Химия и криминалистика

Московский государственный  университет

имени М. В. Ломоносова

Философский факультет

 

 

 

Реферат

 

Химия и криминалистика

 

 

                                 работу выполнила

студентка 205 группы

Ардыкуц Анна Олеговна

 

 

Работу проверил—

доктор физико-математических наук

Кузьменко Николай Егорович

 

 

 

Москва

2013

 

 

Содержание

1. Введение 2

2. Химия как основа  криминалистики 3

2.1 Общий обзор химических  методов, используемых в криминалистике 3

2.2  Аналитический метод  исследования 4

2.3  Нейтронно-активационный  анализ 6

2.4  Хроматографический  метод исследования 6

3. Химические реагенты  и материалы оперативной 7 криминалистической информации……………………………………………7

3.1 Химические вещества, используемые при травлении реквизитов…... документов 7

3.2  Кровь 9

3.3  Всё начиналось с порошков………………………………………………. 10

3.4  Методы обнаружения  отпечатков пальцев с помощью  химических приемов…………………………………………………………………………..14

4.  Заключение…………………………………………………………………..15

5.  Список использованной  литературы……………………………………….15

 

 

 

 

1. Введение.

     Сколько времени существует человеческая цивилизация, столько же действуют гласные или негласные нормы поведения, правила, законы и ровно столько же времени существуют проблемы с нарушителями этих норм, правил, законов, с поиском доказательств того, кем и как нарушен закон. Научно-техническая революция и особенно достижения второй половины ХХ в. позволили привлечь в криминалистику технические методы сбора доказательств преступления – улик. Важное место в этих методах принадлежит химии, о некоторых областях применения которой в криминалистике и пойдет речь.

  Криминали́стика (от лат. criminalis — преступный, относящийся к преступлению) — прикладная юридическая наука, исследующая закономерности приготовления, совершения и раскрытия преступления, возникновения и существования его следов, собирания, исследования, оценки и использования доказательств, а также разрабатывающая систему основанных на познании этих закономерностей специальных приёмов, методов и средств применяемых в ходе предварительного следствия для предупреждения, раскрытия и расследования преступлений, а также при рассмотрении уголовных дел в судах.

    В современном виде определение криминалистики как науки было предложено Р. С. Белкиным в 1987 году.

   Криминалистика возникла на стыке общественных, естественных и технических наук. 

   Г.А.Матусовский проследил связь криминалистики более чем с 64 науками: философией, математикой, химией, естественными, техническими и юридическими науками, в том числе с дисциплинами, расположенными на стыке «материнских» и юридических наук (судебная этика, психология, медицина, психиатрия и др.)

2. Химия как  основа криминалистики

    Сегодня почти ни одно из расследований криминального характера не обходится без научно-технической экспертизы, в которой наряду с другими важное место занимают химические и физико-химические методы.

   Простое перечисление наиболее известных областей их применения выглядит довольно внушительно:

• поиск и сохранение скрытых отпечатков пальцев;

• идентификация личности по анализу состава ДНК;

• поиск и определение  состава ядовитых веществ, взрывчатых веществ, наркотиков;

 • получение слепков  отпечатков обуви; 

 • анализ на содержание алкоголя и состава алкогольных напитков;

 • анализ состава чернил, бумаги и других средств, используемых для составления документов;

 • анализ всевозможных загрязнений

2.1 Общий обзор  химических методов, используемых  в криминалистике.

   Химические методы, используемые в криминальном аспекте подразделяются на:

- аналитические

- нейтронно-активационные

- хроматографические

2.2 Аналитический метод исследования

Количественный анализ растворов научились проводить, лишь в XVIII в. Первые шаги в этом направлении сделали не ученые, а производственники на заводах и фабриках. В те годы начала развиваться промышленность и необходимо было срочно наладить контроль за качеством продукции. Вот, например, как была решена одна из таких задач. 
         Речь пойдёт о методе определения содержания уксусной кислоты в её водном растворе – уксусной эссенции. При взаимодействии с карбонатом натрия уксусная кислота превращается в ацетат натрия и угольную кислоту, которая в свою очередь быстро разлагается на воду и диоксид углерода, бурно с шипением выделяющийся из раствора. После становится нейтральным. Если в такой раствор ещё добавить соды, то вспенивания уже не происходит и раствор становится щелочным (избыток соды). Происходящие реакции можно описать следующими химическими уравнениями:

Na₂CO₃ + 2CH₃COOH   2NaCOOCH₃+H₂CO₃

H₂CO₃        H₂O+CO₂   

Прежде всего, отобрать пробу (определённый объём продукта – уксуса с неизвестной концентрацией уксусной кислоты); пробу поместить в какую-то ёмкость. Затем взять точное количество (навеску) чистой соды и постепенно добавлять её в сосуд с уксусом до прекращения выделения пузырьков газа. Конечно, наиболее надёжные результаты можно получить, если нейтрализацию провести в присутствии соответствующего вещества, которое "подаёт" сигнал об изменении кислотности среды. Такое вещество называется индикатором; для данной реакции лучшим индикатором является лакмус. В кислой среде лакмусовая бумажка (бумажка, пропитанная раствором лакмуса и высушенная) окрасится в красный, а в щелочной среде – в синий цвет. Нанесём на лакмусовую бумажку маленькую каплю раствора. Если бумажка не станет ни красной, ни синей, а окрасится в какой-либо "промежуточный" цвет, реакция нейтрализации прошла до конца и из такого нейтрального раствора пузырьки газа при добавлении соды не выделяются. После этого остаётся только узнать количество неизрасходованной соды (от взятой вначале навески) и найти, сколько соды прореагировало с кислотой. Метод, когда реагент небольшими порциями добавляют к исследуемому веществу, получил название титрования.

В начале XIX века одним из самых  популярных ядов был мышьяк. Симптомы отравления мышьяком напоминали болезнь, а определять его наличие в организме пострадавшего ещё не умели. В 1836 г., английский химик Джеймс Марш предложил методику, позволяющую воочию "увидеть" яд. Он изобрёл прибор, который впоследствии получил название прибора Марша. В основе метода лежит реакция восстановления мышьяка до арсина AsH₃, открытая Шелле. Марш обнаружил, что арсин при нагревании распадается на металлический мышьяк и водород. Как и Шелле, Марш вначале восстанавливал мышьяк цинком в сернокислом растворе.

2H₂AsO₄ + 9Zn + 9H₂SO₄ 2H₃As + 9ZnSO₄ + 8H₂O

Но образующийся газ он не выпускал в воздух – арсин проходил через  стеклянную трубку, которая снизу  обогревалась горелкой. На выходе стеклянной трубки он поместил фарфоровую пластинку, и мышьяк осаждался на её поверхности в виде блестящего металлического зеркала.

2AsH₃ 2As + 3H₂

2.3 Нейтронно-активационный анализ

     Для своего проведения, он требует довольно сложного оборудования, однако принцип его очень прост. Известно, что многие химические элементы в обычных условиях не являются радиоактивными, но после облучения становятся радиоактивными. Чаще всего для облучения используют нейтральные частицы - нейтроны атомного реактора либо радиоактивного источника. Ядра стабильного элемента, взаимодействуя с нейтронами, превращаются в ядра радиоактивного элемента и начинают испускать излучение с характерной энергией. Регистрируя это излучение, можно установить, какому радиоактивному элементу оно принадлежит. 
   Следовательно, радиоактивное излучение возникает при распаде атомных ядер. Для аналитических целей интерес представляет гамма-излучение, которое может сопровождаться β- излучением, электромагнитным по своей природе и имеющим аналогию с видимым светом, но отличающимся от него более высокой энергией. Распад ядер химических элементов подчиняется статистическим законам. Для каждого элемента характерным параметром является время, в течение которого число ядер в образце уменьшается на половину, за это время на 50% изменяется интенсивность излучения, этот период времени называется периодом полураспада; у одних элементов - несколько секунд, а у других - миллионы лет.

2.4 Хроматографический метод исследования

         Использование хроматографии (что в переводе с греческого означает «цветописьмо») в настоящее время не ограничивается разделением смесей красителей.

В судебной химии наибольшее распространение получили тонкослойная и газовая хроматография. В тонкослойной хроматографии в качестве детекторов для обнаружения разделённых соединений используется ультрафиолетовый свет и опрыскивание растворами реактивов, которые с различными классами веществ вступают в определённые цветные реакции.

         В газовой хроматографии применяется неспецифический, но чувствительный ионизационный детектор, с помощью которого определяется степень ионизации продуктов горения подвижной фазы в постоянном водородно-кислородном пламени.

