Química Forense

UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CENTRO OESTE – UNICENTRO
PROJETO UNIVERSIDADE SEM FRONTEIRAS
“DESMISTIFICANDO A FÍSICA E A QUÍMICA”
OFICINA: FÍSICA E QUÍMICA FORENSE
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“DESMISTIFICANDO A FÍSICA E A QUÍMICA
UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CENTRO-OESTE - UNICENTRO
OFICINA
FÍSICA E QUÍMICA FORENSE
DESVENDE ESSAS MATÉRIAS!
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“DESMISTIFICANDO A FÍSICA E A QUÍMICA”
OFICINA: FÍSICA E QUÍMICA FORENSE
1. O QUE SIGNIFICA FORENSE:
O termo forense refere-se funções de foro jurídico, de investigação. Está
dividida em diversas áreas que atuam de forma conjunta através de análises,
investigações e outras atuações dos peritos forenses. Dentre as áreas da forense
encontram-se a psicologia forense, informática forense, ciência forense, dentre
outras inúmeras áreas. (dicionario aurélio)
A ciência forense é uma área interdisciplinar que envolve física, biologia,
química, matemática e várias outras ciências de fronteira, com o objetivo de dar
suporte às investigações relativas à justiça civil e criminal. Recentemente o público
começou a se dar conta da importância da ciência em desvendar crimes, talvez pelo
fato da grande proliferação de programas de televisão, documentários e ficção
científica. A série americana CSI (sigla referente à Crime Scene Investigation), foi
considerada uma das motivadoras do denominado ‘efeito CSI’ – uma espécie de
influência que alguns estudiosos atribuem a determinadas decisões dos jurados
perante a insuficiência de provas científicas, algo que, na ficção, não acontece.
(www.colegioatlantico.com.br/arquivos/Ciência%20Forense.ppt)
2. HISTÓRICO FORENSE
O estudo da ciência forense teve início quando o Professor Henry Holmes
Croft testemunhou um homicídio cometido pelo Dr. William Henry King. O Professor
Croft testemunhou que tinha encontrado onze grãos de arsênico no estômago da
Sra. Sarah King. Como conseqüência, o Dr. King foi condenado pelo assassinato de
sua esposa. A meta principal da ciência forense é prover apoio científico para as
investigações de danos, mortes e crimes inexplicados.
Um princípio básico da ciência forense é o fato irrefutável de que todo e
qualquer tipo de contato deixa um rastro. Se uma colisão seguida de fuga ocorresse,
haveria transferência de pintura; se um assaltante quebrasse uma janela de vidro,
seriam achados pedaços do vidro em suas roupas; o disparo de uma arma deixaria
resíduos de pólvora nas mãos do usuário.
Os peritos forenses primeiramente encontram as pistas. Essas pistas são
então analisadas e seu significado é determinado. Em um caso de um acidente
envolvendo atropelamento e fuga, traços de pintura automobilística nas calças da
vítima podem ser detectados como sendo de uma pintura metálica prateada. Dos
pedaços de vidro encontrados na vítima é determinado que a janela traseira do carro
tinha sido estilhaçada no impacto. Também se pode observar uma impressão parcial
de um logotipo nas calças da vítima. Com estas evidências, por exemplo, o veículo
foi localizado rapidamente. (http://alkimia.tripod.com/curiosidades/forense.htm)
Uma única investigação em um laboratório forense pode envolver muitos tipos
de cientistas. Há químicos, físicos, toxicólogos, biólogos, biólogos moleculares,
botânicos e geólogos, só para mencionar alguns. Estes detetives "cientistas"
montam um quebra-cabeça muito difícil para formar um quadro do crime.
A ciência forense no mundo continua crescendo e se expandindo. Hoje há
nove ciências forenses principais. Assim, quando você ler uma manchete onde um
grande caso foi resolvido e foram achadas muitas respostas, tente pensar em toda a
ciência e cientistas, inclusive químicos que ajudaram a resolver o caso.
Em 1960, a hipótese de que Napoleão teria morrido envenenado ganhou
força devido a uma análise química. Havia uma quantidade anormal de arsênio em
um fio de cabelo, o único vestígio passível de investigação que restara. O arsênio
não é tóxico na sua forma elementar, entretanto, o óxido de arsênio (As 2O3) sim. É
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um composto sólido, branco e solúvel em água. Ele produz soluções incolores, é
insípido e difícil de ser encontrado por análises químicas simples (vantagens para o
assassinato perfeito).
