Как звучит тема реферата?

Как звучит тема реферата?

Оглавление

Содержание

I. Введение.

II. Основная часть.

§ 1. От средневековой алхимии к современным методам анализа

1.  § 2. Химия помогает найти улики

2.  § 3.Способы и методы поисков

3.  Анализ спектров (это тоже метод) Я бы не стала выделять отдельный параграф.

4.  Тайны чистого вещества

5.  Химия – главное оружие эксперта-криминалиста.

III. Заключение.

I. Введение

Во введении помимо актуальности работы пишется цель и обозначаются задачи. В качестве задач – название параграфов. Во введении делается краткий обзор прочитанной литературы (не список литературы, а обзор!).

Выбирая в качестве темы для своего реферата увлекательную книгу венгерских авторов «Химия в криминалистике», я ориентировалась на вчерашнюю, сегодняшнюю и, очевидно, завтрашнюю актуальность проблем, которые открываются на её страницах.

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.

Между тем методы изучения преступности, как и методы реагирования на преступность остались прежними. Многие подробности исследования криминалистических данных остаются до сих пор очень призрачными и труднодоступными для людей, занимающихся этими проблемами.

Заслуживает внимания и сам вопрос, что же связывает две, на первый взгляд ни чем не перекликающиеся между собой, науки: химия и криминалистика. Представление об этом менялось на протяжении долгого периода времени, строились догадки, выдвигались теории. С годами химическая наука заняла почётное место в системе расследования преступлений. Научно-техническая революция и особенно достижения второй половины XX 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 в реферате.

Простое перечисление самых известных и часто используемых методов 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.

Это лишь небольшая часть проблем из области криминалистики.

Что же такое криминалистика? Это   юридическая  наука, исследующая закономерности подготовки, совершения и раскрытия  преступления, возникновения его следов, собирания, исследования, оценки и использования доказательств. Целью криминалистики является раскрытие и расследование преступлений. Эта цель реализуется на основе достижений современной науки (судебно-медицинской, в том числе) и техники.

Судебно-медицинская наука теснейшим образом связана с практикой. Потребностями повседневной практической экспертной деятельности определяется тематика научных работ в области судебной медицины. Судебная медицина в силу своей специфики использует современные достижения общей медицины, биологии, физики, химии и т. д.

Каковы же связи химии и криминалистики? Что объединяет эти две, непохожие области знания, две самостоя­тельные науки? Ответ вполне конкретен: общие благородные цели, среди которых, прежде всего, борьба с преступностью, всемерное укрепление правопорядка, обязательное со­блюдение законности, охрана интересов человека и государст­ва, социально-экономических, политических, личных прав и свобод граждан.

Основной вопрос, ответ на который мы находим у авторов этой книги: ЧЕМ ЖЕ ЗАНИМАЕТСЯ ХИМИЧЕСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА?

Последовательно листая страницы этой увлекательной книги, я постараюсь утвердиться, а главное утвердить читателя в мысли о невозможности проведения объективных расследований и вынесении беспристрастных решений без использования химической науки.

II. Основная часть.

1.  От средневековой алхимии к современным методам анализа

Зачем нужен этот параграф? Какое отношение имеет он к теме?

«Алхимия — это процесс, искатель истины погружается в нее, 
как в сказочный мир, и там ищет ответы на вопросы, обращенные к самому себе».

Парацельс «Магические наставления»

Что же такое алхимия?

Одна из трактовок термина Алхимия (лат. Alchimia, от Аль и Хеми – «огонь, бог и патриарх» или от
греческого Хемейя или арабского Ул-хеми) - древнее тайное
учение философского, религиозного, мистического характера, целями которого
было получение «Философского камня», особого вещества, способного
превращать неблагородные металлы (прежде всего, ртуть) в серебро и золото, а
также: поиски сокрытого духа в каждой неорганической крупице материи,
исследование возможности получения универсального растворителя, способного
в числе прочего, удаляя болезни вернуть молодость. Уместна ссылка на использованный источник.

Основу алхимии заложили древние египетские (III-IV века н. э.), китайские,
восточные знания, учение о стихиях и 4 элементах (огонь, вода, земля,
воздух), способных превращаться друг в друга. В большинство стран
Европы алхимия попала благодаря трудам арабского мудреца Гебера в VIII
веке.

«Кроме похожих названий, химия ничего общего с алхимией не имеет. Алхимия-мать современной химии, но ведь дочь не виновата, если ее мать не в своем уме». Так писали в учебниках химии два века назад. о каких учебниках идет речь? Ссылка

Искренне верящим в свои убеждения алхимикам, получить золото с помощью «Философского камня» ну, никак не удавалось, зато их «опередили» мошенники – фальшивомонетчики.

