Использование методов химического анализа в криминалистике

Городская научно-практическая конференция школьников

«Юность и наука – третье тысячелетие»

«Использование химических методов анализа в криминалистике»

                                        Авторы: ученицы 8 «А» класса МБОУ «СШ №43»

                    Гусейнова Гульнара

                   Мащенко Екатерина

                                           Научный руководитель:

                                               Ильина Инна Георгиевна, учитель химии

г. Норильск

2017 г.

     Данная работа является познавательной, так как знакомит учащихся с возможностью использования химических методов на различных этапах исследования. В ней нашла свое отражение взаимосвязь двух наук: химии и криминалистики. Актуальностью  работы является то, что в настоящее время все более пристальное внимание уделяется использованию методов аналитической химии в процессе использования криминалистической техники.

      Целью работы является ознакомление учащихся с методиками химических исследований, применяющихся в криминалистике и возможность их апробации в школьной лаборатории.

Объект исследования – многообразие химических реакций. 

Предметом исследования является  содержание и методика химических исследований в криминалистике.

Методы используемые в работе: эмпирические – получение информации путем изучения научных и литературных источников, сравнение, наблюдение; специальные – химический эксперимент.

    В процессе работы была изучена литература по интересующей проблеме, рассмотрены химические методы, используемые в криминалистике.

Работа состоит из двух частей: теоретической, где отражены цель и задачи, которые необходимо решить в процессе  исследования и, собственно, экспериментальной, в которой решение поставленных задач, подтверждает возможность применения химических методов исследования в криминалистике. Практической значимостью данного  исследование можно считать возможность применения полученных результатов для использования в урочной и внеурочной деятельности, а так же как основу развития интереса и творческого отношения к любому виду деятельности.

«Запомните: то, что мы оставляем – это следы.

                                                       А то, что берут специально, это   отпечатки»

Введение

     Химия и криминалистика. Каковы же связи этих наук? Что объединяет эти две такие, на первый взгляд, непохожие области знания, две самостоятельные науки? Ответ вполне понятен: общие благородные цели, среди которых борьба с преступностью, неукоснительное соблюдение законности.

     Развитие научного знания позволило использовать в криминалистической практике различные методы сбора и анализа исследуемых объектов. В специализированной литературе химическим методам сбора и обработке информации уделено достаточно большое внимание. Впервые систематическое специальное исследование применения физико- химических методов исследования в криминалистике было начато еще в конце XIX века. Так, Е.Ф Буринский явился основоположником судебного исследования фотографий. Его книга «Судебная экспертиза документов, производство ее и пользование ею»  является первым отечественным учебником по криминалистике. Ю.И. Пиголкин в своей книге «Судебная медицина» раскрывает необходимость изучения деятельности экспертов, методов и способов, применяемых судебными экспертами. В конце 60-х годов XX века Ю. Торвальд написал книгу «Следы в пыли. Развитие судебной химии и биологии», в которой рассказал не только о развитии криминалистики, но и описал основные направления развития и совершенствования приемов и методов научных исследований в области химии, биологии и др. наук. Наибольший интерес у нас вызвала книга В. И. Езикян «Аналитическая химия и криминалистическая практика», в   которой подробно раскрывается применение естественнонаучных дисциплин, в частности аналитической химии при проведении экспертиз различного уровня.[5]

      Проблемой современности является недостаточный уровень сформированности знаний по химии и, как следствие, невозможность выработки рационального и правильного отношения к окружающему миру и природе в целом. Заслуживает внимания вопрос, что связывает две, на первый взгляд  ничем не перекликающиеся между собой науки: химия и криминалистика. Изучая литературу поданному вопросу мы поняли, что актуальность данной работы отражена в том, что и на современном этапе развития криминалистической техники, все более пристальное внимание уделяется использованию методов аналитической химии в процессе сбора и анализа доказательной базы.

Не ставя своей целью полное изучение основ криминалистики, мы, тем не менее, своим исследованием хотим подтвердить, что наша работа может иметь практическую значимость. Материалы работы могут быть использованы как учащимися, так и педагогами при подготовке к учебным, факультативным занятиям, конференциям, конкурсам и т.д.

Объект исследования – многообразие химических реакций.

Предмет исследования - содержание и методика химических исследований в криминалистике.

Основная часть

На начальном этапе работы нас интересовал теоретический аспект применения химических методов в криминалистике, и как следствие, возможность их использования в других сферах жизни. Поэтому представленные в литературе методы и основы их применения послужили ориентацией в опытно - экспериментальной работе.

