Международный школьный научный вестник
Научный журнал для старшеклассников и учителей ISSN 2542-0372

О журнале Выпуски Правила Олимпиады Учительская Поиск Личный портфель

ХИМИЯ В КРИМИНАЛИСТИКЕ

Иванцов К.В. 1
1 с. Засечное Пензенской обл., МБОУ «СОШ им. М.Ю. Лермонтова», 9 «А» класс
Василенко С.В. (с. Засечное Пензенской обл., МБОУ «СОШ им. М.Ю. Лермонтова»)
1. Возгрин И.А. Практикум по криминалистике. – СПб: ГУАП, 2004.
2. Грессе Э., Вайсматель Х. Химия для любознательных. Основы химии и занимательные опыты. ГДР. 19764 / пер. с нем. – Л.: Химия, 1980. – 392 с.,ил.
3. Езикян В.И. аналитическая химия и криминалистическая практика: Учебное пособие. – Новочеркасск: Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт), 2007.
4. Лунин В.В. Химия всероссийские олимпиады. Вып. 1 / В.В. Лунин, О.А. Архангельская, И.А. Тюльклв; под ред В.В. Лунина. –М.: Просвещение, 2010. – 191: ил. – (пять колец).
5. Лейстнер Л, Буйташ П. Химия в криминалистике / Пер. с венгерского; Мир, 1990.
6. Савельева М.В., Смушкин А.Б. Криминалистика: Учебник. – М.: И Издательский дом «Дашков и К», 2009. – 608 с.
7. Торвальд Ю. Век криминалистики. http://knijky.ru/books/vek-kriminalistiki.
8. Химия и жизнь – XXI век: Научно-популярный журнал. – 2011. – №2. – http://www.hij.ru/read/articles/history/322/ данные соответствуют на 22.04.14.

В рамках программы профессиональной ориентации школьников, учащиеся нашего научного объединения МБОУ «СОШ им. М.Ю. Лермонтова», среди которых был и я, посетили Экспертно-криминалистический центр УМВД России по Пензенской области. Где мы узнали много интересного о криминалистике, а главное мой любимый предмет химия имеет огромное значения в этой науке. Мне захотелось узнать какие методы из химии используют в криминалистике, а так же попробовать себя в роли эксперта. Возможно я остановлю свой выбор на этой профессии, так как 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. В изучении любого предмета особую важность и интерес для меня представляет практическое использование тех или иных знаний, а в выбранной мной теме это весьма заметно.

Актуальность темы мы определяем тем, что проведение объективных расследований, а главное вынесение справедливых решений возможно при использовании химических методов исследований вещественных доказательств. Так как подозреваемые люди, которые не являются преступниками будут надеется на научные доказательства эксперта своей не виновности, а близкие родственники или друзья пострадавших будут заинтересованы в том, чтобы найти истинного виновника преступления.

Все это в современном мире возможно благодаря внедрению новых научных знаний в области химии в криминалистике.

Работая по данному направлению, мы на практике убедились в том, что связь криминалистики и химии очень прочна. Особенно методы в аналитической химии (один из ведущих в криминалистике) и методы, которые мы используем на уроках химии и во внеурочной деятельности (наблюдение, описание, измерение). (Приложение 1).

Проанализировав таблицу, мы пришли к выводу о том, что общие методы криминалистики не отличаются от методов используемых в других науках и сферах практической деятельности по существу, но имеют особенности, определяемые характером тех закономерностей, которые составляют предмет криминалистики.

Цель. Изучить, проанализировать и обобщить имеющую информацию об использовании химических методов в одной из юридических наук – криминалистике.

Задачи:

1. Сформировать представление об основах криминалистики.

2. Изучить основные химические методы, используемые при раскрытии преступлений.

3. Повысить уровень навыков в проведении химического эксперимента.

4. Помочь учащимся в сознательном выборе будущей профессии.

Объектная область исследования – химия.

Объектом исследования является многообразие химических исследований.

Предметом исследования является содержание и методика химических исследований в криминалистике.

Новизна работы: возможность почувствовать себя немного криминалистом, используя «обычные» реакции в «необычных» ситуациях.

Методы исследования: эксперимент, изучение и анализ научной литературы, наблюдение, сравнительный анализ результатов.