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. Монеты часто подделывали. Подбирая комбинацию металлов крас­ного и белого цвета, мошенникам удавалось, сохранив окрас­ку золотых монет, снизить в них содержание золота, а то и вовсе обойтись без этого драгоценного металла.

О том, что борьба с фальшивомонетчиками велась еще в библейские вре­мена, упоминается в Ветхом завете.

Диодор Сицилийский (древнегреческий историк) Лучше сделать сноску внизу страницы с краткой биографией этого историка следующим образом описывает процедуру испытания золота огнем: «Плавильщики берут пробу золотой руды, взвешивают и помещают в глиняный сосуд, добавляют в определенной 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 при охлаждении на его дно оседает чистое золото без примеси угля, которое весит намного меньше, чем исходная руда». И сегодня не до конца понятно, зачем понадобились добавки олова, ячменных отрубей и почему сосуд должен быть плотно закрыт; но по существу описанный рецепт используют и в наши дни.

Позже испытание огнем проводили, на­гревая испытуемый металл с такими веществами, которые, сплавляясь с примесями золотого образца, давали шлак; золото к такому шлаку не прилипало и по охлаждении оставалось в виде блестящего желтого королька, удобного для взвешивания. Зная первоначальную массу испытуемой пробы и массу королька, можно узнать, сколько «неблаго­родных» примесей содержалось в «золоте».

Однако шлакующие добавки не взаимодействовали и с серебром. Поэтому после очистки в корольке могло оказать­ся не только золото, но и серебро. А поскольку именно серебро чаще всего добавляли в золотые монеты, необходи­мо было срочно найти такой способ проверки золота, кото­рый бы ясно указывал на присутствие серебра. В конце концов, и эта задача была благополучно решена, и испытание огнем с определен­ного времени стали проводить по-иному.

Новый способ получил название цементации. До нас не дошло подроб­ное описание методики цементации, применявшейся в то время, потому что каждый мастер держал свою методику в тайне. Тем не менее, известно, что от старого способа испытания огнем цементация отличается тем, что в качестве шлакообразователей использовали смеси соды с поваренной солью и серы с песком. В присутствии этих добавок соеди­нения серебра переходят в шлак, а королек из чистого золота оседает на дно.

Сейчас мы по-иному оцениваем деятельность алхими­ков, которые положили начало использованию неоргани­ческих кислот, передали нам искусство приготовления раст­воров, у них же мы научились основным приемам лабора­торных работ. Подстегиваемые фанатическим желанием научиться получать золото из других материалов, они «ми­моходом» сделали ряд замечательных открытий.

Наукой химия начала становиться только в XIX в., когда был открыт закон кратных отношений, и разрабатывалось атомно-молекулярное учение. С этого времени химический эксперимент стал включать в себя не только изучение превращений веществ и способов их выделения, но и измерения различных количественных характеристик.

Современный химический эксперимент включает множество разнообразных измерений. Изменились оборудование для постановки опытов и химическая посуда. В современной лаборатории не встретишь самодельных реторт — на смену им пришло стандартное стеклянное промышленное оборудование. Стали типовыми и приемы работы, которые в наше время уже не приходится каждому химику изобретать заново. Описание наилучших из них, проверенных многолетним опытом, можно найти в учебниках и руководствах.

Методы изучения вещества сделались не только универсальными, но и более разнообразными. Все большую роль в работе химика играют физические и физико-химические методы исследования, предназначенные для выделения и очистки соединений, а также для установления их состава и строения.

Классическая техника очистки веществ отличалась чрезвычайной трудоемкостью. Известны случаи, когда химики тратили на выделение индивидуального соединения из смеси годы труда. Так, соли редкоземельных элементов удавалось выделить в чистом виде лишь после тысяч дробных кристаллизаций. Но и после этого чистоту вещества далеко не всегда можно было гарантировать.

Современные методы хроматографии позволяют быстро отделить вещество от примесей и проверить его химическую индивидуальность. Кроме того, для очистки веществ широко применяются классические, но сильно усовершенствованные приемы перегонки, экстракции и кристаллизации, а также такие эффективные современные методы, как электрофорез, зонная плавка и т. д.

2.  Химия помогает найти улики

На месте происшест­вий или криминальных событий всегда остаются предметы или какие-то следы – немые свидетели событий. Действий или присутствия участников преступления. После соответствующей экспертизы они служат важными доказательствами расследования случившегося.

Чем более совершенными методами вооружаются следователи и эксперты, тем старательнее изощряются пра­вонарушители, чтобы не оставить за собой улик. Сегодня следователи в содружестве с экспертами опираются на достижения естественных наук, и им все чаще удается идентифицировать мельчайшие следы, которые преступники не в состоянии ликвидировать, поскольку их просто нельзя увидеть невооруженным глазом.

Какими же способами следователь, осматривая многочисленные судебные улики, ухитряется выявить, зафиксировать и исследовать микрочастицы?