Nos anos 90, surgiu outra teoria: o envenenamento por arsênio teria sido
acidental. Um simples papel de parede da cor verde. O adereço de um dos
aposentos era dessa cor graças ao uso de um composto de arsênio – o arsenato de
cobre (CuHAsO4). O clima úmido teria propiciado a formação de mofo no papel de
parede e os microorganismos converteram a substância em trimetil arsênio
As(CH3)3, altamente volátil. Dessa maneira a substância teria sido facilmente inalada
por Napoleão em grande quantidade.
Sobre o seqüestro de uma criança
Em 1993, nos EUA, uma criança foi seqüestrada e, de forma bastante
feliz, posteriormente acabou escapando dos raptores. Dias depois, a criança foi
capaz de identificar o carro no qual tinha sido transportada. Quando os policiais
recuperaram o carro, no entanto, os peritos foram incapazes de encontrar qualquer
vestígio das impressões digitais da criança. Era como se criança estivesse inventado
tudo aquilo e nunca estivesse outrora dentro do automóvel.
Este fato fez com que os peritos testassem a revelação de digitais de
uma criança em comparação às de um adulto. Conseguiram concluir, por exemplo,
que as digitais produzidas pelo contato dos dedos de uma criança em um copo
plástico desapareciam mais rapidamente do que o mesmo contato feito por um
adulto, nas mesmas condições de temperatura. Embora o criminoso estivesse
praticamente condenado, uma explicação mais científica para este fenômeno estava
por vir. Foi quando os peritos resolveram utilizar técnicas analíticas como a
cromatografia gasosa e espectrometria de massa (CG-MS), as quais revelaram
resultados surpreendentes.
Os compostos identificados em impressões de adultos possuíam, em
média, cerca de 32 átomos de carbono (Ex: C 15H31CO2C16H33), ao passo que os
extraídos de crianças possuíam uma massa molecular menor, com cerca da metade
de carbonos (Ex: C12H25CO2H). As interações intermoleculares que explicam a
volatilidade destas substâncias são as conhecidas dispersões de London. Como
estas forças intensificam-se com o aumento da massa molar e da superfície
molecular, as impressões digitais de crianças tendem a ser mais voláteis e podem
desaparecer em questões de horas em um ambiente quente. Por este motivo,
concluiu-se que as impressões digitais da criança simplesmente desapareceram do
carro.
Outro aspecto importante é o fato de que os óleos presentes nas impressões
digitais não são provenientes do dedo, mas da oleosidade segregada por glândulas
da face. Esta oleosidade então se deposita na superfície do dedo toda vez que a
pessoa toca a face com as mãos. Como a oleosidade muda conforme a fase da vida
da pessoa, isto também ajudou a esclarecer o caso.
QUÍMICA FORENSE
3. UM POUCO DO TRABALHO DO PERÍTO QUÍMICO FORENSE
Os 12 químicos forenses que trabalham no Laboratório do Instituto Geral de
Perícias do Rio Grande do Sul (IGP-RS) lidam com amostras de material bruto
(drogas) e biológico (vísceras, sangue, urina) de todo o Estado, incluindo casos sob
responsabilidade da Brigada Militar e Ministério Público. São cerca de três mil
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ocorrências analisadas a cada mês. Viviane Fassina, doutora em Química e chefe
do setor de Toxicologia Forense, explica que o trabalho está baseado nas questões
que devem ser respondidas. “Por exemplo, o delegado questiona alguns itens. É
feita a perícia e são respondidas as perguntas. A perícia é organizada em função
disso. As vezes não há como responder por ser uma questão estapafúrdia, ou no
momento não haver condições técnicas”.
4. QUÍMICA FORENSE
A Química Forense pode ser definida como a parte da ciência que aplica os
conhecimentos da química e áreas afins aos problemas de natureza forense
utilizando-se em geral de métodos analíticos. O material biológico coletado pelo
médico legista, as drogas apreendidas pela polícia, os resíduos extraídos da “cena
do crime” e até a extração de DNA são elementos que compõem o trabalho do
perito. As principais áreas da química envolvidas nas análises são a química
analítica e a química orgânica, onde a química analítica desenvolve análises para
identificação da presença ou ausência de compostos químico na cena do crime,
enquanto a área da química orgânica refere-se a análises como identificação de
compostos biológicos, como por exemplo testes de quimiluminescência orgânica. A
cromatografia é o método analítico mais utilizado pelos químicos forenses.
Cromatografia gasosa, com detecção de ionização de chama e o amostrador
rarefeito (usado para material biológico), cromatografia líquida (usada na
identificação de anfetamina, efedrina e epinefrina), cromatografia em camada
delgada; todas com os mais variados usos. Além disso, a espectrometria, a
microscopia, a calorimetria e outros métodos também são utilizados. O uso depende
do método adequado ao problema em questão e dos recursos de cada laboratório.
