Химия в криминалистике (стр. 1 из 3)

Тема:Химия в · криминалистике.

Работа выполнена учеником

Марголиным Ильёй

Класса 9 «Г» школы № 23

г. Борисова

Учитель химии

Грук Тамара Михайловна.

Борисов, 1999 год.

План:

I. Введение.

II.Основная часть.

1. «Криминалистика » в глубокой древности.

2. Дальнейшее развитие или точка отсчёта.

3. Первые применения качественного анализа.

4. Распознание ядов.

5. Новый этап развития.

6. Нейтронно-активационный анализ.

7. Хромотография.

III.Заключение.

Криминалистика – юридичесая наука о методах расследования преступлений, собирании и исследовании судебных доказательств. Корни этой науки исходят из глубин веков. Начиналась она с простейших химических методов расследования.

Золото как основная денежная единица используется с глубокой древности. Однако, поскольку этот металл не отличается механической прочностью, в обращении "ходили" монеты, изготовленные из сплавов золота, серебра и меди. Подбирая комбинацию металлов красного и белого цвета, мошенникам удавалось, сохранив окраску золотых монет, снизить содержание в них золота, а то и вовсе обойтись без этого драгоценного металла. Ссылаясь на недошедший до нас трактат греческого автора 2 в. до н.э. Агатархида, Дриод Сицилийский следующим образом описывает процедуру испытания золота огнём или купелирования: "Плавильщики берут пробу золотой руды, взвешивают и помещают в глиняный сосуд (капель), добавляют в определённой пропорции к весу пробы свинец, соль, немного олова, ячменные отруби; капель плотно закрывают крышкой. Сосуд пять дней и пять ночей без перерыва держат в горячей печи, и по охлаждении на его дно оседает чистое золото без примеси угля, которое весит немного меньше, чем исходная руда. Мы и сегодня не до конца знаем, зачем понадобились добавки олова, ячменных отрубей и почему сосуд должен быть плотно закрыт; но по существу описанный рецепт используют и в наши дни.

В те далёкие времена замена золота на серебро была не единственным видом обмана. Так, вместо медного купороса продавец мог продать более доступную соль – сульфат железа. Это, видимо, практиковалось довольно часто, потому что к этому времени относятся описания двух способов, позволяющих отличить сульфат железа от медного купороса. Борьба с мошенничеством при продаже медного купороса отмечена и в истории химии: появился первый химический реактив – сок дубильных орешков; смоченный этим соком кусочек папируса при погружении в раствор сульфата железа окрашивался в чёрный цвет.

Использование реактива для определения известного вещества – это важнейшее достижение можно считать как точку отсчёта истории аналитической химии.

После появления в лабораториях кислот, стал развиваться качественный анализ в растворах, который позволяет определить, из каких компонентов состоит данное вещество. Использование кислот основано на их способности по-разному взаимодействовать с теми или иными металлами. Так, азотная кислота одинаково легко растворяет медь и серебро, но не реагирует с золотом, а "царская водка" способна растворять и золото ("царь металлов"). По данным количественного анализа можно найти соотношение компонентов в данном веществе.

Очень давно известно, что нечестные торговцы подмешивали в сметану муку, чтобы увеличить свою прибыль; для борьбы с такими мошенниками по рынку ходили контролёры, у которых под рукой был раствор йода. Одной капли было достаточно, чтобы разоблачить любителей "подгустить" вкусный продукт: при добавлении йода в испорченный мукой товар тотчас появлялась синяя окраска. Характерный синий цвет появляется в результате взаимодействия йода с крахмалом, содержащимся в муке. При Необходимости реагент и объект поиска можно поменять местами и использовать крахмал для обнаружения йода. В отсутствие крахмала добавление йода не вызывает посинение. Йодокрахмальная реакция специфична как на йод, так и на крахмал. В то же время она очень чувствительна, потому что раствор йода меняет окраску в присутствии очень малых количеств крахмала. Добавление серной кислоты в прозрачный раствор, содержащий ионы кальция, также приводит к заметному изменению – образуется нерастворимый сульфат кальция. Серная кислота, таким образом, является реагентом на кальций. Однако данная реакция неспецифична, ведь с барием, например, серная кислота реагирует точно так же. К тому же, реакция эта не очень чувствительна, поскольку осадок образуется только тогда, когда содержание кальция в растворе довольно велико.

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 V 2NaCOOCH3 + H2CO3

H2CO3V H2O + CO2X

Что можно было бы предложить в XIIX в. заводскому "ОТК" для контроля этой реакции нейтрализации? Прежде всего отобрать пробу (определённый объём заводского 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 Шеле. Марш обнаружил, что арсин при нагревании распадается на металлический мышьяк и водород. Как и Шеле, Марш вначале восстанавливал мышьяк цинком в сернокислом растворе.

2H2AsO4 + 9Zn + 9H2SO4V2H3AsX + 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.

2AsH32As + 3H2

Эта методика позволяла обнаружить мышьяк при содержании порядка тысячной доли миллиграмма (микрограммовые количества).

Можно считать, что к концу XIX в. разработка классических методов анализа завершилась. Учёные уже располагали надёжными методиками качественного и количественного анализа практически для любого неорганического вещества. Но применение этих методов в криминалистической практике тормозилось, с одной стороны, тем, что для анализа требовались сравнительно большие количества (0,01-1 гр.) а с другой – необходимостьюпереводить эти вещества в раствор. Было необходимо научится анализировать предметы, взятые в качестве вещественных доказательств, не подвергая их разрушению.

В 1993 г. в Граце, на территории бывшей Австро-венгерской империи, вышла в свет книга «Руководство для следователей как система криминалистики». Автор Ганс Гросс обобщил опыт, накопленный за 20 лет работы в качестве судебного следователя, а также сформулировал свои взгляды на развитие криминалистики.

Он ясно осознал, какую пользу при расследовании уголовных дел может принести использование последних достижений естественных наук. Он стал активным сторонником применения в криминалистике новых технических средств и, в частности, оптического микроскопа, и впервые сделал вывод о том, что пыль, с которой мы ежедневно сталкиваемся, образуется в результате разрушения окружающих нас материальных предметов. Изучение частиц пыли под микроскопом может помочь восстановить обстановку на месте происшествия и сыграть важную роль в его раскрытии. Гросс по существу заложил основы современной криминалистики, высказав замечательную мысль о том, что любое материальное взаимодействие оставляет вещественные доказательства. Таким образом, изучение следов даёт возможность установить вызвавшие эти следы объекты. Важность этих высказываний по достоинству была оценена только через сорок лет, а сама реализация идей Гросса затянулась почти на целое столетие.