На первом этапе работы он часто с помощью эксперта отбирает такие предметы, которые, скорее всего, могут содер­жать множество остатков веществ и материалов, обладаю­щих доказательной силой. Отобранные предметы отправляют в лабораторию.

При исследованиях собранных образцов используются операци­онные лампы, которые дают сильное, бестеневое, рассеянное освещение в любом выбранном направлении. Каждый квад­ратный миллиметр рассматриваемого предмета исследуется как при прямом, так и при боковом освещении.

Особенно подробно осматриваются поврежденные, деформированные участки, а также мазки, которые образуются под действием мощных ударов, связанных со столкновением, наездом и т. п. Если предполагается, что мазки могут иметь отношение к совершенному преступлению, то их надо изучать очень внимательно, потому что это может оказать большую помощь в расследовании. Мазки возникают тогда, когда два предмета с огромной силой прижимаются друг к другу и, хотя при наезде или столкновении двух автомобилей такая «встреча» продолжается считанные секунды, след от сколь­жения одной поверхности о другую остается. Дело в том, что в результате трения обе соприкасающиеся поверхности мгно­венно разогреваются, и отдельные частички начинают отслаиваться от одной поверхности и прилипать к другой. Тугоплавкие вещества, например металлы, образуют тонкие наплывы, по которым уже нельзя восстановить их перво­начальную форму. Материалы с невысокой температурой плавления, например краски, текстильные изделия, закрепля­ются на поверхности в виде густых мазков. В месте со­прикосновения с поверхностью металла эти материалы часто очень сильно деформированы, но исходную структуру ме­талла они не нарушают. Если при осмотре какого-то предмета эксперт замечает признаки повреждения или деформация, но невооруженным глазом не может разглядеть следов мазков, ему приходится прибегать к помощи микроскопа.

Но нередко случается так, что на поверхности имеются натеки металла, которые неразличимы даже под микроскопом. Тогда приходится обнаруживать эти следы другими методами.

Вот, один из многих примеров, приведённых в этой работе.

«Однажды в помещение полицейского участка ворвался разъяренный посетитель. Долго и путано рассказывал он о происшествии, суть которого сводилась к тому, что накануне вечером в него дважды стреляли. В темноте различить злоумышленника он не смог, но подозревает, что это дело рук его старого заклятого врага. Доставил он в участок и вещественные доказательства. На его пальто и шапке насчитали тринадцать мелких круглых отверстий. Получалось, что только каким-то чудом сам посетитель остался невредим. При осмотре места происшествия удалось найти единственную дробинку»¹.

Обычная экспертиза простреленной одежды должна вклю­чать ответы на вопросы о том, из какого оружия и с какого расстояния сделаны выстрелы. Однако, согласно заключе­нию экспертизы, в данном случае выстрелов вообще не производилось. Этот вывод основывался на следующих со­ображениях. Если одежда пробита выстрелом, то края «дырки» в волокне ткани должны иметь обгоре­лый или оплавленный вид. А на одежде, отправленной на экспертизу, по краям всех дырок можно было разглядеть ровные, незатронутые огнем текстильные волокна. Тринадцать дырок в одежде «жертвы» покушения по размеру были неодина­ковы, и края отверстий отличались зигзагообразными очер­таниями.

Изучив фотоснимки, сделанные с большим увеличением, установили, что дырки в одежде были проделаны вручную, скорее всего, с помощью ножниц. Если такое предположение правильно, то твердый материал-сплав, из которого из­готовлены ножницы, должен при резании оставить свои «следы» на текстильных волокнах, но с помощью оптическо­го микроскопа металлические «следы» различить невозмож­но.

Эксперт решил использовать электрограф. Принцип ра­боты этого прибора достаточно ясен из рис. 1. Нужны поясненияОбразец, в данном случае кусок одежды, пропитывают раствором электролита (соли), помещают между двумя электродами и вклю­чают в цепь источник тока. Частички металла, застрявшие в текстильных волокнах, начинают растворяться, а образующиеся при этом ионы устремятся в сторону катода, где они разряжаются и образуют слой металла. Поместив между двумя электро­дами толстый слой фильтровальной бумаги, можно собрать на нём, как на экране, слой металла. Всего через каких-нибудь две минуты станет заметно, что на бумаге проступают пятна, точно повторяющие металлический рису­нок на образце. Чтобы добиться лучшего проявления пя­тен, бумагу надо обработать соответствующим реактивом. В случае, о котором идет речь, бумагу обработали диметилглиоксимом, после чего пятна приобрели ярко-крас­ную окраску, что указывало на присутствие на одежде металлического никеля, хотя его количества на поверхности одежды были не более 1 мг. Форма пятен не оставила никаких сомнений в том, что ткань действительно была прорезана и «пробитые дробью» отверстия на самом деле были проделаны с помощью никелированных ножниц. Тот, кто хотел ввести суд в заблуждение и чужими руками свести счеты с противником, сам вынужден был занять скамью подсудимых за клевету.