A mais recente contribuição da química para o trabalho forense veio com as
técnicas de perfilamento de DNA. Este método tem a capacidade de identificar uma
pessoa através do código genético com qualquer pedaço de tecido, com certeza
virtual.
5. PRINCIPAIS TIPOS DE TESTES REALIZADOS NA PERÍCIA FORENSE
Os testes realizados pelos químicos forenses são inúmeros e variam de
acordo com a necessidade da análise, utilizando desde substâncias e vidrarias
simples até a utilização de máquinas e equipamentos sofisticados.
Dentre as análises realizadas na área de química forense, serão citadas as
principais práticas:
Impressões digitais
Se olhar bem para um dos seus dedos vai poder
observar um conjunto de “altos”, designados de nervuras ou
linhas, que desenham arcos, redemoinhos ou outras figuras
abstratas. Estas nervuras funcionam como antiderrapante, se
as nossas mãos (e também os pés) fossem lisos os objetos
escorregavam com muito maior facilidade.
Os testes realizados pelos químicos forenses são
inúmeros e variam de acordo com a necessidade da análise,
utilizando desde substâncias e vidrarias simples até a utilização de máquinas e
equipamentos sofisticados.
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Dentre as análises realizadas na área de química forense, serão citadas as
principais práticas:
Impressões
Quando tocamos em alguma superfície
deixamos resíduos de gordura, suor,
aminoácidos e proteínas. São esses resíduos
que permitem obter as impressões digitais.
Além disso, também são obtidas impressões
digitais se deixarmos a nossa marca num
material moldável ou tivermos os dedos sujos
de tinta ou sangue.
Na análise das impressões digitais a
comparação é efetuada a partir de 6-7 pontoschave escolhidos de entre os traços
mais característicos, mostrados na figura seguinte. Se todos coincidirem temos a
chamada: “Correspondência Positiva”. Você pode também tentar descobrir qual
é o seu tipo de impressão digital.
Os métodos de identificação humana foram evoluindo ao longo do tempo. Os
babilônicos, por exemplo, já em 2000 a.C, usavam os padrões de impressões
digitais em barro para acompanhar documentos, a fim de prevenir falsificações.
Os métodos de identificação evoluíram em todos os sentidos, visto que, em
outras épocas, práticas como a marcação com ferro em brasa e mutilações, só para
citar algumas, eram utilizadas para identificação de indivíduos que praticassem
crimes ou escravos que haviam fugido.
Datiloscopia se refere às digitais presentes na ponta dos dedos, mais
especificamente sobre datiloscopia criminal, a qual é usada para a identificação de
pessoas indicadas em inquéritos ou acusadas em processos. Vale lembrar que
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existe a datiloscopia civil, que tem por objetivo a identificação de pessoas, como nas
cédulas de identidade.
A datiloscopia se baseia em alguns princípios fundamentais, os quais estão
relacionados com a identificação humana. O princípio da perenidade, descoberto em
1883 pelo anatomista holandês Arthur Kollman, diz que os desenhos datiloscópicos
em cada ser humano já estão definitivamente formados ainda dentro da barriga da
mãe, a partir do sexto mês de gestação. O princípio da imutabilidade, por sua vez,
diz que este desenho formado não se altera ao longo dos anos, salvo algumas
alterações que podem ocorrer devido a agentes externos, como queimaduras, cortes
ou doenças de pele. Já o princípio da variabilidade garante que os desenhos das
digitais são diferentes, tanto entre pessoas como entre os dedos do mesmo
indivíduo, sendo que jamais serão encontrados dois dedos com desenhos idênticos.
Os profissionais em datiloscopia são chamados de papiloscopistas, os quais
têm a responsabilidade de realizar os trabalhos de pesquisa nos arquivos
datiloscópicos e comparar com as impressões digitais em questão. É uma tarefa que
exige muita calma e paciência, experiência e, sobre tudo, que o desenho da
impressão digital seja o melhor possível. Existem diversas técnicas para coleta de
fragmentos papilares no local do crime. É ai que aparece um pouco mais de química
no processo.
A perícia, quando entra na cena de um crime, observa vários aspectos. No
que diz respeito ao assunto do artigo, a observação de objetos deslocados da sua
posição original pode revelar vestígios papilares nos objetos que apresentam
superfície lisa ou polida. A estes vestígios se dá o nome de Impressões Papilares
Latentes, doravante IPL, que podem confirmar ou descartar a dúvida de quem
estava na cena do crime.
Os principais métodos para identificação de impressões digitais são:
Método do Pó:
Sendo a mais utilizada entre os
peritos, a técnica do pó nasceu
juntamente com a observação das
impressões e sua utilização remota ao
século dezenove e continua até hoje. É
usada quando as IPL localizam-se em
superfícies que possibilitam o decalque
da impressão, ou seja, superfícies lisas,
não rugosas e não adsorventes.