3.Химические  реагенты и материалы оперативной  криминалистической информации

Большое значение в раскрытии различных преступлений играет криминалистическая техника, к которой относятся специально созданные приспособления для решения криминалистических задач.

 а)    устройства (аппараты, приборы, инструменты, приспособления);

б) материалы (реактивы, дактилоскопические порошки и пленки, маркировочные и упаковочные материалы, удостоверительные ленты и др.);

в)    химические вещества разного характера действия.

3.1 Химические  вещества, используемые при травлении  реквизитов документов

            Процесс травления основан на способности красящего вещества материалов письма обесцвечивается под действием определённых химических реактивов. Травлению подвергаются реквизиты документов, выполненные чернилами на основе органических красителей. Реквизиты документов выполняют материалами письма, содержащие минимум краски и углерод в виде графита травлению не поддаются.

Марганцевокислый  калий KMnO₄ как окислитель сильнее действует в условиях кислой среды. Используют 0,1-8%-ные водные растворы, подкисленные сернои, соляной, уксусной кислотами. Бурые пятна двухвалентного марганца, образующиеся на бумаге при травлении, удаляют путем обработки их растворами гидроксиламина или гидросульфата натрия либо перекисью водорода. Марганцевокислый калий обесцвечивает красители всех чернил и цветной туши, а концентрированные растворы перманганата калия, подкисленные азотной кислотой, обесцвечивают и пасты для шариковых ручек.

Хлор и хлорная  вода. Применение газообразного хлора для травления реквизитов документов редкий случай, обычно используется хлорная вода. При пропускании хлора в воду образуются две кислоты-соляная и хлорноватистая.

Процесс разрушения и обесцвечивания красителей хлорной водой объясняется действием на них соляной кислоты и окислением атомарным кислородом, образующимся при разложении хлорноватистой кислоты:

2HClO 2HCl+2O

Действует на все виды чернил. От действия хлорной воды на бумаге, содержащей древесную массу, остаются желтые и оранжевые пятна.

Перекись водорода Н₂0₂ наиболее часто применяют в виде концентрированного 27,5-31,0%-ного (пергидроль) и разбавленного 2,7-3,3%-ного растворов.

Растворы перекиси водорода обладают сильными окислительными свойствами.

Концентрированные растворы перекиси водорода хорошо обесцвечивают (с вымыванием) бирюзовые, зеленые, красные, черные чернила.

Травящие свойства перекиси водорода возрастают после подщела-чивания (например, аммиаком). Растворы пергидроля с едким натром могут обесцвечивать красители некоторых паст для шариковых ручек.

Уксусная кислота широко применяется как для подкисления растворов травящих веществ (например, перманганата калия, хлорной извести, хлораминов), так и в качестве самостоятельного травящего средства, поскольку обесцвечивает некоторые красители.

Молочная кислота полностью или частично обесцвечивает многие чернила, пасты для шариковых ручек и способствует их вымыванию из бумаги.

Лимонная кислота является слабой кислотой и лишь частично обесцвечивает красители.

3.2 Кровь

Индивидуализация означает выделение отличающих признаков  индивидуума из массы присущих ему однородных признаков. Это означает, что вначале необходимо определить, принадлежит ли вещество пробы тканям живого организма, для чего особенно пригодно обнаружение гемоглобина, который,  по-видимому,  всегда  присутствует  в  отделившихся клетках тканей тела животного или человека.

Признаки групп крови  системы АВО могут быть обнаружены различными методами:

а)   метод абсорбции  с применением антисыворотки С известным титром (интенсивность в отношении эффективности связывания). Падение титра по меньшей мере на три ступени позволяет делать вывод относительно группы крови, соответствующей данной антисыворотке. Метод требует значительных количеств исследуемого вещества;

б)    метод абсорбции-элюции (отщепление агглютинина) по Николь и  Перейре. Для этого метода требуется  очень мало вещества (около 2 мг). След вначале фиксируют на носителе (ватной палочке). Антитела, добавленные к зафиксированному следу, связываются со своим гомологичным антигеном; избыток (несвязанные антитела) удаляется многократным промыванием вещества физиологическим раствором поваренной соли при низкой температуре. После этого связанные в следе антитела отщепляют при более высокой температуре (около 56—58°С). Отщепленные антитела присутствуют в элюате, и сообразно этому происходит агглютинация соответствующих клеток крови. Пробы, сохраняемые в высушенном состоянии, пригодны для исследований в течение года;

в)    обнаружение агглютинина по Латтесу: агглютинация в пределах поверхности высушенных проб крови после их вымачивания в физиологическом растворе с контрольными кровяными тельцами. Недостаток метода: требуется относительно большое количество исследуемого вещества, надежность — около 14 суток.