рис.1 электрограф

При анализе улик очень широко используют методы аналитической химии, заключающиеся в определении элементов или групп элементов, входящих в состав различных веществ.

Например, с помощью кислот проводят качественный анализ в растворах, позволяющий выявить его состав. 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 взаимодействует с золотом, а «царская водка» способна растворять и золото.

Известно, что нечестные торговцы подмешивают в сметану муку. Так делали очень давно. Сейчас тоже так делают? Для борьбы с мошенниками существуют контролёры, у которых под рукой - раствор йода. Одной капли достаточно, чтобы разоблачить фальсификаторов. При добавлении йода в испорченный мукой товар тотчас появляется синяя окраска. Характерный синий цвет возникает 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.

По данным количественного анализа можно найти соотношение компонентов в исследуемом веществе. Вот один из простых примеров количественного анализа.

Речь идёт о методе определения содержания уксусной кислоты в её водном растворе – уксусной эссенции. Метод используется для выявления фальсификации 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:

Пробу с неизвестной концентрацией уксусной кислоты помещают в какую-то ёмкость. Затем берут точное количество 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 нашей реакции лучший индикатор - лакмус. В кислой среде лакмусовая бумажка 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 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.

Сноски д. б. внизу страницы ¹ Химия в криминалистике. Перевод с венгерского. Мир 1990. С. 57.

3.  Способы и методы поисков

Людям, работающим над расследованием чрезвычайных происшествий или преступлений, очень важно иметь исчерпывающие сведения о вещественных доказательствах, которыми они располагают, об их происхождении, составе. Скажем, для того чтобы по находкам на остатках пожарищ можно было определить причину возгорания. Какой она была, намеренной или случайной? Это лишь один из примеров необходимости всестороннего исследования улик.

Химикам, рабо­тающим в криминалистических лабораториях, приходится сталкиваться с теми же самыми вопросами, с которыми ежедневно имеют дело аналитики при контроле состава продуктов на химических предприятиях.

Одним из важнейших методов в исследованиях подобного рода является хроматография.

Что это такое?

Ссылки на литературу сделать правильно. См на сайте рубрика «исследования» перед рефератами и дипломами есть памятка. Большой Энциклопедический словарь (БЭС) толкует этот термин следующим образом: ХРОМАТОГРАФИЯ (от греч. chroma, род. п. chromatos - цвет и...графия), метод разделения и анализа смесей, основан на различном распределении их компонентов между двумя фазами - неподвижной и подвижной.

«Рождение хроматографии связано с именем русскою биоло­га Михаила Семеновича Цвета (). Свои первые хроматографические эксперименты он поставил для того, чтобы разделить на отдельные пигменты хлорофилл - расти­тельный экстракт, окрашенный в зеленый цвет. Ученый предположил, что хлорофилл представляет собой смесь нескольких компонентов»².

Вот в чем заключались его опыты по хроматографии.

Прежде всего, он очень мелко растер сухие зеленые листья, полученный порошок обработал этанолом, и вскоре спиртовая вытяжка (т. е. спиртовой раствор над твердым остатком) окрасилась в зеленый цвет, потому, что этанол извлек хлорофилл. Затем он взял стеклянную трубку, запол­нил ее толченым мелом и сверху налил получен­ную окрашенную в зеленый цвет спиртовую вытяжку, содер­жащую хлорофилл (рис. 2). Верхний слой мела в трубке окрасился в зеленый цвет, получилось зеленое кольцо, а снизу из трубки начал капать бесцветный этанол. Затем в трубку был налит чистый бензол. По мере прохождения бензола зеленая кольцевая зона сначала увеличивалась, а затем разделилась на несколько разноцветных колец. Посте­пенно по длине трубки сверху вниз образовалось шесть самостоятельных кольцевых зон: желтая, желто-зеленая, темно-зеленая и три желтых кольца.

рис. 2

Что же произошло в трубке? Насыпанный в трубку мел (карбонат кальция СаСОэ) задержал или адсорбировал из раствора отдельные компоненты смеси, которая придает листьям зеленую окраску. Напомним, что адсорбцией называется концентрирование вещества из объе­ма фаз на поверхности раздела твердого тела с газами, парами или жидкими растворами ссылка . В результате адсорбции вещества, находившиеся в растворе, могут пол­ностью перейти на поверхность твердого тела. Такой пере­ход хлорофилла на поверхность твердого тела (здесь мела) и наблюдал М. С. Цвет в своем эксперименте.