A técnica do pó está baseada nas
características físicas e químicas do pó,
do tipo de instrumento aplicador e,
principalmente, no cuidado e habilidade de quem executa a atividade – vale
lembrar que as cerdas do pincel podem danificar a IPL. Além dos pincéis, a técnica
também pode ser realizada com spray de aerossol ou através de um aparato
eletrostático.
Vapor de Iodo:
O iodo tem como característica a sublimação, ou seja, passagem do estado
sólido diretamente para o estado vapor. Para esta mudança de estado, o iodo
precisa absorver calor. Este calor pode ser, por exemplo, o do ar que expiramos ou
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até mesmo o calor de nossas mãos direcionado sobre os cristais. Seu vapor tem
coloração acastanhada e, quando em contato com a IPL, forma um produto de
coloração marrom amarelada. O vapor interage com a IPL através de uma absorção
física, não havendo reação química.
Esta técnica é utilizada geralmente quando a IPL encontra-se em objetos
pequenos. Colocando-se o material a ser examinado junto com os cristais em um
saco plástico selado, após agitação é gerado calor suficiente para a sublimação dos
cristais. Uma vantagem que esta técnica tem em relação às demais, como a do pó, é
que ela pode ser utilizada antes de outras sem danificar a IPL. A destruição da IPL
pode ocorrer após o uso de um produto fixador que evita os cristais de iodo
sublimarem novamente da impressão digital.
Nitrato de Prata:
Implica a reação entre o sal do suor e um reagente químico, o nitrato de prata,
com a formação de um composto colorido que vai ter precisamente a forma das
impressões digitais.
Suor (NaCl)+Nitrato de prata (AgNO3)↔Composto colorido (precipitado de AgCl)
Balística
Na utilização de armas de fogo em episódios de crime, são produzidos
vestígios de disparo, os quais são expelidos pela expansão gasosa oriunda da
combustão da carga explosiva presente nos cartuchos que compõem a munição
dessas armas.
Tal expansão gasosa dá-se preferencialmente através
da região anterior do cano da arma, orientada para a
frente; porém, uma parcela desse fluxo de massa
gasosa é também expelida pela região posterior da
arma, em decorrência da presença de orifícios da
culatra (para revólveres) ou do extrator (no caso de
pistolas), conforme visualizado na Figura 1. Tal fluxo
gasoso carrega em sua composição os gases
oriundos da combustão (CO2 e SO2), bem como uma
ampla gama de compostos inorgânicos, tais como nitrito, nitrato,cátions de metais
como chumbo e antimônio e particulados metálicos oriundos do atrito e da
subseqüente fragmentação dos projéteis metálicos disparados. Quando o fluxo
gasoso emitido pela região traseira da arma atinge a superfície da mão do
atirador, tais partículas sólidas aderem à superfície da pele.
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Um teste comumente utilizado para a detecção de vestígios de disparo de
arma de fogo nas mãos de um possível suspeito consiste na pesquisa de íons ou
fragmentos metálicos de chumbo, em decorrência da maior quantidade desta
espécie metálica em relação a outras. O chumbo presente nos vestígios de disparo
pode ser proveniente do agente detonador da espoleta, na qual se encontra
presente na forma de trinitroresorcinato de chumbo; da carga de espoleteamento, na
forma de estifinato de chumbo; bem como pode ser gerado
pelo atritamento do corpo dos projéteis de chumbo com as paredes internas do cano
da arma.
A análise química de chumbo consiste na coleta prévia de amostra das mãos
do suspeito, mediante aplicação de tiras de fita adesiva do tipo esparadrapo nas
mesmas e subseqüente imobilização dessas tiras em superfície de papel de filtro. As
referidas tiras, ao serem borrifadas com solução acidificada de rodizonato de sódio,
se apresentarem um espalhamento de pontos de coloração avermelhada, indicam
resultado positivo para o disparo. Tal exame é conhecido como residuográfico,
conforme figura a seguir:
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A reação química envolvida no processo consiste na complexação de íons
chumbo pelos íons rodizonato:
O complexo resultante apresenta coloração avermelhada intensa,
diferentemente da solução inicial de rodizonato de sódio, a qual apresenta-se
amarelada, nas concentrações utilizadas pelos laboratórios de Química Forense.
O complexo resultante apresenta coloração avermelhada intensa,
diferentemente da solução inicial de rodizonato de sódio, a qual apresenta-se
amarelada, nas concentrações utilizadas pelos laboratórios de Química Forense.
