Resumen Forense tema 3 (2017)

Resumen Español
Universidad Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED)
Grado Química - 4º curso
Asignatura Química Forense
Año del apunte 2017
Páginas 8
Fecha de subida 25/09/2017
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Tema 3. INVESTIGACIÓN FORENSE DE PINTURAS Y DOCUMENTOS.
1. COLORANTE, TINTE, PIGMENTO.
COLORANTES. Materiales que pueden absorber y emitir energía electromagnética dentro del rango visible.
TINTES. El color que muestran estas sustancias (generalmente orgánicas) se debe a intercambios en la estructura de sus moléculas que permiten que la luz visible interaccione con determinados orbitales moleculares de las mismas. Son solubles en el vehículo, dando una disolución, y se usan para teñir fibras, teniendo lugar la coloración en toda la fibra.
PIGMENTOS. Compuestos en los que existen metales, normalmente de transición. En ellos el color se detecta en virtud de un mecanismo diferente a los tintes, a cambios en los orbitales d de metales que forman parte de su composición. Se utilizan en barnices y pinturas, son normalmente sólidos e insolubles en el vehículo con el que se va a dar el color, formando una suspensión, y la coloración que proporcionan tiene lugar solo en la superficie en la que actúan.
2. ¿POR QUÉ TIENEN COLOR LAS SUSTANCIAS? Cuando un material es iluminado con luz blanca y es capaz de absorber determinadas radiaciones de la porción visibles del espectro de la luz, tendrá color, mostrará el color complementario, es decir, el que no ha absorbido.
La causa más común del color en la naturaleza consiste en la absorción por parte de la materia de ciertas longitudes de onda de la región visible, entre 400 y 750 nm.
Algunos electrones serán excitados por esas radiaciones con lo que saltarán de un orbital a otro de energía superior, produciéndose saltos energéticos dentro del rango visible. De esta manera, absorben determinadas radiaciones del visible y reflejan el resto de ellas.
3. EL COLOR EN LOS TINTES.
También se les conoce como colorantes orgánicos.
3.1. Grupos cromóforos y grupos auxocromos. (ponerfoto) 3.2. Causa del color en los tintes.
El que una molécula de color sea un tinte requiere, desde el punto de vista químico, dos condicionantes: a) que tenga grupos cromóforos y b) que posea además algún grupo auxocromo, para que pueda reaccionar químicamente con la fibra a teñir.
3.3. Clasificación de los tintes.
Según sus propiedades ácidas o básicas: • • Tintes ácidos: nitrofenoles y compuestos con grupos ácidos carboxílicos o sulfónicos.
Tintes básicos: contienen grupos amino.
Según su estructura química, sumamente variada: nitrosocolorantes, nitrocolorantes, tintes derivados de la ftalocianina, tintes de triarilmetano… Desde el punto de vista forense interesa especialmente el grupo de los tintes azoicos, por su frecuente relación con determinados análisis forenses.
Tintes azoicos.
Sales de diazonio que se pueden unir rápidamente a fenoles y animas aromáticas, dando lugar a tintes sumamente eficaces. Es el fundamento del test de Griess para la detección de explosivos.
Ilustración 1. Algunos tintes.
4. EL COLOREN LOS PIGMENTOS.
Los pigmentos son sustancias con color y éste se debe a que son compuestos en los que existen metales de transición. El color está relacionado con la estructura electrónica de esos metales, concretamente con la existencia de orbitales y electrones d. Entre esos niveles energéticos existe una separación tal que se pueden producir transiciones electrónicas compatibles con la absorción de longitudes de onda dentro de la región visible del espectro.
5. LA INVESTIGACIÓN FORENSE Y EL COLOR.
El color es de gran interés en ciencia forense, como característica de indicios, análisis de tintas, pinturas… y en reacciones de detección con cambio de color.
6. PINTURAS COMO EVIDENCIA.
Se pueden generar indicios de pinturas en varios sucesos delictivos. Se generan indicios de pinturas en aquellos en los que estén implicados vehículos, como choques y atropellos, y en lugares donde se haya forzado una puerta. En estos casos pueden saltar esquirlas de pintura de un cuerpo a otro o quedar residuos en las herramientas utilizadas.
Todas estas evidencias corresponden a pinturas que ya están secas. Si la pintura está fresca, tendremos otro tipo de indicios, por ejemplo, huellas.
En casi todos los casos habrá una transferencia de materia (pintura) con la que se puede establecer una relación entre delito y autor del mismo.
6.1. Forma de localizar, recoger y transportar las evidencias de pinturas.
Generalmente los fragmentos de pinturas se detectan a simple vista, pero en ocasiones es conveniente el empleo de una luz blanca potente. En el caso de coches, a veces la pintura puede tener propiedades luminiscentes, con lo que es importante el uso de luces forenses.