Цель работы: познакомиться с методиками химических исследований, применяющихся в криминалистике и апробировать их.

Исходя из поставленной цели, можно выделить несколько задач:

1. Изучить, проанализировать имеющуюся информацию об использовании химических веществ и химических методов в одной из ведущих юридических наук –криминалистике.

2. Овладеть основами использования химических методов в повседневной жизни.

3. Отработать разнообразные приемы работы при выполнении    химического эксперимента.

1. Криминалистика как наука.

        Развитие криминалистики позволяет использовать ее достижения в различных областях криминалистической практики, при решении разнообразных исследовательских задач. Социальное назначение науки криминалистики состоит в разработке познавательных технологий, способствующих выявлению, предупреждению, пресечению, расследованию и раскрытию преступлений.

      Главной задачей криминалистики является содействие своими средствами и методами делу борьбы с преступностью. Изменение взгляда на природу криминалистики особенно сильно влияет на тенденции развития криминалистической техники, поскольку имеет самое конкретное практическое значение. Перспективным, мы считаем, может являться применение компьютерных технологий, позволяющих частично упростить проведение расследований в области нарушения права. [1]

2. Криминалистическое учение о следах (следоведение или трасология)

     Один из разделов криминалистики, изучающий закономерности возникновения следов, называется трасологией. Он разрабатывает рекомендации по применению методов и средств по обнаружению следов, их фиксации, изъятию и проведению анализа. В своей работе мы рассматриваем следы, которые способен оставить человек, в частности, следы рук.

     Дактилоскопия является наукой, изучающей папиллярные узоры.  Папиллярные узоры обладают рядом свойств-индивидуальность, относительная устойчивость, восстанавливаемость узора. Подробное изучение которых имеет первостепенное значение в криминалистической практике. [2] В известной книге Ю. Торвальда «Век криминалистики», вышедшей на русском языке в 1984 г. и переизданной в 1990 г. можно ознакомиться историей дактилоскопии, которая является наукой о папиллярных линиях, т. е. узорах, образуемых линиями кожи на внутренней поверхности кончиков пальцев. Автор одной из первых книг по трасологии «Отпечатки пальцев», Френсис Галтон установил неизменность отпечатков пальцев на протяжении всей жизни человека.  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. Рисунок образуется до рождения человека, на третьем-четвертом месяце его внутриутробного развития, и сопровождает его, не изменяясь до самой смерти.[3]

3.Методы исследования в криминалистике

      Важное место среди них занимает аналитическая химия – наука о методах анализа вещества. Изучение химического состава позволяет получать данные о совершенном преступлении, через познание химического состава объектов материального мира реконструируется событие преступления. Аналитические методы являются одними, из наиболее часто используемых в криминалистической практике. Некоторые из них, например микроскопия, люминесцентный анализ, уже давно используются в криминалистике, другие же стали применяться лишь в последнее время (например, хроматография).Современные методы обнаружения следов на исследуемых объектах можно подразделить на три основные группы: визуальные, физические и химические. Выбор метода осуществляется с учетом физических свойств образующего след вещества, времени его возникновения, а также характера поверхности , на которой находится предполагаемый след.[5]

Визуальным методом обнаружения следов является осмотр предполагаемого места либо невооруженным глазом, либо с использование специальных средств визуализации.

Физические методы основаны на способности вещества, входящего в состав следа, удерживать внедрявшиеся в него частицы других веществ, не вступая сними в химическую реакцию, а также возможности его собственной люминесценции. Данными методами являются: обработка (опыление) дактилоскопическими порошками(магнитными, немагнитными, люминесцентными); окуривание парами йода и др..

Преимуществом использования химических методов является их способность к выявлению застарелых или замытых следов.  Эти способы основаны на химической реакции между компонентами потожирового вещества следа и специальными химическими реактивами. [4]

4. Исследование биологических следов человека

     Следы биологического происхождения несут существенную информацию, которая может быть использована в целях раскрытия, расследования и предупреждения преступлений. К ним относятся следы крови, спермы, слюны, пота, волосы, ткани человеческого организма и т. п. Фактически все новые методики исследования биологических объектов (кроме специфических для каких-либо объектов) разрабатываются вначале применительно к крови, а уже затем адаптируются к другим объектам биологического происхождения.