Dependendo do tipo de resíduo, a constatação pode ser física, com o auxílio de uma
lupa. Se não for possível realizá-la, pode-se usar o exame químico. Os nitritos, que
também são produzidos em disparos, podem ser detectados com o reativo de Griess
(ácido parasulfanílico).
O complexo resultante apresenta coloração avermelhada intensa,
diferentemente da solução inicial de rodizonato de sódio, a qual apresenta-se
amarelada, nas concentrações utilizadas pelos laboratórios de Química Forense. A
ciência progride no afã de promover respostas mais confiáveis. Neste sentido,
técnicas como a Microscopia Eletrônica de Varredura acoplada a Espectroscopia por
Dispersão de Energia vêem sendo utilizadas em todos os grandes laboratórios
forenses do mundo na identificação de partículas oriundas de resíduos de tiro.
O complexo resultante apresenta coloração avermelhada intensa,
diferentemente da solução inicial de rodizonato de sódio, a qual apresenta-se
amarelada, nas concentrações utilizadas pelos laboratórios de Química Forense. A
ciência progride no afã de promover respostas mais confiáveis. Neste sentido,
técnicas como a Microscopia Eletrônica de Varredura acoplada a Espectroscopia por
Dispersão de Energia vêem sendo utilizadas em todos os grandes laboratórios
forenses do mundo na identificação de partículas oriundas de resíduos de tiro.
Amostras de sangue
Existem situações em que a mancha de sangue é evidente. Localiza-se, por
exemplo, próximo ao corpo alvejado por um disparo de arma de fogo. Contudo, há
casos em que a mancha não é explicita. Existe a possibilidade, também, de que o
criminoso limpe a cena do crime. Como detectar rastros de sangue, se estes não
são visíveis a olho nu?
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O sangue é responsável por cerca de 8% em média da massa corporal
humana, o sangue pode ser descrito como uma mistura de vários componentes,
dentre eles destacam-se as células, proteínas, substâncias inorgânicas (sais) e
água. Cerca de 55% (em volume) do sangue é o que denominamos de plasma,
constituído principalmente por água e sais dissolvidos. A maioria do material sólido
são células, como os glóbulos vermelhos e brancos com funções específicas em
nosso organismo.
O sangue tem inúmeras funções. Dentre tantas, podemos destacar o
transporte dos gases oxigênio e dióxido de carbono pelo nosso corpo. Ele media a
troca de substâncias entre órgãos e transporta os produtos metabólicos. O sangue
também distribui hormônios ao longo do organismo.
A homeóstase também é função do sangue. A manutenção da temperatura
corporal é realizada com sua ajuda, pois o calor é ‘transportado’ pelo sangue. Além
disto, o balanço ácido-base é regulado por ele em combinação com os pulmões,
fígado e rins. Há também a defesa contra agentes patogênicos e autoproteção,
fenômeno conhecido como coagulação e que evita a perda excessiva do fluído vital.
Como o sangue permeia todo nosso corpo, quando ocorrem avarias, por
menor que sejam, ele tende a sair. A forma como este sai depende de como a lesão
foi produzida. Na figura a seguir temos alguns exemplos de tipos de manchas de
sangue. Cada uma está associada, a priori, com um tipo de ferimento. Há também
casos em que o sangue não é visível, seja pelas condições do ambiente ou pela
tentativa de encobrir as evidências.
Gotejada
Transferida
Projetada
O estudo das manchas de sangue para fins forenses faz parte da Serogia.
Este é o termo usado para descrever a prática de uma gama de testes de
laboratórios que usam reações de soro de sangue e demais fluidos corporais. Tipo
sanguíneo, caracterização de manchas como sendo de sangue, teste de
paternidade, identificação do sêmen em casos de estupro e exames de DNA são
apenas alguns exemplos dos casos que a sorologia abrange.
Quando uma mancha de sangue chega ao laboratório forense, a mesma é
sujeita a testes muito sensíveis, porém pouco específicos, a fim de determinar se ela
é de sangue ou não. A este tipo de análise se dá o nome de teste de presunção.
Exames presuntivos de sangue são geralmente estão relacionados com os
conceitos de cinética química, com reações catalíticas que envolvem o uso de
agentes oxidantes, como o peróxido de hidrogênio [H 2O2(aq)] e um indicador que
muda de cor (ou luminescente) e que sinaliza a oxidação catalisada pela
hemoglobina como se fosse uma enzima peroxidase. Este comportamento de
peroxidase da hemoglobina foi descoberto em 1863 pelo cientista alemão
Schönbein. De lá para cá inúmeros testes de presunção foram elaborados. Do total
de reagentes que existem, apenas um pequeno número tem interesse prático no
campo da ciência forense, conforme descritos a seguir:
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1. REAGENTE DE KASTLE-MEYER
O reagente de Kastle-Meyer é constituído por uma mistura de substâncias,
uma básica como o hidróxido de sódio (NaOH), um indicador ácido-base como
fenolftaleína, pó de zinco, água destilada e hidróxido de amônio (NH 4OH) para
preparar a amostra.