Практическая значимость работы: «В криминалисты я пойду, пусть меня научат». Доступность излагаемого материала, интересная экспериментальная часть позволяет изучить некоторые темы как в неорганической так и в, органической химии. Кроме того, это экскурс в профессию криминалиста. Позволяет повторить качественные реакции на анионы и катионы. Материалы работы могут быть использованы как учащимися, так и педагогами при подготовке к учебным занятиям, так и для подготовке к конференциям, конкурсам, олимпиадам и т.д. Опираясь на полученные знания, можно с легкостью провести исследования у себя дома.

Гипотеза исследования. Помогают ли химические методы проводить объективные расследования и выносить справедливые решения?

Теоретическая часть

Криминалистика – юридическая наука о методах расследования преступлений, собирании и исследовании судебных доказательств. Термин «Криминалистика» (от лат. crimen – преступление) был введен в научный оборот Гансом Гроссом в конце XIX в. Но корни этой науки исходят из глубин веков. Начиналась она с простейших химических методов расследования. X. Малисс первым использования аналитического метода в сфере, которую сейчас называют криминалистикой, было определение доли золота в короне, произведенное Архимедом на основе свойства, теперь именуемого удельным весом. О способах определения того, какая рана на теле является смертельной, писал Гиппократ. После убийства Цезаря его тело осмотрел врач, который установил, что из двадцати трёх ран смертельной была только одна. В XIII веке в Болонском университете судебная медицина была официально признана в качестве специальности. В XVI веке получил известность как специалист по судебной медицине французский хирург Амбруаз Паре. В период Промышленной революции были совершены открытия, позволившие добиться существенного прогресса в расследовании преступлений. Иоганн Риттер в 1804 году обнаружил ультрафиолетовые лучи. С конца XIX века велись исследования, приведшие к созданию спектрофотометра. Ряд открытий принадлежит немецкому химику Роберту Бунзену, который разработал способы определять химический состав веществ и отделять друг от друга составляющие смесей. В 1880-х французский полицейский чиновник Альфонс Бертильон придумал антропологический метод регистрации преступников, основанный на измерении тела человека по 11 параметрам (он стал известен как «бертильонаж»). Прорывом стало открытие дактилоскопии. С 1858 года колониальный служащий Уильям Гершель заставлял индусов удостоверять свою подпись отпечатком пальца, заметив, что у каждого индуса отпечаток индивидуален. В 1880 году аналогичный эффект описал в статье в Nature шотландский врач Генри Фулдс. Ещё через несколько лет Фрэнсис Гальтон и Хуан Вучетич предложили классификацию отпечатков пальцев, а благодаря последнему в 1891 году регистрация отпечатков пальцев была введена в полиции Буэнос-Айреса. В первые годы XX века дактилоскопия как метод регистрации преступников была введена в полицейских участках Великобритании, России и других стран и вытеснила бертильонаж. В 1889 году Евгений Буринский создал в Санкт-Петербурге первую в мире судебно-фотографическую лабораторию, он эффективно использовал судебную фотографию для исследования документов.

Идентификация личности по анализу состава ДНК. Потребовалось немало лет, чтобы метод анализа состава ДНК из разряда экзотических прочно вошел в практику и с 1990-х гг. стал конкурировать по надежности идентификации со сравнением отпечатков пальцев. Даже если сами отпечатки были стерты с поверхности, на ней остаются какие-то следы ДНК. С тех пор и число криминалистических задач, которые необходимо решать, и перечень методов, обладаю их многообразными возможностями для этого, возросли неимоверно. Экспертно-криминалистические лаборатории выполняют огромное число исследований, и их заключения в значительной степени способствуют эффективному проведению следствия и судебного разбирательства.

Многие методы, которые используются в криминалистике, нам знакомы. Например, к общенаучным методам криминалистики относятся: наблюдение, описание, эксперимент, моделирование, математический.

Конечно, сложно в домашних условиях и даже школьной лаборатории проделать серьезные исследования. Но определенные работы мы провели.

Практическая часть

Химический анализ в криминалистике представляет собой комплексные исследования, в результате которых определяется химический состав веществ и их взаимодействие. Есть такие проверки, как судебно-химические экспертизы, исследующие различные материалы и компоненты, выступающие источниками данных про способы, и при каких обстоятельствах были совершены или скрыты уголовные преступления.