     При их исследовании применяются такие химические методы, как метод цветных капельных реакций, определение PH-среды исследуемого объекта и продуктов его превращения с помощью индикаторов, метод хемилюминесценции, метод, связанный с появлением осадка или газообразования в результате воздействия на вещество объекта специфичными или селективными реактивами (например, выделение пузырьков газообразного кислорода при взаимодействии перекиси водорода с кровью), оксигенный метод (изучение способности вещества гореть навоздухе). Также для определения класса вещества и его состава изучается их растворимость в различных растворителях (воде, кислотах, щелочах, бензоле, четыреххлористом водороде, дихлорэтане). Часто проводят люминесцентный анализ, в том числе при воздействии на вещество объекта специальными реактивами. [6]

     В. И. Езикян в своей книге «Аналитическая химия и криминалистическая практика» приводит следующие методы исследования следов биологического происхождения: « выявление следов крови и спермы возможно с применением некоторых реактивов, например, в реакции с гемофаном или реактивом Воскобойникова, которые наносятся на пятна, похожие на кровь. Синее окрашивание является положительной реакцией. Следы крови в

труднодоступных местах, больших помещениях, подвалах, чердаках, выявляют опрыскиванием подозрительных поверхностей люминолом, вызывающим при попадании на кровь кратковременное свечение. Наличие следов спермы устанавливается с помощью специальной подложки, пропитанной реагентом «фосфотест». При положительной реакции подложка окрашивается в фиолетовый цвет.» [5]

      Так же, методика применения люминола для предварительного исследования следов крови рассматривается и другими авторами, например А.М. Дворкиным в журнале «Следственная практика»:  проба с люминолом. Предварительно готовится рабочий раствор, состоящий из 1 л воды, 5 г кальцинированной соды и 0,1 г люминола. Непосредственно перед потреблением в него добавляют 50-70 г свежей 3%-ной Н₂О₂.Приготовленный таким образом раствор не стоек и теряет свою способность в течении нескольких часов. Сущность пробы заключается в том, что при взаимодействии с ничтожно малыми количествами крови раствор светится в темноте голубым светом. Реактив наносится на исследуемый предмет с помощью пульверизатора. Реакция сохраняет свою чувствительность и после попыток удаления крови практически на любых материалах.[6]

Экспериментальная  часть

      В практической части мы провели ряд опытов, приближенных к тем, которые проводят эксперты-криминалисты. Использовали практикум Езикян В.И. "Аналитическая химия и криминалистическая практика" и статью А. И. Дворкина «Применение люминола для обнаружения и предварительного исследования следов крови».

Исследование № 1. Как определить является ли пятно кровью?

     Основываясь на материалах практикума мы провели эксперименты по распознаванию пятен крови с помощью перекиси водорода (H₂O₂), роданида калия(КCNS), желтой кровяной солью (гексацианоферрат калия K₄[Fe(CN)₆]) и самостоятельно изготовленного раствора люминола.

Опыт № 1. Обнаружение пятен крови с помощью перекиси водорода.

Методика проведения. 2 грамма фенолфталеина, 20 граммов гидроксида калия растворили в 100 мл дистиллированной воды, добавили 20 граммов порошкового цинка до полного обесцвечивания раствора. Рабочий раствор готовили разведением основного раствора этанолом в соотношении 1:5. Образцы крови и кетчупа нанесли на дно чашек Петри.

Добавили 1 каплю щелочного раствора фенолфталеина, и несколько капель раствора перекиси водорода, наблюдали вспенивание и появление розового оттенка в опытах с кровью, в опыте с кетчупом признаков не наблюдали.

Опыт № 2. Обнаружение пятен крови растворами роданида калия и гексацианоферрата калия (желтой кровяной соли).

Методика проведения. Способ основан на взаимодействии ионов трехвалентного железа, входящего в состав  гемоглобина крови, с раствором роданида калия и гексацианоферрата калия.

1.     Для опыта берем растворы кетчупа и крови. В пронумерованные стаканы с исследуемыми растворами добавляем роданид калия, В стакане с образцом 1 наблюдаем появление темно–красное окрашивание. В стакане с образцом 2 изменений не наблюдается. Вывод: образец 1 –это кровь.

2.     2. В стаканы с исследуемыми образцами добавляем желтую кровяную соль, В стакане с образцом 1 наблюдаем появление осадка темно-синего цвета В стакане с образцом 2изменений не наблюдается. Вывод: образец 1 – это кровь.