Para realizar o procedimento de detecção, macera-se a mancha ou a crosta
com 1 mL de água destilada ou hidróxido de amônio concentrado. Após, selecionase duas gotas do macerado e, após colocá-las em um tubo de ensaio, misturam-se
duas gotas do reagente. Enfim, adicionam-se à solução duas gotas de peróxido de
hidrogênio a 5%.
Figura 4 – Reações referentes ao reagente de Kastle-Meyer.
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Na figura anterior [Figura 4], na reação 1, temos a reação entre o pó de zinco
e o hidróxido de sódio. O produto de interesse é o hidrogênio nascente, que
garantirá a forma incolor da fenolfatelína 2. Se a amostra for de sangue, esta terá,
necessariamente, hemoglobina, a qual possui a característica de decompor o
peróxido de hidrogênio (comportamento de peroxidase) em água e oxigênio
nascente [3]. Então, este oxigênio promoverá a forma colorida da fenolftaleína,
evidenciando ao perito que a amostra pode conter sangue.
A molécula de hemoglobina está presente nos eritrócitos (glóbulos vermelhos)
e carrega consigo complexos inorgânicos, tendo como átomo central um íon de
ferro, complexo este denominado "Heme".
Causas de erro no método incluem a presença de sais de ferro, cobre, suco
gástrico ou qualquer outra substância capaz de decompor a molécula de H2O2 em
água e oxigênio. A sensibilidade deste reagente é de 1/1.000.000.
2. REAGENTE DE BENZIDINA
O reagente de benzidina, também conhecido como Adler-Ascarelli, é também
uma mistura de substâncias. Uma proporção possível seria 0,16 g de benzidina
cristalizada, 4 mL de ácido acético glacial e 4 mL de peróxido de hidrogênio de 3 a
5%.
O procedimento para produzi-lo consiste em macerar a mancha de sangue
em 1mL de água destilada ou em ácido acético glacial. Após, separa-se duas gotas
do macerado e adicionam-se a estas, em um tubo de ensaio, duas gotas do
reagente recentemente preparado.
Da mesma forma que o reagente de Kastle-Meyer, o reagente de benzidina
baseia-se na catálise da decomposição do peróxido de hidrogênio em água e
oxigênio pela hemoglobina presente no sangue. O oxigênio formado irá oxidar a
benzidina, alterando-lhe sua estrutura, fenômeno que é perceptível, sob o ponto de
vista experimental, com o aparecimento da coloração azul da solução (Figura 6).
Figura 6 – Reagente de Benzidina e o produto de coloração azul.
Por se tratar de um reagente que se decompõe rapidamente em solução,
recomenda-se que a preparação do mesmo seja feita no momento em que ele será
usado. Sugere-se o teste com sangue diluído (ensaio positivo) e água destilada
(ensaio negativo). A sensibilidade deste reagente é de 1/2.000.000.
3. LUMINOL
Este é clássico nos seriados de investigação científica e também na vida real.
O 5-amino-2,3-di-hidro-1,4-ftalazinadiona, mais conhecido por luminol, é um
composto que, sob determinadas condições, pode fazer parte de uma reação
quimiluminescente.
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Uma das formas de obtê-lo é a partir do ácido 3-nitroftálico, conforme mostra
a Figura 7.
Figura 7 – Síntese do Luminol
Na cena do crime nem sempre há evidências visíveis de sangue. Alguém
poderia, por exemplo, limpar o local, a fim de encobrir o acontecido. Porém, para a
sorte nossa e dos peritos, o luminol reage com quantidades muito diminutas de
sangue. Sua sensibilidade pode chegar aos impressionantes 1/1.000.000.000,
mesmo em locais com azulejos, pisos cerâmicos ou de madeira, os quais tenham
sido lavados. A eficácia do produto é tão grande que é possível a detecção de
sangue mesmo que já tenham se passado seis anos da ocorrência do crime. A
reação química produzida não afeta a cadeia de DNA, permitindo o reconhecimento
dos criminosos ou das vítimas. Por isto, ele é recomendado para locais onde há
suspeita de homicídio e superfícies que, aparentemente, não exibem traços de
sangue (veja Figura 8).
Figura 8 – Exemplo de um ambiente com e sem luminol e as marcas de um calçado
realçadas pela quimiluminescência do luminol.