Определение подлинности ювелирных изделий

В настоящее время на рынке ювелирных изделий появилось много подделок. Но владея простыми методиками экспериментальной деятельности можно определить изделие на «фальшивость». Для исследования нами были взяты три образца. Образец №1 – предполагаемый золотой браслет, №2 – предполагаемая золотая цепочка, №3 – предполагаемое золотое кольцо. Определяли подлинность украшений ( наличие золота) в домашних и лабораторных условиях.

Определение золота в домашних условиях

1. Магнитом. Магнит должен быть настоящий, тяжёлый, который взаимодействует с металлом. Золото никогда не притягивается. Поэтому смело подносите драгоценность к магниту. Если она притянулась, значит вы держите настоящую подделку. Бывают случаи, когда добавляют в изделие магнитопассивный компонент. Тогда можно и перепутать золото с подделкой. Как отличить золото в таком случаи? Предлагаем другой способ.

2. Уксусная проверка. Налейте в ёмкость немного уксуса и поместите туда украшение. С настоящим золотом ничего плохого не случится, а вот подделка через две минуты потемнеет.

3. Тест при помощи йода. Йод – очень хорошая проверка на подлинность украшения. Для этого необходимо всего одну каплю нанести на внутреннюю сторону изделия. Золото останется неизменным. Фальшивое украшение потемнеет. Оно может стать как светло-серым, так и чёрным.

Определение золота в украшениях в школьной лаборатории

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»):

Au + HNO3 + 4HCl = HAuCl4 + NO + 2H2O.

Для определения золота в образцах мы воспользовались азотной кислотой.

Азотную кислоту применяют для определения примесей в золотых изделиях. Объясните, чем обусловливаются появление бурого газа и голубого раствора при действии на такие изделия азотной кислотой.

Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+NO2+2H2O.

Наблюдения. Образцы под №1 и №2 изменили цвет на зеленый , следовательно, изделие из другого металла, но не из золота. В меньшей степени изменяется цвет поверхности изделий пробы №3, из чего мы делаем вывод, что изделие состоит из высокопробных сплавов золото, содержащего медь. Цвет на поверхности изделия стал темным, с медным оттенком. Изменение цвета, неравномерное, видны изменения там, где проходило соприкосновение изделия с кислотой.

В данном опыте сплав золота окислился и на поверхность оказывается только медь, золото остается неизменным.

Когда мы поместили золотое изделие в раствор «царской водки», золото стало растворятся, чем свидетельствует изменение массы изделия.

Определение образцов по №1 и 2

Определение в изделии никеля. Если предположить, что данные изделия – это мельхиор, тогда мы должны провести реакцию на выявления никеля.

Контрольный образец. В пробирку вносят 2—3 капли раствора сульфата никеля (NiSO4) и прибавляют по каплям при перемешивании разбавленный раствор аммиака до выпадения зеленого осадка NiOHCl. Добавляют по каплям при перемешивании концентрированный (25 %-й) раствор аммиака до полного растворения осадка и образования раствора синего цвета. Осторожно нагревают смесь и прибавляют к ней по каплям концентрированный раствор бромида калия КВг до выпадения фиолетового осадка [Ni(NH3)6]Br2.

При проведении исследования образцов 1и 2 реакции на никель не показала. Следовательно, эти сплавы не мельхиор.

Определение олова в изделиях. Для исключения или подтверждения того, что изделия состоят из бронзы (сплав меди и олова), мы провели качественные реакции на олово, так как оно входит в состав бронзы.

Контрольный образец. Реакция взаимодействия олова и азотной кислоты с образованием нитрата олова (II), оксида азота (II) и воды.

Sn + 4HNO3(конц) = Sn О2 х H2O.+ 4NO2.

Признаки. При растворении в азотной кислоте выпадает осадок оксида олова и выделяется бурый газ.

При исследовании образцов №1 и №2 данных признаков не было. Следовательно, эти изделия не относятся к бронзе.

Определение меди и цинка.Латунь – сплав меди и цинка. Определение состава осложняется тем, что и , медь и цинк вступают в реакцию с азотной кислотой.

