Исследований
 Скачать 2.52 Mb.
|
|
Исследование кримина листи че ских идентификационных препаратов : извлечение красителей с поверх- ности предметов-носителей при ис- сле довании «химических ловушек», извлечение препаратов со смывов с денежных купюр и рук экстракция водой, водно-спир то- вы ми растворами и органическими растворителями Осаждение. Методы выделения и концентрирования осаж- дением основаны на выделении компонентов из смеси в виде труд- норастворимого соединения или соосаждением на труднораст- воримом осадке неорганического, органического или смешанного соединения (табл. 7). 75 5.1. Методы разделения и концентрирования Таблица 7. Цели использования методов выделения и концентрирования осаждением в судебной экспертизе Цель Способ разделение красителей для их качественного и количественного анализа в идентификационных исследованиях выделение водорастворимых кра- сителей в виде солей органических кислот или оснований (с тяже лы- ми ионами), не растворимых в воде разделение пигментов и напол- нителей ЛКМ осаждением пигментов извлечение тяжелых металлов в пластичных смазках при опре- делении их концентрации осаждение в виде комплексов определение концентрации микро- и макроэлементов в ре зи нах, пласт- массах, ЛКП, биологическом ма те риале осаждением в виде солей определение ртути в ртутных фармацевтических препаратах и пестицидах осаждением в виде солей разделение и извлечение гу ми- новых веществ в целях даль ней- шего исследования компонентов почвы осаждением гуминовых кислот минеральными кислотами Испарение — это процесс разделения и очистки веществ, при котором жидкое или твердое вещество при нагревании переходит в газообразное состояние (испаряется из смеси), а затем при охлаждении конденсирует- ся, образуя снова жидкую или (иногда) твердую фазу. Выделяют методы: отгонки, фракционного испарения (дистил- ляции), возгонки. Отгонка или простое выпаривание — одноступенчатый процесс разделения и концентрирования веществ. При выпаривании удаля- ются вещества, которые находятся в форме готовых летучих соедине- ний. Выпаривание осуществляют в закрытой системе или в откры- том сосуде. Выпаривание можно проводить разными способами, например, нагревая колбу с веществом снизу (часто используется нагревание на водяной бане) или сверху (под инфракрасной лам- пой). Удобно для выпаривания больших объемов растворителя 76 Лекция 5 использовать роторный испаритель, с помощью которого можно упаривать растворы при низкой температуре за счет пониженно- го давления. Дистилляция или фракционное испарениеоснована на разной ле- тучести веществ. Разделение и концентрирование компонентов смеси происходит за счет различия их точек кипения и испарения отдельных компонентов при разной температуре в разное время. Возгонка (сублимация) — это перевод вещества из твердого со- стояния в газообразное и его последующее осаждение в твердой форме (минуя жидкую фазу). Для сублимации микроколичеств веществ часто используют метод «холодного пальца», при котором следовый компонент конденсируется на охлажденном стержне, расположенном внутри закрытого сосуда непосредственно над обо- греваемым образцом; при необходимости система вакуумируется 1 Таблица 8. Цели использования методов испарения в судебной экспертизе 2 Цель Способ выделение компонентов ЛКМ для их последующего исследования перегонкой с водяным паром выделение НП и ГСМ с пред ме- тов-носителей и их очистка от при- месей неуглеводородного характера перегонкой с водяным паром извлечение НП и ГСМ экстракция летучими раствори те- лями и последующей их отгонкой разделение летучих компонентов и высокомолекулярных соедине ний в винах, наливках и настойках путем перегонки концентрирование водных и не вод- ных экстрактов отдельных ком по- нентов материалов доку мен тов для последующего хими чес кого анализа путем упаривания концентрирование спиртового фильтрата алкалоидов группы опия и каннабиноидов из конопли путем упаривания 1 Байерман К. Определение следовых количеств органических веществ. М., 1987. С. 168. 2 Классификация основных методов судебной экспертизы. М., 1982. 