A reação de luminol com peróxido de hidrogênio em água necessita de um
catalisador redox. Uma grande variedade de metais de transição pode ser usada
para este fim. No caso do teste para a presença de sangue, este catalisador é o íon
do elemento ferro que está presente nos grupos ‘heme’ da hemoglobina.
Esse catalisador oxida o luminol [1] (veja Figura 9) em diazoquinona [2], a qual
sofre ataque pelo ânion de peróxido de hidrogênio, formando o endo-peróxido [3].
Este último perde nitrogênio (uma molécula muito estável) e forma o diânion do
ácido 3-aminoftálico no estado excitado [4], o qual decai para o estado fundamental
[5], processo acompanhado pela emissão de radiação por fluorescência do 3aminoftalato com comprimento de onda de aproximadamente 431 nm.
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“DESMISTIFICANDO A FÍSICA E A QUÍMICA”
OFICINA: FÍSICA E QUÍMICA FORENSE
Figura 9 – Mecanismo esquemático da oxidação do luminol por peróxido de
hidrogênio em meio aquoso, catalisado por metais de transição.
Nós humanos percebemos as cores da radiação eletromagnética pela visão se
esta estiver na estrita faixa de comprimento de onda que vai de 400 a 700 nm,
aproximadamente (veja Figura 10). Uma rápida olhada no espectro eletromagnético
nos mostra que a cor da luz emitida pelo processo de quimiluminescência do luminol
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através da oxidação com peróxido de hidrogênio é azul. Esta cor pode variar
dependendo de qual agente oxidante se utiliza. Por exemplo, usando-se
dimetilsulfóxido ao invés de peróxido de hidrogênio, o comprimento de onda da luz
emitida será de 502 nm, o qual está associado à cor verde.
Estão enganados aqueles que acham que todos os peritos brasileiros estão
munidos desses materiais. “Se na época do assassinato do jornalista Tim Lopes a
polícia brasileira já utilizasse o Luminol, o trabalho dos peritos seria facilitado para
descobrir o local do crime e fazer o reconhecimento do corpo da vítima”, afirmou
Cláudio Lopes, coordenador do projeto de síntese do luminol na UFRJ em uma
reportagem no site da mesma universidade.
Mesmo países ditos ‘desenvolvidos’ também não possuem a sua disposição
toda a tecnologia que vemos na televisão e cinema. E o que mais preocupa é que os
bandidos, assassinos também se especializam e elaboram estratégias para evitar
evidências.
Identificação de compostos químicos
No combate às drogas, controle de produtos químicos, determinação de
princípios ativos de medicamentos, é a Perícia a responsável pelos exames que vão
identificar as substâncias apreendidas. A partir da análise química em laboratórios
podemos identificar as várias formas de apresentação de diferentes drogas
existentes no mercado e seus teores. E ainda determinar sua região de produção e
as substâncias utilizadas no refino, facilitando o trabalho das investigações para se
estabelecer a rota de comercialização da droga.
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Hoje em dia, sabemos que as ações criminosas são atos complexos e
organizados, o que demanda um trabalho bastante elaborado na obtenção e
interpretação das provas, que são essenciais e indispensáveis para as sentenças
judiciais.
FÍSICA FORENSE
A física aplicada as pesquisas forenses é o segmento da física que tem como
principal objetivo observar e analisar os fenômenos físicos naturais, cuja
interpretação é de interesse do poder judiciário. É tarefa de um físico forense, dentre
outras, a análise de acidentes de trânsito, determinação do tipo de veículo a que
possam pertencer fragmentos como pedaços de lanternas e para-choques
encontrados nos locais da colisão, determinar a trajetória de projéteis, a distância
em que foi efetuado o disparo, os orifícios de entrada e saída desses projéteis, bem
como materializar as possíveis posições da vítima no momento do crime.
O famoso físico Werner Heisenberg, quando jovem, escreveu em uma de
suas cartas que as teorias físicas tinham que se limitar a descrever o que vemos.
Como resposta, seu correspondente Albert Einstein escreveu que, pelo contrário,
são as teorias que nos dizem o que podemos ver. Em resumo, esta resposta
descreve a função básica de um físico forense, pois para um pesquisador forense,
uma análise minuciosa da cena do crime vale mais que várias testemunhas. Além
disso, os mínimos detalhes, por mais que pareçam irrelevantes e grotescos,
passando despercebidos para os leigos, são na maioria das vezes, o elo de ligação
entre a teoria e o ocorrido, sendo de extrema importância na solução da maior parte
dos casos.