4HNO3 + Cu → Cu(NO3) + 2NO2 + 2H2O

Zn + 4HNO3 = Zn(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

Реакция протекает значительно более активно, чем в случае с медью. Полученные вещества в уравнениях реакций растворимы, так как и медь, и цинк переходят в нитраты.

Для дальнейших исследований мы воспользовались соляной кислотой. Медь не вступает в реакцию с соляной кислотой, но в реакцию вступит цинк и на поверхности проступит окись белого цвета – хлорид цинка. Мы делаем вывод, что данный сплав – латунь.

Определение этилового спирта соединениями хрома.

В настоящее время свыше 20 % несчастных случаев придорожно – транспортных происшествиях связано со злоупотреблением алкогольными напитками, поэтому были разработаны приборы для определения трезвости автомобилистов. Простейший прибор представлял собой трубочку, содержащую подкисленный раствор дихромата калия, если подышать в неё, то при наличии паров этанола в достаточной концентрации происходит восстановление хрома и окраска раствора меняет свою окраску. Так же общество сталкивается с проблемой контрафактной продукции на рынке сбыта парфюмерии. Следователям приходится обращаться к экспертам – криминалистам в случаях, когда такая парфюмерия, приносит вред здоровью людей.

Простейший опыт, который позволил нам в школьной лаборатории определить некоторые образцы туалетной воды на наличие в них спиртосодержащих веществ.

Контрольный образец. В сухую пробирку налили 0,5 мл спирта, добавьте 1 мл раствора серной кислоты и 1 мл раствора дихромата калия. Смесь нагрели на пламени спиртовки до изменения цвета раствора. Наблюдали изменение цвета раствора на зеленый и чувствуем характерный запах уксусного альдегида.

ivan-1.tif

Определение спиртосодержащих соединений в туалетной воде

В пробирки под №1,2,3 налили испытуемые вещества. К ним добавили растворы серной кислоты и дихромата калия. Пробирки нагрели. В образцах под №1 и 3 цвет раствора изменился, из чего мы делаем вывод о присутствии в них спирта.

Определение гемина с помощью реакции Тейхмана. Эта реакция позволяет обнаружить следы высохшей крови и на ткани. Для этого обработаем такое пятно водой, содержащей углекислый газ, например минеральной водой, профильтруем вытяжку, фильтрат упарим на предметном стекле и далее обработаем пробу так же, как указано выше. Впервые синтезировать и расщепить гемин удалось немецкому химику Гансу Фишеру с 1928 г.

Контрольный образец. Стеклянной палочкой нанесем на предметное стекло капельку крови, размажем ее и высушим на воздухе. Затем нанесем на это стекло тонким слоем измельченную до мельчайшего порошка поваренную соль, добавим 1—2 капли ледяной уксусной кислоты (в крайнем случае можно взять вместо нее уксусную кислоту высокой концентрации) и наложим сверху покровное стекло. Нагреем предметное стекло слабым (!) пламенем до образования первых пузырьков (ледяная уксусная кислота кипит при 118,1 град. С). Затем при осторожном нагревании полностью выпарим уксусную кислоту. После охлаждения рассмотрим пробу под микроскопом с увеличением приблизительно в 300 раз. Мы увидим ромбические таблички (призмы) красно-коричневого цвета.

При исследовании образцов под №1 и №2 качественных изменений не произошло. Следовательно – образцы не содержали кровь.

Определение крови с использованием бензидина. Бензидиновая проба тоже позволяет обнаружить незначительное количество крови.

Контрольный образец. Вначале приготовим реактив. Для этого 0,5 г бензидина растворим в 10 мл концентрированной уксусной кислоты и разбавим раствор водой до 100 мл. К 1 мл полученного раствора прильем 3 мл 3 %-го раствора пероксида (перекиси) водорода и тотчас смешаем с очень разбавленной водной вытяжкой крови. Мы увидим зеленое окрашивание, которое быстро переходит в синее.

При исследовании образцов под №1 и №2 качественных изменений не произошло. Следовательно – образцы не содержали кровь.

Таким образом мы подтвердили нашу гипотезу о том, что химические методы позволяют проводить объективные расследования.

Выводы: серьезное изучение криминалистики невозможно без прочных знаний по химии. В ходе выполненной работы мы познакомились с доступными аналитическими методами криминалистической химии, которые позволили нам провести эксперименты по определению подлинности ювелирных изделий, а также установить сплав из которых состояли испытуемые образцы, путем проведения качественных реакции на золото, никель, олово, меди, цинка.