Una vez detectados los indicios, la recogida y transporte depende del caso. Si están sobre una superficie ocmo suelo o muebles, se pueden recoger con ayuda de punzas o cepillo; e introducirlas en un sobre o pequeño recipiente. No es conveniente recoger los restos de pintura con cinta adhesiva ya que se podrían deteriorar porque son muy frágiles. Es muy importante mantener los trozos intactos, por ejemplo, para poder comparar si coinciden con una zona descascarillada de un coche que se ha dado a la fuga. En determinados objetos como ropa o herramientas, lo mejor es recoger el objeto entero.
7. ANÁLISIS FORENSE DE PINTURAS.
7.1. Composición de pinturas.
Las pinturas son una mezcla de varios componentes: pigmentos, resinas, aditivos y disolventes.
Los pigmentos son los responsables del color. Las resinas sirven como medio de soporte de pigmentos y aditivos, además de conferir ciertas propiedades como dureza y adhesión. Los aditivos confieren propiedades especiales: viscosidad, brillo, resistencia a microorganismos… Los pigmentos, resinas y aditivos son la estructura sólida de la pintura. Pero deben estar diluidos en uno o más disolventes, la estructura volátil.
7.2. Problemas forenses a resolver.
Recubrimiento de chapa de un vehículo: Primera capa. La que está sobre el acero del vehículo, es una capa de resina galvanizada que protege de la corrosión.
Segunda capa. Poliésteres modificados con epoxi o poliuretanos, eliminan las imperfecciones de la superficie y la dejan lisa. Fuertemente pigmentada.
Tercera capa. Capa de color. Proporciona el acabado y el color del coche y protege frente al clima y los fenómenos ambientales. Polímeros de base acrílica.
Cuarta capa. Incolora. Mejora el brillo y la resistencia.
Es importante tener una base de datos de pintura de carrocería por la cantidad de marcas y modelos que existen.
En los indicios de pinturas de coches es muy difícil asegurar si la esquirla corresponde a una determinada marca y modelo de automóvil.
Es igualmente complejo el poder asignar un origen concreto a un fragmento de pintura, teniendo en cuenta la acción de la intemperie sobre el exterior del vehículo, a lo que se añade que éste podría haber sido repintado.
7.3. Técnicas analíticas para pinturas.
Técnicas microscópicas.
Con el microscopio de campo claro se pueden localizar fragmentos de pintura que estén mezclados con otras evidencias. También se usa el estereomicroscopio para conocer la superficie de la muestra y compararla con otra. La microespectrofotometría permite distinguir entre capas, dando datos más específicos sobre color. La colorometría también se suele aplicar.
Pruebas químicas.
Pruebas sencillas de tipo químico: solubilidad, pruebas microquímicas con distintos reactivos… pero tienen el inconveniente de que son pruebas destructivas.
Análisis químico con técnicas instrumentales.
Microscopía electrónica de barrido acoplada a un análisis de energía dispersiva de rayos X (SEM-EDX). Importante para el análisis químico de los componentes inorgánicos como metales.
Espectroscopía de fluorescencia de rayos X (XRF). Análisis elemental de los metales presentes.
Difraccion de rayos X (XRD). Estructura cristalina de los componentes inorgánicos, permite diferencias pigmentos.
Espectroscopía Raman. Caracterizar pigmentos en pinturas sin que interfieran las resinas.
Espectroscopía infrarroja (IR). Información sobre los componentes orgánicos de las pinturas, como las resinas.
Espectrometría de masas acoplada a cromatografía de gases (GC-MS). Componentes solubles en medio orgánicos, como los disolventes de las pinturas.
Pirólisis acoplada a la cromatografía de gases (Py-Gc o PGC). Componentes orgánicos no solubles, como los polímeros.
Excepto la GC-MS y la PGC, todas son no destructivas.
8. DOCUMENTOS CUESTIONADOS.
El examen de documentos cuestionados (QDE) es una disciplina dentro de la ciencia forense dirigida al estudio, análisis y dictamen de ciertos documentos que pueden estar relacionados con hechos presuntamente delictivos y en muchos litigios de nuestra vida social. En otros tiempos la grafología era casi la única vía de estudio para ellos. Con la llegada de ordenadores y máquinas de escribir, se ampliaron las vías de investigación.
Los documentos puedes constituir evidencias importantes, aunque no se encuentran siempre en la escena del crimen. Desde cartas, cheques, carnets, diarios, contratos… La investigación forense también contempla el estudio de documentos históricos y del servicio secreto, e incluso la moneda en billete.
Los objetivos son dos: comprobar su autenticidad y asegurar su fuente u origen.
Hay diferentes técnicas analíticas para todo esto, como los métodos cromatrográficos y microscópicos, técnicas luminiscentes, etc. Hay dos partes a estudiar: el papel y las tintas.