Если через слой адсорбированного вещества пропускать соответствующий растворитель, начнется процесс, обратный адсорбции, и часть адсорбированных молекул вновь перейдет с поверхности адсорбента в раствор. Подобный процесс называется десорбцией. В реальных экспериментах процессы адсорбции и десорбции разделить во времени нельзя, потому что они протекают параллельно друг другу. Однако, пра­вильно подобрав условия эксперимента, можно добиться того, что определяющую роль станет играть лишь один из этих процессов, поскольку скорость протекания этого про­цесса значительно превысит скорость другого, конкурент­ного. Если проследить за перемещением вещества по длине трубки или, как говорят, по высоте хроматографической колонки, окажется, что на своем пути оно, то задерживается на поверхности адсорбента, то вновь переходит в раствор. О чем свидетельствует такое поведение молекул этого вещества?

Вещество, которое в виде раствора перемещается под действием силы тяжести по колонке, распределяется между поверхностью твердого тела (мела) и растворителем (здесь бензолом). В результате одна часть молекул этого вещества как бы закрепляется на твердой поверхности, а другая остается в растворе. Вопрос о том, сколько адсорбируемого вещества окажется на поверхности, а сколько в растворе, зависит от свойств этого вещества, а также от свойств твердого тела и особенностей его поверхности, от природы растворителя и количествен­ного соотношения фаз, т. е. твердого вещества - мела, раст­ворителя-бензола и разделяемого вещества хлорофилла, и, конечно, от температуры колонки.

Первая стадия опыта проходила в условиях, благоприятных для процессов адсорбции: на порошке мела (карбоната кальция), то есть на так называемой неподвижной фазе, адсорбировались компоненты, растворенные в этаноле, иначе говоря, компоненты подвижной жидкой фазы. При этом все окрашенные пиг­менты перешли из раствора на поверхность частичек карбо­ната кальция. Затем через ту же колонку стали пропускать бензол, а поскольку он очень легко растворяет пигменты хлорофилла, на этой стадии опыта определяющую роль играли процессы десорбции*.

* Десорбция обратна адсорбции

Пигменты, придающие листьям зеленый цвет, перешли в раствор и начали перемещаться вниз по колонке.

Но, как только пигменты попали на свободную поверхность частичек мела, некоторые красящие вещества из их смеси тут же закрепились на ней, то есть пигменты вновь распределились между раствором бензола и мелом. Но едва этот процесс завершился, сверху начинают поступать новые порции бензола, и начинается новое перераспределение ком­понентов бензольного раствора. Такая смена циклов адсорб­ции и десорбции происходит до тех пор, пока пигменты, в конце концов, не дойдут до выхода из колонки (стеклянной трубки).

Если в колонке находится вещество, состоящее из молекул одинакового размера, то все эти молекулы переме­щаются по высоте колонки приблизительно с одинаковой скоростью, потому что каждая молекула не отличается от другой ни по времени, проведенном на поверхности адсор­бента, ни по времени пребывания в растворе. Если вещество состоит из различных молекул, эти параметры (времена) для молекул разные. По этой причине и отделились друг от друга различные пигменты в колонке, приготовленной испытателем.

Затем они образовали отдельные кольцевые зоны. Самое нижнее кольцо, наиболее удаленное от входа (верха) колонки, принадлежало веществу, которое с карбонатом кальция связывалось наименее прочно, и большую часть времени его молекулы провели в бензольном растворе. А ближе всех к входу колонки расположилось кольцо с «медли­тельными» молекулами, потому что они очень прочно удер­живались карбонатом кальция.

Получив на колонке отдельные кольцевые зоны, Цвет осторожно выдавил содержимое колонки из стеклянной трубки, вырезал эти кольца и растворил вещества, адсорби­рованные на карбонате кальция. После этого он легко доказал, что хлорофилл не является индивидуальным веществом, а представляет собой смесь двух пигментов желто-зеленого и темно-зеленого. В кольце, окрашенном в желтый цвет, были обнаружены, кроме того, другие растительные пигменты - ксантофиллы. Так был открыт метод, который позволил не только установить качественный состав веществ, элюированных** с колонки, но и определить количества этих веществ.

** элюирование — элюция, элюация, вымывание, извлечение

Этот метод Цвет назвал хроматографией, что по-гречески означает запись цвета. Окрашенной картине, которая возникает при разделении компонентов, он дал наименование «хроматограмма».

Вот такую штуку придумал Михаил Семенович Цвет для исследования хлорофилла.

Его открытие долго не находило практического примене­ния. О нем вспомнили лишь незадолго до начала второй мировой войны, когда начал стремительно развиваться промышленный органический синтез.

Во время поисков методов точного анализа лекарственных препаратов на содержание очень малых примесей, работы Цвета очень пригодились. Хроматография возродилась как метод раз­деления разнообразных смесей.