С помощью качественных химических реакций научились определять ионы трехвалентного железа в гемоглобине крови и определение спирта в заявленных образцах парфюмерии.

Заключение

В своей работе, мы постарались осветить развитие криминалистики как науки, которая опирается на передовые методы химических анализов. Мы проследили, как начиная с древних времён и до наших дней, эти две науки, опираясь друг на друга, помогали человеку бороться с преступностью. «Химия в криминалистике», очень большая и интересная тема. В дальнейшем мы планируем продолжить работу в этом направлении.

Приложение 1

Сравнение методов в аналитической химии (криминалистика) и методов химии как научной дисциплины

Метод

Аналитическая химия

Химия как предмет

Наблюдение

это преднамеренное, целенаправленное восприятие с целью изучения объекта, явления. Субъектом наблюдения может быть не только ученый-криминалист, но и следователь, эксперт, прокурор, судья. Часто методом наблюдения изучаются химические или физикохимические свойства объекта (его цвет, состояние, запах, структура).

это целенаправленное восприятие химических объектов (веществ и их свойств) с целью их изучения.

Измерение

это выражение свойств объектов в количественных характеристиках. Оно происходит за счет сравнения этих свойств с эталонными величинами. Именно метод измерения чаще всего применяется для определения химического состава объектов. Обычно измеряются такие показатели как масса, объем, плотность, концентрация, интенсивность аналитического сигнала.

это процесс, заключающийся в определении количественных значений тех или иных свойств, сторон изучаемого объекта, явления с помощью специальных технических устройств.

Описание

это фиксация с помощью знаковых систем информации, полученной в результате наблюдению и измерения. Формой описания может быть протокол следственных действий, заключение эксперта или специалиста, диаграмма фазового состояния объекта, спектрограмма, градуировочный график, кривая титрования, занесение полученных данных в память ЭВМ, фотография кристаллической решетки объекта.

это изображение какого-либо явления действительности, предмета, лица путем перечисления и раскрытия его основных признаков (изменение цвета, выпадение осадка, выделение газа)

Сравнение

заключается в одновременном относительном исследовании и оценки двух и более объектов. Например, в оптических методах сравнивают исследуемый раствор с калибровочными растворами, при анализе на содержание наркотических веществ сравнивают цвет исследуемой пробы с эталоном.

установление сходства и различия объектов, явлений по существенным признакам.

Сравнение – процесс количественного или качественного сопостановления разных свойств (сходство, различие, преимущества или недостатки) двух объектов.

Эксперимент

это опытное воспроизведение явлений, процессов в заданных или изменяемых условиях и в связи с другими явлениями. Иногда для подтверждения, что данный металл является драгоценным, с помощью химического эксперимента изучаются его свойства.

исследование, которое проводят в строго контролируемых и управляемых условиях.

Моделирование

позволяет получить специально созданные копии материальных объектов для исследования или создать идеальную модель события преступления или отдельных его элементов. Например, с помощью специальных химических полимеров (компаундов) получают объемный след обуви или орудия преступления.

это изучение объекта с помощью построения и изучения моделей, т.е. его заменителей, или аналогов Предметное моделирование: модели атомов, молекул, кристаллов, химических установок и т.д.

Знаковое: символы химических элементов, формулы веществ, уравнения реакций и т.д.

Приложение 2

Определение подлинности ювелирных изделий. Определение золота в домашних условиях

ivan-2.tif

Действие концентрированной азотной кислоты

ivan-3.tif

Определение олова в изделиях

ivan-4.tif ivan-5.tif

Определение в изделии никеля

ivan-6.tif ivan-7.tif

Определение меди и цинка

ivan-8.tif ivan-9.tif

Определение этилового спирта соединениями хрома

ivan-10.tif ivan-11.tif

ivan-12.tif ivan-13.tif

Экскурсия ЭКЦ УМВД России по Пензенской области


Библиографическая ссылка

Иванцов К.В. ХИМИЯ В КРИМИНАЛИСТИКЕ // Международный школьный научный вестник. – 2019. – № 4-4. ;
URL: https://school-herald.ru/ru/article/view?id=1212 (дата обращения: 17.08.2022).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074