77 5.1. Методы разделения и концентрирования получение сухого остатка фар ма- цевтических препаратов для их последующего исследования ме тодами микроскопии, спект- рального анализа и др. выпаривание растворов на водяной бане отделение горючего топлива от нефтемасла для определения количественного содержания масла в бензине путем перегонки концентрирование компонентов смеси, различающихся по тем пе- ратуре испарения, — используется для выделения, концентрирования и очистки отдельных компонентов для их последующего анализа путем возгонки при атмосферном давлении или в вакууме сбор пахучих веществ со следов пота и крови для их анализа с по - мощью собак-детекторов путем упаривания экстрактов Методы озоления — это методы концентрирования, заключающиеся в минерализации объектов анализа — органических и металлоорганиче- ских соединений, животных и растительных материалов, почв для после- дующего элементного анализа. Используются для подготовки объектов судебно-технической экс- пертизы документов, судебно-биологической экспертизы, эксперти- зы веществ, материалов и изделий из них, для элементного анализа химическими и спектральными методами. Возможна дифферен- циация бумаги одного вида по цвету зольного остатка и ориенти- ровочное определение вида наполнителя. Минерализация фар- мацевтических препаратов используется для ориентировочного определения лекарственного вещества по виду зольного остатка. Зонная плавка — это метод очистки твердых термостойких веществ, осно- ванный на перераспределении компонентов смеси в расплаве (между соприкасающимися жидкой расплавленной и твердой фазами). Условием применения метода зонной плавки является термо- стабильность вещества при температуре плавления и его способ- ность к кристаллизации. Отсутствие в процессе очистки раствори- 78 Лекция 5 телей практически исключает потери вещества, возможные из-за его неполного выделения из раствора. 5.2. Методы определения качественного и количественного состава соединений и их смесей Методы основаны на изучении зависимости между составом ве- щества и его химическими свойствами. Это классические аналити- ческие методы, основанные на кислотно-основных, окислительно- восстановительных свойствах веществ и комплексообразовании. Выделяют следующие методы: качественных аналитических ре- акций, гравиметрического анализа, титриметрического анализа. Классические методы постепенно уступают место инструменталь- ному анализу. Однако они имеют и ряд преимуществ. Так, метод качественных химических реакций позволяет проводить экспресс- обнаружение ряда веществ, а методы гравиметрии и титромет- рии остаются непревзойденными по точности: относительная погрешность определения редко превышает 0,1–0,2 %, а погреш- ность большинства инструментальных методов 2–5 % 1 Метод качественных аналитических реакций основан на превращениях анализируемого вещества в новое соединение, обладающее характерны- ми свойствами: цветом, определенным физическим состоянием, кристал- лической или аморфной структурой, запахом и т. п. Метод качественных химических реакций позволяет проводить экспресс-обнаружение ряда веществ. Подгруппы метода качественных аналитических реакций 2 : • метод качественных реакций; • микрокристаллоскопический метод (основан на обнаруже- нии неорганических ионов при помощи реакций, в результате ко- торых образуются соединения, обладающие характерной фор- мой кристаллов); 1 Основы аналитической химии: Учебник для вузов / Под ред. Ю. А. Золото- ва. М., 1996. Кн. 2. Общие вопросы. Методы разделения. С. 4. 2 Классификация основных методов судебной экспертизы. М.: ВНИИСЭ, 1982. 79 5.2. Методы определения качественного и количественного состава соединений и их смесей • метод анализа на основе нагревания и сплавления анализиру- емых веществ (пирохимический анализ, образование и окрашива- ние продуктов сгорания, окрашивание бесцветного пламени). Эти методы используются для обнаружения потожировых сле- дов, наркотических средств, взрывчатых веществ, лекарственных препаратов и при экспертном исследовании материалов докумен- тов (неорганических пигментов, серебра, травящих веществ и др.), следов выстрела, порохов, ЛКМ, волокон, наркотиков и фармпрепа- ратов, табачных изделий, бензинов, минералов, почв, бумаги, НП и ГСМ, ССЖ. Таблица 9. Цели использования методов качественных аналитических