8.1. Forma de recoger y transportar los documentos cuestionados.
Se deben recoger los documentos con sumo cuidado para no deteriorarlos. Se guardan las hojas por separado, en una carpeta y en una bolsa de plástico.
Se debe asegurar la integridad del documento a examinar, por ello se debe manipular con cuidado y emplearse técnicas analíticas no destructivas en la medida de lo posible.
9. ANÁLISIS FORENSE DE TINTAS.
Conocer si la tinta es la misma en todo el documento, si se ha intentado modificar el texto, etc 9.1. Composición de las tintas.
Fundamentalmente, están compuestas por dos componentes principales: un material responsable del color (colorante) que se encuentra disuelto o suspendido en otro componente que actúa como portador o vehículo.
Como colorantes, generalmente se usan tintes, aunque también se pueden usar pigmentos o mezclas de ambos. En cuanto al vehículo, puede ser agua o disolventes orgánicos. Al vehículo se le suelen añadir aditivos para conferir características a las tintas como secado rápido o mejor adherencia. A veces se introducen aglutinantes que favorecen el fijado al coagular las partículas de colorante.
Cada fabricante suele mantener la misma proporción para sus tintas, aunque lo más probable es que dentro de cada tipo y marca no se puedan distinguir entre dos bolígrafos o tóners, por ejemplo. Sin embargo, si pueden distinguirse diferentes marcas, y es muy importante el registro de cada tinta en una base de datos.
9.2. Técnicas analíticas para tintas.
Métodos ópticos. (No destructivos.) Métodos microscópicos. Proporciona información sobre color, brillo, adherencia, etc.
Puede desvelar la presencia de partículas metálicas y de ciertos pigmentos. Permite distinguir entre métodos de impresión.
Técnicas luminiscentes. Se estudia la tinta iluminándola con distintas longitudes de onda, incluida UV o IR e incluso láser. La respuesta de la tinta depende de su composición química. Así podemos distinguir dos tintas iguales a la vista. Estas técnicas son muy útiles para percibir alteraciones en documentos y en el papel moneda.
Espectroscopía Raman. Muy útil para diferenciar tintas que no se distinguen por técnicas luminiscentes. Generalmente se emplea SERRS (Surface enhanced resonance raman scattering) que aumenta las señales de los espectros.
Métodos químicos. (Destructivos) Pruebas de solubilidad. Se trabaja con partes diminutas del documento y se comprueba si la tinta se disuelve. Por ejemplo, las de vehículo orgánico se disuelven en piridina, las de acuoso en etanol, metanol.
Técnicas cromatrográficas. Se puede hacer TLC o HPLC. Se pincha sobre el escrito o se raspa con un bisturí, para dañar el documento lo menos posible.
10. TINTAS INVISIBLES.
En las de origen biológico basta con comunicar calor, que carboniza los compuestos orgánicos.
Las de ciertas sales de cobalto también se revelan así, pierden el agua de hidratación y cambian de color. En algunos casos hace falta agentes químicos, las tintas de sales de hierro se revelan por acción de ácido gálico que da lugar a un complejo coloreado; las sales de plomo, por sulfuros alcalinos, formándose sulfuro de plomo negro; las de plata por exposición solar, pasan a plata metálica. Las tintas que contienen almidón se revelan con yodo queda lugar a un complejo azul. En algunos casos se usan reacciones ácido-base como para fenolftaleína, queda con vapores de amoníaco un color rosa intenso.
A veces hace falta un proceso más complejo: tratamiento del papel con una disolución de un compuesto determinado. Esto aumenta las posibilidades de mantener el documento en secreto.
Las tintas invisibles de uso más extendido son las tintas fluorescentes. Solo se pueden percibir si se exponen a una lámpara UV, emitiendo una imagen fluorescente. Son muy útiles como tintas de seguridad.
11. ANÁLISIS FORENSE DEL PAPEL.
Dictaminar si un papel tiene el mismo origen que otro y conocer su identidad.
11.1. Composición química del papel.
El papel está constituido básicamente por celulosa, un polímero natural con glucosa como monómero. Actualmente se parte de la madera de ciertos árboles, aunque también de fibras recuperadas de restos de papel, ropa y otros productos. Las fibras de celulosa se unen por enlaces de hidrógeno, aunque se le añaden aglutinantes. También se suelen añadir colorantes, ceras, aceites y resinas. Todo esto proporciona muchos datos al investigador forense.
11.2. Técnicas analíticas del papel.
Los aspectos más estudiados son sus rasgos físicos. También hay que averiguar su composición química, los colorantes y aditivos que contenga. También son importantes las marcas de agua del fabricante.
Métodos físicos.
En el microscopio se pueden observar fibras y partículas, y la capa de recubrimiento del papel. Es muy útil observar con luz UV, puesto que a veces presenta luminiscencia por el proceso de blanqueamiento. Estos tratamientos tienen la ventaja de ser no destructivos.