Вывод: так как в состав крови входит белок гемоглобин, содержащий трехвалентное  железо, то кровь можно обнаружить с помощью качественных химических реакций. Реактивом на трехвалентное железо является роданид аммония, признак химической реакции – кроваво-красный осадок, желтая кровяная соль признак химической реакции – темно-синий осадок (Берлинская лазурь).

Опыт № 3. Использование люминола на предварительной пробе на кровь.

Методика проведения. Для самостоятельного изготовления люминола нам необходимы следующие компоненты: иммуномоделирующие таблетки «Галавит», содержащие в своем составе соль люминола, 3% перекись водорода и нашатырный спирт. Приготовление реактива заключается в следующем: растираем таблетки в порошок, добавляем 50 мл воды, 40 мл перекись водорода и 10 мл нашатырного спирта. В качестве добавки на качественное определение ионов Fe³⁺ используем желтую кровяную соль. Подготовленные образцы нумеруем наносим на дно чашек Петри, даем время высохнуть и наносим пульверизатором реагент.

Вывод: появление голубоватого свечения и образование пены свидетельствуют о положительной реакции на кровь.

Исследование № 2. Идентификация отпечатков пальцев.

      Для проведения данного исследования мы самостоятельно нанесли отпечатки рук на поверхность химического стакана, оконное стекло и папку для бумаг. Последнюю мы использовали, так как ее поверхность не является гладкой. Отпечаток следует проявить диоксидом марганца (IV)или мелкодисперсным оксидом меди. После обработки на исследуемых поверхностях хорошо видны следы рук.

Вывод: следовательно, таким простым способом, мы можем доказать, что определенные отпечатки пальцев принадлежат какому-либо человеку.

Так же мы провели опыт, подтверждающий возможность использования солей серебра (в частности,  нитрата серебра) на выявление наличия скрытых следов. На шероховатую поверхность мы нанесли следы рук. Далее мы обработали исследуемую поверхность из пульверизатора раствором нитрата серебра. В итоге мы наблюдали четкое проявление отпечатков рук.

Вывод: данный метод пригоден к использованию, так как руки человека выделяют определенное количество пота, который содержит хлорид натрия. А нитрат серебра используется как реактив на ионы хлора. Наблюдается выпадение белого творожистого осадка.

Заключение

     Результаты проведенного нами исследования позволяют сделать некоторые частные выводы ,представляющие итог реализации поставленной нами цели. Мы изучили и апробировали часть химических методов, используемых в криминалистической практике.  На основании проведенных исследований хочется отметить, что серьезное изучение криминалистики невозможно без прочных знаний по химии. В ходе выполненной работы мы познакомились с простейшими аналитическими методами криминалистической химии. С помощью качественных химических реакций научились определять ионы трехвалентного железа в гемоглобине крови и познакомились с некоторыми  методами по идентификации отпечатков пальцев. Наверное, в дальнейшей нашей жизни нам никогда не придется сталкиваться с использованием химических методов в криминалистической практике, но данное исследование существенно расширило наши представления о возможностях современной химии. Задачи, поставленные перед нами в начале работы, считаем выполненными полностью. Выполнив эксперимент, мы доказали возможность  проведения криминалистических исследований по выявлению отпечатков пальцев с помощью нитрата серебра и оксида меди; обнаружение скрытых следов крови в школьной лаборатории. Так же хотим отметить, что полученные результаты можно использовать в урочной и внеурочной деятельности и как основу для формирования устойчивого интереса не только к предмету химии, но и к различным видам творческой деятельности.

Список литературы

1.      Е. П. Ищенко. Криминалистика: Курс лекций. -М.: «Контракт АСТ-Москва, 2007 г.

2.      Д. Н. Балашов. Учебник по криминалистике. –М.: ИНФРА, 2005 г.

3.      Ю. Торвальд. Век криминалистики. http://knijky.ru/books/vek-kriminalistiki

4.      И. А. Возгрин. Практикум по криминалистике. – СПб: ГУАП, 2004 г.

5.      В. И. Езикян. Аналитическая химия и криминалистическая практика. Новочеркасск: ЮРГТУ, 2007 г.

6.      А. М. Дворкин, Е. Н. Викторова. Выявление следов крови с помощью раствора люминола. М.: Следственная практика, № 115, 1972 г.

Приложение 1. Предварительная проба на кровь с раствором перекиси водорода

Приложение 2.Обнаружение пятен крови растворами роданида калия и гексацианоферрата калия (желтой кровяной соли).

Приложение 3. Использование люминола на предварительной пробе на кровь.

Приложение 4. Идентификация отпечатков пальцев.