(Griess)試驗。格裏斯試劑是一種經過磷酸酸化的磺胺和鹽酸N-I-萘基乙二胺(NED)混閤物。這種試劑會與殘留物中的硝酸根離子發生反應並産生特殊的紫色。
·催化燃燒探測儀。該儀器中有一個鍍有鉑金的綫圈。在火災現場加熱綫圈,空氣中殘留的任何助燃劑將被氧化,産生獨特的燃燒熱。發齣的燃燒熱隨即被轉化為電信號並輸齣為可立刻讀取的信息。
·火焰電離探測儀。該儀器將樣品與氫氣混閤並引燃。這種方法導緻樣品發生電離作用,並改變儀器中載體氣體的導電率。導電率的改變值以電信號形式輸齣,這些信號可以直接與已知助燃劑的信號進行比較。
紫外熒光鏡。正如名稱所示,該儀器使用紫外光(“黑”光)照亮犯罪現場。此時不同助燃劑會發齣不同的獨特光斑。
·紅外光譜儀。該儀器是一種常見實驗室設備的便攜形式。將樣品放人儀器中就可以分析燃燒發瞭的光綫。
和許多法醫試驗一樣,上麵列齣的幾種試驗都隻是假定試驗。它們能夠指導火場調查。現場采集的樣品隨後被送往法醫實驗室進行確證試驗。
一旦確定瞭起火點,接下來調查員要尋找任何外來物質——助燃劑——它們可能被用來點火。一開始可能會覺得這是不可能完成的任務,因為人們會很自然地認為,用於點火的易燃化學物質肯定在隨後的燃燒過程中被完全消耗掉。實際上這種情況並不會齣現,總會有少量的助燃劑被現場的其他物質吸收,如地毯、木地闆和塑料地闆磚。這些材料通常叫做基質。
……
前言/序言
《科學偵探:福爾摩斯的化學世界》 本書並非一本簡單的科普讀物,它更像是一扇通往科學探案領域的大門,帶領讀者走進一個充滿邏輯推理、嚴謹分析和精密實驗的迷人世界。在這裏,我們摒棄瞭那些虛幻的魔法和超能力,而是聚焦於科學的真實力量,特彆是化學,如何成為揭示真相、破解謎案的強大武器。 一、 科學的火眼金睛:化學偵探的誕生 在每一次罪案的現場,都隱藏著無數肉眼難以察覺的綫索。從一根發絲、一滴血跡,到微小的塵埃、殘留的痕跡,它們都可能成為指嚮真凶的關鍵。而“科學偵探”,正是運用科學的知識和方法,從這些細微之處發掘真相的專業人士。本書將重點剖析化學在這一過程中的核心作用。 痕跡分析的魔力: 細緻入微地介紹各種常見的痕跡物證,如縴維、毛發、土壤、玻璃碎片、油漆顆粒等,以及化學分析技術如何幫助確定它們的來源、成分和性質。我們將深入瞭解顯微鏡下的世界,以及光譜儀、色譜儀等精密儀器如何“讀取”這些物證的語言。 毒物學的奧秘: 探討化學在毒物鑒定中的關鍵地位。從曆史上的著名毒殺案件,到現代實驗室如何分離、鑒定各種毒物,本書將揭示化學分析在確定死因、追溯中毒過程中的重要性。讀者將瞭解到,即使是最微量的毒素,也可能在科學傢的手中無所遁形。 彈道學的科學基礎: 盡管彈道學常與物理學緊密相連,但化學在火藥殘留物的鑒定、彈殼的成分分析等方麵同樣扮演著不可或缺的角色。本書將闡述化學分析如何幫助還原槍擊事件的發生過程。 DNA分析的革命: 雖然DNA分析更多地被歸類為生物學領域,但其化學提取、標記和分析過程,離不開化學原理的支持。我們將簡要介紹DNA技術如何成為現代法醫學的基石,以及化學在其中提供的基礎保障。 二、 煉金術士的現代變奏:化學實驗的偵破藝術 在科學偵探的工具箱裏,化學實驗無疑是最為核心的組成部分。本書將深入淺齣地介紹一係列在犯罪現場或實驗室中進行的經典化學實驗,以及它們如何被巧妙地應用於案件偵破。 顯色反應的智慧: 介紹各種利用化學物質與特定物質發生反應,産生顔色變化來指示特定成分存在的顯色反應。例如,如何利用化學試劑檢測血跡,或識彆某些特定物質的殘留。 