Métodos químicos.
Se trata la muestra de papel en el que las fibras se han dejado libres con una serie de reactivos y se observa su reacción con la ayuda de un microscopio.
Análisis instrumental. Espectroscopía IR, ablación láser, etc. Son muy eficaces la fluorescencia de rayos X y la difracción de rayos X para clasificar el papel.
12. ALTERACIONES EN LOS DOCUMENTOS.
Un documento puede borrarse o alterarse, totalmente o solo una parte. Se borran o tachan partes del documento.
12.1. Borrar el texto.
Borrado por métodos físicos: goma, cuchilla, arena, etc. Con estos métodos siempre se dañan las fibras del papel, se pueden observar al microscopio, pero es prácticamente imposible identificar el texto original.
Borrado por métodos químicos: con un agente oxidante fuerte, que al reaccionar con la tinta da lugar a un producto incoloro. Microscopio o luz UV o IR.
12.2. Cambiar el texto.
Se altera el texto con una tinta que generalmente no es la original. Para su detección se aprovechan ciertas propiedades que pueden tener las tintas.
Luminiscencia IR. Muchas tintas tienen la propiedad de absorber las radiaciones visibles y luego emiten luz IR. Si se ha producido alteración en el texto con este tipo de tinta, es fácil percibirlo añadiendo una película sensible al IR al sistema de detección. Es capaz de detectar los restos de tintas que pudieran haber quedado embebidos en el papel despuésde haber sido borrados.
Absorción de luz IR. Otras tintas absorben la luz IR y después la reflejan. Se ilumina el documento con IR y la luz IR reflejada por el documento se registra en una película sensibleal infrarrojo.
12.3. Tachar el texto.
Se pueden tachar partes del texto con tinta espesa o con fluido corrector. Si se tacha con la misma tinta es casi imposible poder leer el texto que queda abajo. Si se tacha con una tinta diferente, es posible. Por ejemplo, si una de las tintas es sensible al IR pero la otra no.
12.4. Marcas de presión o escritura latente.
Cuando se escribe a mano en una hoja de papel bajo la cual existe otra, quedan impresiones de lo que se haya escrito. Se llaman marcas depresión, escritura latente o escritura indentada.
Algunas veces puede detectarse dirigiendo luz hacia la hoja. También se usa el ESDA (ElectroStatic Detection Apparatus) que permite visualizar de forma rápida las impresiones; también se pueden detectar así impresiones secundarias por la acción de almacenar dos hojas juntas, no debidas a la escritura. Últimamente, también se ha podido detectar que se hizo antes en una hoja, si su propia escritura o las marcas de presión.
El estudio ESDA debe realizarse antes del de huellas ya que el tratamiento con disolventes interferiría.
12.5. Otros tipos de alteraciones.
Perforaciones, pequeñas arrugas o dobleces que demuestran que la secuencia de páginas no es la que debería corresponder al escrito original. Conviene examinar todo el documento al microscopio o bien fotografiarlo.
Se pueden haber quemado partes del documento para ocultar fragmentos, con luz IR o reflectora se puede revelar parte del escrito quemado. Luego se ajustarían por programas tipo PhotoShop.
13. DOCUMENTOS IMPRESOS.
De cara a la investigación forense su mayor interés radica en documentos de carácter oficial, estudiando su posible falsificación o alteración: DNI, carnet de conducir, moneda papel… La sofisticada tecnología actual (impresoras, fotocopiadoras…) permite a los falsificadores métodos para alterar documentos. La mayoría de documentos oficiales se imprimen en papel sensible al borrado, se le añaden fibras fluorescentes o se hacen marcas específicas. Respecto a las tintas, también hay variedad de métodos, por ejemplo, que sean sensibles a diferentes longitudes de onda.
14. DATACIONDE DOCUMENTOS.
Datar un documento es una tarea difícil. Se dispone de dos áreas de investigación: la tinta y el papel.
En datación de tintas, aun no se disponen de métodos verdaderamente seguros. No siempre se puede identificar las tintas, aunque actualmente se van añadiendo a ciertas tintas elementos metálicos de tierras raras que facilitan localizar su fabricación.
Muy frecuentemente, es de interés determinar la antigüedad relativa, es decir, si dos partes del documento se escribieron o no a la vez. Se recurre a un perfil dinámico de una tinta: cuanto más antigua es una tinta, más seca está por evaporación de su disolvente-vehículo, así que se extrae una pequeña muestra de tinta y se mide la concentración relativa de os colorantes. También se pueden usar técnicas como HPLC, MS, UV… La datación del papel es todavía más difícil. Su envejecimiento generalmente proviene de la degradación de la celulosa a glucosa por hidrolisis ácida, y puede ser acelerada por determinados aditivos.
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