Využití LA-ICP-MS pro forenzní analýzu skel

Bc. Veronika Dillingerová

Diplomová práce

Utilization of LA-ICP-MS for forensic analysis of glass

Abstract:

The Application of elemental analysis is becoming a common tool in forensic chemistry. This work concerns the utilisation of LA-ICP-MS for the analysis of glass samples, which were either archaeological samples from different time periods, or samples of automotive glass. Evaluation of measured data using modern statistical methods was made based on these analyses, the outcome of which was the classification of samples into groups according to the different elemental composition. Three sets of samples were analysed using principal component analysis and cluster analysis, both of which offer a visualisation of the classification of samples. For these analyses selection of elements was made based on observed correlations (7Li, 11B, 24Mg, 27Al, 39K, 47Ti, 52Cr, 55Mn, 56Fe, 59Co, 66Zn, 85Rb, 88Sr, 90Zr, 118Sn, 137Ba). The obtained results showed considerable differences between manufacturers of automotive glass. However, differences between samples in one group was also observed. This was due to different elemental composition between not only windscreens and side windows, but also between layers of windscreen. Where archaeological glass samples are concern, it was possible to differentiate group of samples labelled as modern glass based on the content of Na2O. What is more, group of glass shards dating from Roman times was differentiated according to increased content of Fe2O3. Substantial non-homogeneity of medieval glass samples was observed due to weathering of glass.

Abstract:

Prvková analýza sa využíva ako nástroj forenznej chémie stále častejšie. Táto práca sa zameriava na využitie LA-ICP-MS na analýzu sklenených vzoriek, či už archeologických skiel pochádzajúcich z rôznych historických období, alebo aj vzoriek autoskiel. Na základe týchto analýz bolo spravené vyhodnotenie nameraných dát použitím moderných štatistických metód, ktorého výsledkom je rozdelenie vzoriek do rôznych skupín na základe odlišného prvkového zloženia. Na tri sety skiel boli aplikované metódy analýza hlavných komponentov a zhluková analýza, ktoré ponúkajú grafické zobrazenie klasifikácie vzoriek. Pre tieto analýzy bol spravený výber prvkov na základe sledovania korelácie (7Li, 11B, 24Mg, 27Al, 39K, 47Ti, 52Cr, 55Mn, 56Fe, 59Co, 66Zn, 85Rb, 88Sr, 90Zr, 118Sn, 137Ba). Z výsledkov analýz boli zistené rozdiely medzi jednotlivými výrobcami autoskiel, avšak u niektorých výrobcov boli výrazné rozdiely nájdené aj v rámci skupiny spôsobené rozdielnym zložením čelných a bočných skiel ako aj vrstvami čelného skla. U archeologických skiel sa podarilo odlíšiť skupinu označenú ako moderné sklá na základe obsahu Na2O a taktiež skupinu rímskych skiel, u ktorých bol zistený zvýšený obsah Fe2O3. U stredovekých skiel bola pozorovaná značná nehomogenita vzoriek spôsobená zvetraním skla.

Klíčová slova

forenzná analýza, sklo, LA-ICP-MS, prvková analýza, viacrozmerná štatistická analýza, forensic analysis, glass, elemental analysis, multivariate statistical analysis

Jazyk práce: slovenština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 12. 5. 2016

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 2. 6. 2016
• Vedoucí: Mgr. Tomáš Vaculovič, Ph.D.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Chemie / Analytická chemie