3.3 Всё начиналось с порошков

Историю дактилоскопии  – науки о папиллярных линиях, т. е. узорах, образуемых линиями кожи на внутренней поверхности кончиков пальцев, – можно прочитать в  известной книге Ю.Торвальда «Век криминалистики», вышедшей на русском  языке в 1984 г. и переизданной в 1990 г.

         Каждый узор на пальце индивидуален, но составлен, как было установлено еще в 1686 г., из сочетания главным образом трех простых элементов – петель, дуг и завитков. Выделяют и более мелкие детали: вилки, крючки, озера, острова, пересечения. Рисунок образуется до рождения человека, на третьем-четвертом месяце его внутриутробного развития, и сопровождает его, не изменяясь до самой смерти (у детей он лишь увеличивается в размерах)

         Широкое введение системы идентификации по отпечаткам пальцев началось в разных странах в 1890–1900 гг.: в Аргентине – 1892 г., в Индии – 1897 г., в Англии – 1901 г. Английские и французские суды впервые приняли их как улику в 1902 г. К 1924 г. ФБР в США накопило 100 млн, а к 1971 г. – уже 200 млн карточек с отпечатками пальцев, причем среди этого великого множества до сих пор не обнаружено людей с одинаковыми узорами на пальцах.

Обнаружить окрашенные, видимые отпечатки не составляло проблемы, для этого применяли  увеличительные стекла и лупы, затем и фотоаппараты. Вдавленные отпечатки становятся видимыми при специальном освещении, что также позволяет их фотографировать. Сложнее находить и регистрировать скрытые, невидимые следы пальцев.

Первые способы обнаружения  скрытых отпечатков пальцев на месте преступления заключались в нанесении на поверхность мелкого окрашенного порошка с помощью мягкой кисточки или специального приборчика типа пульверизатора и затем фотографирования. При этом сначала использовали сажу, мелко измельченный графит или соединения свинца (свинцовые белила, свинцовый сурик и др.). Частицы порошка прилипают только к невидимым тончайшим отложениям органических веществ и делают их не просто видимыми, но и очень контрастными.

Затем был введен способ перенесения уже обнаруженных и проявленных порошком отпечатков на специальную прозрачную пленку (типа скотча), что позволяло их надежно сохранить и упрощало фотографирование. Пленку липкой стороной прикладывают к отпечаткам, быстро и аккуратно сдергивают, а затем защищают «оттиск», наклеивая его на плотную бумагу.

Сейчас в арсенале специалистов имеются порошки различных  цветов: черные, серебристые, двухцветные, белые. Выбор зависит от цвета  исследуемой поверхности: необходимо, чтобы на любой поверхности отпечаток  выглядел контрастно. Чаще других используют, конечно, черные порошки. Но более универсальны двухцветные порошки, которые состоят из смеси двух веществ и выглядят на светлых поверхностях черными, а на темных – серебристо-серыми. Их видно и на месте преступления, и на прозрачной бумаге.

Для проявления отпечатков на таких материалах, как отдельные  пластики, упаковочные покрытия, блестящие  обложки журналов, стали применять  магнитные порошки. Они обладают преимуществами при обнаружении  отпечатков на текстурированных поверхностях, например тисненых виниловых заменителях кожи и приборных панелях автомобилей.

Известно, что притягиваться  к магниту могут не только некоторые  металлы, но и окрашенные оксиды, в  частности тот же магнетит Fe3O4. Использование  магнитных порошков началось еще в 1960-х гг. Нанесение этих порошков требует особой техники: их набирают на кончик аппликатора – особой палочки, внутри которой находится стержень из магнитного материала, – и осторожно, не задевая аппликатором поверхности и касаясь ее только налипшим на кончик порошком, проводят по поверхности. Метод удобен тем, что позволяет наносить ровно столько порошка, сколько требуется для получения наиболее четкого изображения: избыточный, замазывающий изображение порошок легко удалить с помощью того же аппликатора.