реакций в судебной экспертизе Цель Способ 1. Исследование материалов документов определение вида неоргани ческо- го компонента (наполнителей, пиг- мен тов) в материалах документах качественные реакции на ионы металлов, входящих в их состав (Mg2+, Ti4+, Fe3+ и т. п.); дифференциация материалов документов одного назначения по обнаружению с помощью цвет ных реакций ионов металлов с переменной валентностью (меди в эмульсионном слое фотобумаги, титана в составе наполнителей бумаги и цветных карандашей); определение способа травления обнаружение ионов травящих веществ; определение вида чернил чер ного цвета обнаружение ионов металлов в ор га нических пигментах мате- риалов письма (кампешевых — по наличию ионов хрома, желе зо- галловых — по наличию ионов железа); установление класса красителя материалов письма; обнаружение функциональных групп в красителях дифференциация одноцветных материалов письма в штрихах для установления последо ватель- ности выполнения штрихов путем окуривания их парами летучих реагентов; Продолжение табл. на с. 80 80 Лекция 5 Цель Способ установление типа смол, раст во- рителей и связующих в материалах письма, а также проклеивающих веществ в бумаге; обнаружение функциональных групп в бесцветных органических компонентах материалов письма и бумаги установление вида клея обнаружение функциональных групп в клеящих веществах; исследование волокнистого со ста ва бумаги определение групп волокон, спо со- бов отбелки и варки 2. Обнаружение порохов и уста но- вление вида их компонентов качественные реакции 3. Установление дистанции и факта выстрела исследование копоти 4. Обнаружение следов продуктов выстрела качественные реакции на соде р- жание меди, сурьмы, свинца, бария по окраске, образующейся под дей - ствием раствора комплексо обра- зователя 5. Установление контакта с телом или одеждой человека оружия или транспортного средства качественные реакции для выяв- ления следов металлов (метод цветных отпечатков) 6. Установление вида пигмента лакокрасочных материалов и по- крытий по характерным реакциям на ка ти- оны неорганических соединений и элементы металлоорганических соединений 7. Дифференциация окрашенных химических и природных волокон тест на закрашиваемость 8. Диагностирование фарма цев ти- ческих препаратов качественные реакции на кон крет- ные функциональные группы и микрокристаллоскопический метод 9. Установление вида наркоти че с- кого средства из конопли определение фенольной и кис лот- ной групп, микрокристаллоско пи- ческий метод 10. Установление вида бензина обнаружение тетраэтилсвинца Гравиметрический анализ. Методы гравиметрического анали- за относятся к группе методов количественного химического ана- лиза и основаны на точном измерении массы определяемого веще- ства либо его составных частей, выделяемых в химически чистом состоянии или в виде соответствующих соединений. 81 5.2. Методы определения качественного и количественного состава соединений и их смесей Гравиметрический анализ заключается в осаждении вещества и отделе- нии его от раствора с последующим взвешиванием осадка. Реже опреде- ляемый компонент выделяют в виде летучего соединения. Методы гравиметрического анализа разделяют на методы оса- ждения и методы отгонки. Методы осаждения основаны на количественном осаждении хи- мическими способами определяемого компонента в виде малора- створимого химического соединения строго постоянного состава. Методы отгонки — заключаются в определении конкретного ком- понента в виде количественно отогнанного летучего соединения. При исследовании методом прямой отгонки определяемый лету- чий компонент поглощается специфическим поглотителем, и по уве- личению его массы вычисляют количество искомого компонента. Иногда концентрацию компонента вычисляют по количеству ото- гнанной жидкости (метод ГОСТа по определению содержания спирта в водках и других спиртных напитках) При исследовании методом косвенной отгонки определяют мас- су остатка вещества после полного удаления анализируемого ком- понента, и его количество вычисляют по разности массы до и по- сле отгонки. Этим методом часто определяют содержание воды. Методы гравиметрического анализа используются при эксперт- ном исследовании объектов почвенного