Хроматографическая колонка, прообразом которой была простая стеклянная трубка , превратилась в сложный прибор, позволяющий реализовать методы тонкослойной хроматографии.

Со временем хроматография стала одним из важнейших средств, которым вооружились судебные эксперты. С её помощью не только получают исчерпывающие сведения о вещественных доказательствах, но и разоблачают всякого рода подделки и фальсификации.

Её взяли на вооружение и службы по борьбе с распространением наркотиков и таможенные службы.

Представим, что в лабораторию поступил какой-то материал, при досмотре показавшийся таможенникам подозрительным. Эксперт должен, прежде всего, проверить, в какой степени обоснованны их беспокойства. Задача эта не из легких. Неочищенное растительное сырье, из которого затем извлекают наркотики, перевозят в виде вязкой массы.

Здесь особый интерес представляют методы качест­венного анализа, которые дают возможность быстро идентифицировать неизвестное вещество. Ясно, что чаще всего эксперту важно узнать, есть ли в переданном ему образце вещества, числящиеся в списке наркотиков. Опытные специалисты сразу поняли, что вопросы идентификации неизвестных соединений удобно ре­шать с помощью тонкослойной хроматографии - одного из наиболее доступных и простых методов анализа.

Комбинация хроматографии с другими методами позво­ляет анализировать очень малые образцы вещества, масса которых не превышает нескольких нанограммов (1 нг — 1х10-9г), а также значительно ускорить измерения за счет сокращения времени, необходимого для прохождения нескольких ана­лизируемых образцов через обычную систему хроматографа.

² Химия в криминалистике. Перевод с венгерского. Мир 1990. С. 116.

4.  Анализ спектров

Эту главу авторы посвятили методам спектроскопии.

Согласно простейшей модели строения атома Бора, электроны можно представить расположенными на четко определенных («разрешенных») орбитах вокруг ядра атома. При этом они могут дискретно переходить с орбиты на орбиту, излучая или поглощая порции энергии, и это явление называется квантовым скачком. Если электрон переходит на более низкую орбиту, он теряет квант энергии и излучает квант света — фотон, который характеризуется строго определенной длиной волны, зависящей от потери энергии при квантовом скачке. Излучаемые таким образом фотоны мы воспринимаем как свечение совершенно определенного цвета — раскаленная медная проволока, например, светится синим. Для перехода на более высокую орбиту электрону, наоборот, требуется дополнительная энергия, и обычно он поглощает ее также в виде фотонов с определенной длиной волны.

Такое взаимодействие между светом и атомами вещества легло в основу важной отрасли экспериментально-прикладной науки, которая называется спектроскопия, или спектральный анализ. Поскольку ядра атомов различных элементов содержат различное число протонов, электроны в этих атомах располагаются на отличающихся друг от друга разрешенных орбитах. Это означает, что в атомах различных химических элементов энергии квантовых скачков между разрешенными орбитами отличаются, и они будут излучать свет с различными длинами волн. Так, в видимом спектре излучения натрия наблюдаются лишь две близко расположенные линии в желтой части спектра (вот почему уличные натриевые лампы дневного света можно узнать по характерному желтоватому свечению), а у ртути спектральные линии приходятся на сине-голубую область (соответственно, если лампа уличного освещения светится голубоватым светом, значит это ртутная лампа).

Простой, казалось бы, факт, что мы можем судить об атомном составе вещества по длине волн излучаемого им света, дал начало целой отрасли экспериментальных и прикладных исследований — спектроскопии. Набор линий в спектре каждого химического элемента уникален. Далее, если атом ионизирован, этот набор спектральных линий смещается и образует новую характерную серию в спектре. Таким образом, обнаружив серию спектральных линий изучаемого тела или вещества при накаливании материала неизвестного нам химического состава в пламени горелки, мы можем с уверенностью судить о присутствии или отсутствии соответствующих химических элементов в составе исследуемого материала.

Это основа так называемой эмиссионной спектроскопии. Сравнивая интенсивность излучения спектральных линий, характерных для различных элементов, мы можем рассчитать их количественное соотношение в веществе и определить его химический состав.

Таким образом, становится ясно, что спектроскопия, со всем своим многообразием методов – важнейшее средство в руках криминалистов.

Нужно привести пример, о том как используют метод спектроскопии в криминалистике

Тематика этой главы, на мой взгляд, уводит нас в сторону от основной темы «Химия в криминалистике». Несомненно, все высокие науки, в конечном счете, смыкаются, а искусственное деление массива всех наших знаний на химию, физику, физическую химию, химическую физику, математику и т. д. – несомненная условность.

Однако, подчиняясь законам мира условностей, я хочу перейти к следующей главе, которая, по-моему, гораздо ближе к нашим школьным понятиям о химии.

5.  Тайны чистого вещества

Что такое чистые химические вещества?