В сухую погоду магнитные  порошки применяют после увлажнения исследуемой поверхности с помощью  «теплого дыхания» (те, кто носит  очки, используют подобный прием перед  протиранием стекол). Увлажнение помогает выявить дополнительное количество скрытых отпечатков. Если есть подозрение, что преступник был в том или ином автомобиле, то поиски отпечатков в этом автомобиле сначала ведут с помощью обычных порошков, а затем – для нахождения дополнительного числа отпечатков – с помощью техники «теплого дыхания» и магнитных порошков.

Ни один из первоначально  применявшихся порошков нельзя было использовать на влажных поверхностях, хотя во многих случаях это позволило  бы выявить отпечатки, оставленные  сравнительно давно. Дело в том, что  органические компоненты кожных выделений на воздухе рано или поздно испаряются или разлагаются, а на погруженных в воду поверхностях остаются неизменными сравнительно долго. Вода не только не взаимодействует с выделяемыми из кожного покрова органическими веществами, но и служит изолятором, мешающим испарению этих веществ. Насколько были бы облегчены усилия сыщиков, если бы удавалось надежно обнаруживать следы преступников, например, в затопленной лодке или сброшенном в реку автомобиле.

Следователи об этом не могли  и мечтать, но химики решили эту задачу. Средство было найдено, а его разработка потребовала знаний не только неорганической, но и коллоидной химии. Это средство – дисульфид молибдена, коричневато-черный порошок, применяемый так же, как твердая смазка. Используется не сам порошок, а его стабилизированная точно дозированными добавками поверхностно-активных веществ (тех же веществ, которые способствуют удалению грязи с помощью стиральных порошков) взвесь. Для устойчивости этой взвеси, содержащей около 3% твердой фазы, требуется также строгое регулирование кислотности среды. После распыления на влажную поверхность готовой взвеси следует высушить эту поверхность и затем исследовать отпечатки обычными способами.

Есть сообщения, что  применение МоS₂ позволяет обнаружить отпечатки пальцев на осколках стекла даже после пожара.

На окрашенных предметах, где порошки черного или серебристого цвета не дают контрастной картины, с середины 1970-х гг. стали использовать флюоресцирующие порошки. Эти разновидности  порошков считают гораздо менее  пачкающими, чем обычные, поскольку расход материала здесь очень мал. Уже во время нанесения небольшого количества стандартным способом – с помощью мягкой кисточки – необходимо освещать поверхность специальным источником света, например галогеновой лампой. Фотографирование обнаруженных следов проводят на цветную пленку через светофильтры. Флюоресцирующие порошки могут быть одновременно и магнитными.

3.4 Методы обнаружения отпечатков пальцев с помощью химических приемов

Британские химики создали аппаратуру, которая позволит найти отпечатки пальцев, даже если их неоднократно смывали мылом. Они получили способ, которым можно найти отпечатки пальцев на патроне. Тепло выстрела помогает этому методу, так как в этом случае отпечатки нельзя ни стереть, ни отмыть. Они навечно остаются в металле.

Дело в том, что пот  человека содержит агрессивные вещества, которые вызывают коррозию металла. За то недолгое время, что человек, совершающий  преступление, держит в руках гильзу или пистолет, на металле появляется микрорельеф, отражающий переплетение линий на его пальцах. Избавиться от него можно только с помощью шкурки. Этот микрорельеф постарались проявить британские химики, для чего разработали порошок, подобный тому, что используется в лазерных принтерах. Его насыпают на исследуемый объект и прикладывают электрическое поле. Порошок притягивается к металлу и выявляет микрорельеф.

4. Заключение.

          Таким образом, в своем реферате я попыталась показать те основные методы и приемы криминалистики, которые используют достижения и возможности химии. А также попробовала проследить как эволюционировала возможность применения методов химии в криминалистике с течением времени.

 

5. Список использованной литературы:

1. Л. Лейстнер, П. Буйташ  «Химия в криминалистике»., М, Мир, 1990.

2. Ф. Крылов «В мире криминалистики». Издательство Ленинградского Университета, 1989.

3. К. Поль «Естественно научная криминалистика»., М, Юридическая литература, 1985.

4. Руководство по расследованию преступлений: Учебное пособие / Рук. авт. колл. д. ю. н. А. В. Гриненко, М.: Издательство Норма, 2002.

5. Золотов Ю.А. «О химическом анализе и о том, что вокруг него» М.: Наука, 2004.

6. http://ru.wikipedia.org/wiki/Криминалистика