происхождения, спиртосодер- жащих жидкостей, нефтепродуктов и горюче-смазочных материалов. Таблица 10. Цели использования методов гравиметрического анализа в судебной экспертизе Цель Способ определение типа почвы путем количественного опре деле- ния кальция и магния осаждением оксалатами определение гигроскопичности объектов (почв) по потерям воды в процессе про ка - ливания установление вида бумаги и диф- ференциации бумаги одного вида, но разных источников происхож- дения по месту изготовления определения зольности бумаги Продолжение табл. на с. 82 82 Лекция 5 Цель Способ установление групповой при над- лежности сравниваемых образцов НП и ГСМ; определения серы и азота в нефте- продуктах дифференциация участков мест- ности по определение углеводорода, во дорода и азота веществ почвен- ного происхождения Титриметрический анализ. Методы титриметрического ана- лиза — это методы химического анализа, основанные на измерении объема или массы раствора с точно известной концентрацией реак- тива, требующегося для реакции с данным количеством определя- емого вещества. К этим методам относятся методы нейтрализации, методы окисления-восстановления, методы осаждения и комплек- сообразования. Методы нейтрализации основаны на применении реакций ней- трализации, в процессе которых образуются слабо диссоциирован- ные молекулы воды. Применяются для количественного определения кислот, оснований, солей слабых кислот (карбонатов) и оснований (аммония). Методы окисления — восстановления (оксидометрии) основаны на использовании реакций окисления-восстановления. В основе их классификации лежит вид стандартного окислителя (KMnO 4 , K 2 Cr 2 O 7 и др.) или восстановителя (FeSO 4 , Na 2 S 2 O 3 , NaHSO 3 и др.). Методы осаждения и комплексообразования основаны на при- менении реакций осаждения и комплексообразования, в результа- те которых определяемый ион образует со стандартным реактивом малорастворимое или прочное комплексное соединение. Таблица 11. Цели использования методов титриметрического анализа в судебной экспертизе Цель Способ установление источника про ис- хождения кислоты, использо ван- ной в агрессивных целях определение концентрации кис ло ты определение типа почвы и уста- новление родовой принадлежности веществ почвенного происхождения определение кислотности и кар бо- натности почв 5.2. Методы определения качественного и количественного состава соединений и их смесей Цель Способ установление вида бензина определение непредельных угле- водородов в нефтепродуктах йодо метрическим титрованием определение тетраэтилсвинца в бензинах, тканях и других ма те- риалах для установления марки бензина и количества бензина, испарившегося с предмета- носителя карбоматометрическое титрование определение трехвалентного железа и суммарного содержания двухвалентного и металлического железа в веществах почвенного происхождения карбоматометрическое титрование исследование веществ поч вен- ного происхождения определение кальция и магния титрованием трилона Б 84 ЛЕКЦИЯ 6 Физико-технические методы исследования Физико-технические методы имеют ограниченное применение в экспертных исследованиях. Их скорее можно отнести к специ- альным частным экспертным методам, используемым при иссле- довании достаточно узкого круга объектов для решения конкрет- ным задач. Класс физико-технических методов делится на следующие роды: • методы определения массы и плотности; • методы определение механических свойств; • методы определения тепловых свойств; • методы определения электрических свойств; • методы определение магнитных свойств. 6.1. Методы определения массы и плотности Измерение массы объекта или его плотности, то есть массы в единице объема, часто является обязательным этапом эксперт- ного исследования. Например, определение массы наркотическо- го вещества имеет определяющее значение для квалификации пре- ступления. Определение массы (см. рис. 14) 1 . Масса — одна из основных физических характеристик материи, являю- щаяся мерой ее инерционных и гравитационных свойств. Измерение массы проводят с использованием весов — прибора для определения массы тел по действующей на них силы тяжести. 1 URL: www.tehmaks.ru / vesy-analiticheskie / ViBRA-AF-225DRCE / |