Прежде всего, следует подчеркнуть, что в практическом смысле чистота вещества понятие относительное, зависящее от назначения вещества. Так, в быту называют чистой обычную воду и уж, во всяком случае, относят к этой категории дистиллированную воду.

На самом деле дистиллированная вода далеко не является чистым веществом, она содержит растворенные газы, пылинки и в небольших количествах соли и кремневую кислоту, извлеченные из стекла. Такая вода не только не может служить эталоном чистоты, но даже не может быть использована во многих ответственных работах (определение электропроводности, получение полупроводниковых материалов и т. д.).

Часто дается определение чистого вещества как физически и химически однородного материала, обладающего определенным комплексом постоянных свойств и не изменяющегося при дальнейшей очистке его самыми совершенными средствами. Однако такое определение далеко не безупречно, и оценка чистоты в сильной степени зависит от уровня развития техники.

Содержание примесей в препаратах особой чистоты измеряется миллионными и миллиардными долями процента и с точки зрения практического использования такие препараты можно считать вполне чистыми.

В криминалистике примеси очень часто помогают обнаружить истину.

Вот ещё один интересный пример из нашей книги, касающийся строительства фундамента небоскрёба:

«…регламент приготовления бетонной смеси соблюдался с особой тщательностью, правильно была построена опалубка, точно по регламенту подавалась и распределялась в опалубке жидкая бетонная масса. Однако бетон не схватывался, в опалубке сохранялась не затвердевшая полужидкая масса. Подсчитав огромные убытки, руководство строительной компании стало выяснять, почему же бетон не твердел. Вначале возникла мысль о том, что кто-то преднамеренно всыпал в бетонную массу сахар, который, как известно, препятствует схватыванию компонентов бетона. Лаборатор­ные исследования это предположение не подтвердили. Рас­следование пошло по другому направлению. Анализ дефект­ного бетона на содержание неорганических примесей ясно показал, что концентрация цинка в бетоне намного пре­вышает норму. Выяснилось, что при­сутствие такого количества цинка резко ухудшает цементи­рующие свойства бетона».³

Как мог оказаться цинк в бетонной массе? На на­личие цинка проверяли все компоненты бетона. В тех пробах, где цинк был обнаружен, проводили количественный анализ. Цинком оказалась загрязнена галька, которая добавлялась в смесь. Версия об умышленном вредительстве сразу же отпала. Позже выяснилось, что галька добывалась со дна одной из рек, где чуть выше по течению химический комбинат беззастенчиво сливал в реку свои химические отходы.

По следам примесей удается зачастую не только найти источник загрязнения окружающей среды, но и разыскать место изготовления многих заводских изделий, например из стекла.

Одной из главных характеристик стекла является показатель преломления. Показатель преломления характеризуется отношением скоростей распространения света в воздухе или в вакууме и в данном веществе.

Выберем кусочек стекла, в объеме которого имеется пузырек воздуха. Это сделать нетрудно, пузырьки воздуха в прозрачном стекле хорошо видны. Поместив такой кусочек стекла в стакан с водой, мы увидим, как четко обозначились поверхности раздела вода-стекло и стекло-воздух (во внутреннем пузырьке). Это происходит потому, что световой луч при переходе из одной среды в другую меняет свое направление и скорость распространения, то есть прелом­ляется.

Осколки разбитого стекла (имеются в виду вещественные доказательства) могут быть настоль­ко малы, что найти на них поверхность, удобную для измерения показателя преломления бывает очень трудно. Вот почему на практике показатель преломления определя­ют иммерсионным методом, суть которого заключается в следующем. Если два вещества отличаются между собой по величине показателя преломления, то граница раздела между ними выражена довольно резко. Напротив, если показатели преломления двух веществ одинаковы, линия раздела между ними исчезает. В этом и заключается суть иммерсионного метода. Осколок стекла помещают в различные жидкости с разными показателями преломления. Как только величины показателей преломления исследуемого образца и жидкости совпадают, граница раздела двух сред становится невидимой.

В своей практической работе эксперту довольно редко приходится определять абсолютные значения показателя преломления, так как обычно ему надо дать ответ на вопрос, от какого стекла откололся данный кусок, взятый в качестве вещественного доказательства. Поэтому чаще всего эксперт прибегает к сравнительному анализу. Он по­мещает два осколка стекла в одну и ту же иммерсионную жидкость и очень внимательно следит, одновременно ли исчезают границы раздела исследуемых образцов и жидко­сти. При таком способе анализа отпадает необходимость точно регистрировать температуру жидкости, находить по графикам абсолютные значения показателя преломления и учитывать некоторые поправки. Кроме того, при сравнитель­ном анализе увеличивается надежность оценки однородности различных образцов.

³ Химия в криминалистике. Перевод с венгерского. Мир 1990. С. 243.