滴定與定量分析: 講解如何通過滴定等定量分析方法,精確測定樣品中某種物質的含量。這在確定毒物劑量、分析化學品成分等方麵至關重要。 光譜分析的穿透力: 深入探討紅外光譜、紫外-可見光譜、質譜等光譜分析技術。這些技術能夠“看透”物質的分子結構,從而精確鑒定未知物質的身份。本書將通過生動的案例,展示這些技術如何在復雜的案件中發揮“偵測儀”的作用。 色譜分離的精妙: 介紹氣相色譜、液相色譜等分離技術,它們能夠將復雜的混閤物分解成單一組分,從而逐個進行分析。這對於分離提取痕跡物證中的有效成分,或鑒定復雜的毒物混閤物具有極大的價值。 燃燒與爆炸的化學: 分析火災原因鑒定和爆炸物分析背後的化學原理。從易燃物的化學性質,到爆炸物的分解機理,本書將揭示化學如何幫助還原事故現場的真相。 三、 虛擬的“大偵探”:案例分析與推理的融閤 本書並非僅限於理論知識的堆砌,更注重將化學知識與實際的偵破案例相結閤,讓讀者在鮮活的故事情節中理解化學的威力。 “莫裏亞蒂教授”的化學陷阱: 想象一下,一個聰明的罪犯,也可能具備一定的化學知識,試圖利用化學來掩蓋罪行,甚至設置陷阱。本書將通過虛構的案例,展示罪犯如何嘗試運用化學知識製造混亂,以及科學偵探如何運用更高級的化學知識來識破這些陰謀。 “血跡”的秘密會話: 真實的血跡不僅能證明有人受傷,還能告訴我們更多信息:是受害者還是凶手的血?血跡的分布形態暗示瞭怎樣的動作?化學試劑如何幫助我們“閱讀”這些無聲的證詞。 “指紋”背後的化學: 除瞭傳統的指紋采集,有時犯罪現場留下的可能並非完整的指紋,而是一些化學物質。本書將探討如何通過分析這些化學物質來間接指嚮嫌疑人。 “微量證據”的宏大敘事: 即使是微不足道的塵埃,也可能在科學傢的手中講述一個完整的故事。從鞋底的泥土,到衣服上的縴維,這些微量證據通過化學分析,能夠揭示嫌疑人的行蹤和活動範圍。 “毒藥”的演變史: 追溯曆史上以及現代社會中,各種新型毒藥的齣現和檢測方法的發展。本書將展現化學傢們如何不斷應對新的挑戰,研發更有效的檢測手段。 四、 科學的邊界與倫理 在追求真相的道路上,科學偵探也麵臨著各種挑戰和倫理睏境。 證據的可靠性: 任何科學檢測都存在一定的誤差範圍,如何確保證據的可靠性,避免誤判?本書將探討科學證據在法律體係中的地位和作用。 技術的局限性: 盡管科學技術飛速發展,但仍有一些問題是現有技術難以解決的。本書將討論科學偵探在麵對這些局限性時的應對策略。 隱私與偵查: 隨著DNA數據庫的建立和痕跡分析技術的進步,個人隱私的保護也成為瞭一個重要議題。本書將簡要探討科學偵查與個人隱私之間的平衡。 化學傢的責任: 作為真相的揭示者,化學偵探肩負著重大的責任。本書將強調科學的客觀性、嚴謹性和公正性在偵破過程中的重要性。 五、 學習的價值與啓發 《科學偵探:福爾摩斯的化學世界》並非一本僅僅為專業人士準備的書籍。它旨在: 激發科學興趣: 通過引人入勝的案例和生動的講解,激發讀者對化學和科學偵探的興趣,尤其是青少年讀者。 培養科學思維: 引導讀者學會用科學的視角看待問題,運用邏輯推理和實證分析來解決實際難題。 認識科學的力量: 讓讀者深刻理解科學在維護社會公正、保障人民生命財産安全方麵的重要作用。 拓展視野: 幫助讀者瞭解犯罪偵查的幕後工作,以及化學在其中扮演的不可替代的角色。 本書將是一次充滿知識、趣味和啓發的旅程,帶領讀者走進一個由嚴謹的化學原理構築的真實世界,在那裏,真相永遠隱藏在細微之處,等待著有心人的發現。它證明瞭,即使是最復雜的謎團,也終將在科學的光輝下無所遁形。