6.  Химия – главное оружие эксперта-криминалиста. По сути не отличается от параграфа 1.

Опираясь на результаты исследований вещественных доказательств, эксперт составляет заключение. В нем приведены обстоя­тельства дела, характер вопросов, поставленных перед экс­пертизой, перечислены методы, использованные при иссле­довании, и суммированы их результаты. Часто эти резуль­таты однозначно указывают на вывод экспер­тизы. Так, например, специалист по дактилоскопии уверенно заканчи­вает свой отчет, поскольку, на основе идентификации отпечатков пальцев, остав­ленных на каком-то предмете гражданином Х, эксперт мо­жет сказать, касался ли Х этого предмета или нет. Здесь существует четкая взаимозависимость двух событий: контакта человека с предметом и установления этого факта экспертизой. Такая экспертиза стала неотъемлемой частью работы системы правоохранительных органов. Каких-то особых знаний подобная экспертная оценка не требует.

Совершенно по-иному обстоят дела с результатами, по­лученными методами аналитической химии. Перед тем как приступить к оценке аналитических резуль­татов, эксперту необходимо выяснить ряд вопросов. Прежде всего, это касается того, можно ли с помощью используемых методов получить надежные характеристики данного предмета (вещества)? Если экспертиза проводится давно апробированными методами, например, для анализа наркотиков используются тонкослойная и газовая хроматография, то, безусловно, по­лучаются надежные данные. Когда же привлекается новый метод, к полученным результатам приходится относиться осто­рожнее. В этом случае возможный разброс данных, связанный с особенностями метода, легко принять за неоднородность свойств исследуемых объектов.

На достоверности анализа нередко сказываются погрешности измерений. Допустим, что эксперт выявил одно или несколько специфи­ческих свойств, пригодных для идентификации вещественных доказательств, а также выполнил необходимые измерения. Показания приборов зарегистрированы в лабораторном журнале, проведены соответствующие расчеты и найдены численные значения интересующих параметров. Как оценить достоверность этих результатов?

Для того чтобы оценить качество измерений, надо про­следить, не происходит ли в ходе анализа какого-то систематического отклонения результатов. Иногда об этом можно судить уже по тому, что при анализе холостых или контрольных растворов стрелка прибора не останавливается на нулевой отметке. Подобные систематические погрешности легко устранимы с помощью контрольных измерений.

Микрообъекты, изъятые в качестве веще­ственных доказательств, отличаются необычайным много­образием. Даже между объектами какого-то одного типа существует столько различий, что однозначную связь между вещественными доказательствами удается дока­зать крайне редко. Бывает так, что даже автомобиль можно достаточно надежно идентифицировать по кусочку двухслойного лакокрасочного покрытия, а может случиться и так, что сопоставление четырехслойных образцов не позво­лит сделать определенного вывода об участии автомобиля в инциденте.

Как должен отнестись, например, следователь или судья к экспертному заключению, в котором содержится обстоятельный перечень полученных результатов, но отсут­ствует мнение об их доказательной ценности?

«Из одежды, присланной на исследование, - читаем строки заключения,— изъяли образец лакокрасочного покрытия. По числу слоев, их последовательности, цвету, морфологии и химическому составу этот кусочек однороден с образцом, взятым с правой стороны переднего крыла (обозна­чено на фото стрелкой)». Остается гадать, утверж­дает ли автор заключения, что найденный на одежде кусочек краски принадлежит автомобилю, подозреваемому в наезде, или он лишь предполагает такую возможность, хотя не исключает и иное происхождение краски? Для того чтобы составить правильное заключение эксперту-химику необходимо обла­дать всесторонними знаниями в области криминалистики и давать совершенно ясную оценку полученным результатам химического анализа.

III. Заключение

Это не заключение!

В реферате, я попыталась осветить развитие криминалистики как науки, которая опирается на методы химических анализов. Начиная с древнейших времён до наших дней, химия и криминалистика помогали человеку бороться с преступностью. «Химия в криминалистике», очень большая и интересная тема. Мне удалось охватить лишь некоторые её аспекты. Но мне кажется, что я смогла убедить Вас в невозможности проведения объективных расследований и вынесении беспристрастных решений без использования химической науки.

В своей будничной работе химик-криминалист непрерывно сталкивается с самыми темными сторона­ми человеческого характера: злостью, безответственностью, жаждой наживы и т. п. Мне показалось, что он должен испытывать чувство глубокого удовлетворения, когда ему удается снять неспра­ведливые подозрения, вернуть обществу честного человека и разоблачить негодяя.

Список используемой литературы:

Химия в криминалистике. Перевод с венгерского. Мир 1990.

В мире криминалистики: Монография. Л, Изд-во ЛГУ, 1980.

Журнал «Судебно-медицинская экспертиза» ссылки на статьи