Talvez a primeira pessoa a utilizar a física a serviço da lei foi Arquimedes, ao
estudar o caso da coroa do rei Heron II de Siracusa. Entretanto, naquela época
Arquimedes não dispunha da maioria de teorias físicas conhecidas hoje. Para
verificar então se a coroa do rei era constituída de ouro puro, ou ,se havia sido
adulterada pelo ourives como suspeitava o rei Arquimedes teve que descobrir
primeiramente um princípio físico que ajudasse a solucionar o problema. Tal
princípio é hoje conhecido como “Princípio de Arquimedes”. Dentre as várias tarefas
executadas pelo físico forense hoje, a análise de acidentes de trânsito é a que mais
se destaca, por infelizmente ter-se tornado algo corriqueiro, além de envolver vários
fenômenos físicos. Estes podem ser compreendidos como parte da dinâmica de
corpos rígidos.
Além da utilização das Leis de Newton e da lei de Variação da energia
Cinética, em acidentes de trânsito destaca-se o princípio da Conservação da
Quantidade de Movimento, pelo qual é possível calcular com boa aproximação a
velocidade de um carro na colisão.
Os conceitos físicos, relacionados a Física forense, e o trabalho de um
pesquisador forense, são apresentados na série televisiva “C.S.I Investigação
Criminal”. Esta série retrata o cotidiano de uma equipe de pesquisadores forenses
que utilizam as ciências forenses (Física, Química, biologia entre outras), na
resolução de casos como assassinatos, desaparecimentos, acidentes de trânsito,
entre os vários delitos, cuja interpretação é do interesse do poder judiciário.
6. ACÚSTICA FORENSE
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A acústica é estritamente a ciência do som na sua totalidade, mas o termo
costuma ser usado num sentido mais limitado, referindo-se aos sons que as pessoas
escutam em espaços fechados, especialmente em edifícios públicos como teatros
ou salas de concertos.
No âmbito da investigação criminal, a acústica forense constitui um campo
essencial na identificação do criminoso ou de características do mesmo,
concretamente a sua idade, nível sócio-económico-cultural, estado emocional, etc,
através
da
análise
da
frequência
do
som
emitido.
Estroboscópios e sonógrafos constituem exemplos de aparelhos que
permitem analisar todas as provas como discos e fitas de gravação, do rádio, do
telefone e de todo o sistema eletrónico de transmissão de ondas sonoras, ou mesmo
calcular a distância de propagação.
Os princípios básicos da Mecânica utilizados na reconstituição de um acidente
incluem:
• Atrito;
• Aceleração constante;
• Leis de Newton;
• Conservação do Momento Linear;
• Movimento circular;
• Movimento de projéteis.
7. COLISÕES E ACIDENTES AUTOMOTIVOS
Aparelho para estimar μ
através de um estudo da Universidade de Pelotas, no qual foi desenvolvido
um aparelho para estimar o coeficiente de atrito dos pneu com a estrada, onde foi
utilizado dados colhidos na BR-392 que liga as cidades de Rio Grande e Pelotas,
vemos nas figuras abaixo os testes efetuados.
Fig. 2 - Arrastando o aparelho para medir o coeficiente de atrito.
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Fig. 3 - Verificando o peso do aparelho.
Esse aparelho consiste de 3 secções de pneus fixas numa tábua (veja Fig. 2).
O aparelho é puxado com uma força horizontal (medida com uma balança de molas)
de tal modo que derrape com velocidade constante sobre a superfície requerida.
O coeficiente de atrito é dado por: µ = força aplicada
peso do aparelho
onde o peso do aparelho é obtido utilizando-se o próprio aparelho segurado na
vertical (veja Fig. 3).
Desaceleração na derrapagem e freada
Numa derrapagem, a desaceleração a de um veículo é dada por a = - μg,
onde μ é o coeficiente de atrito dos pneus com a estrada e g a aceleração da
gravidade. Rearranjando, podemos escrever μ = - a/g.
Logo, o valor de μ pode ser considerado como a fração decimal da
aceleração da gravidade g. Por exemplo, um valor de μ igual a 0,7 pode ser
considerado como uma aceleração de 0,7g ( o que significa que a força de atrito é
0,7 vezes o peso do veículo).
Dado que:
u = velocidade inicial
v = velocidade final
a = aceleração
t = tempo gasto
d = distância percorrida,
Substituindo a por -μg, as conhecidas equações para o movimento acelerado
poderão ser escritas como:
v = u – μgt
d = ut – (µgt²)/2
v² = u² - 2µgd
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A desaceleração de um veículo ao frear, mas sem trancar as rodas, ou seja,
sem deslizar, depende de quão firme os freios são aplicados. Por conveniência, a
desaceleração é freqüentemente expressa como uma fração decimal de g. Se não
há evidência de derrapagem, o investigador deve assumir um certo valor para a
desaceleração do veículo ao frear. As equações para o movimento com aceleração
constante serão também úteis em tais casos.
Vamos admitir que os veículos têm massas m1 e m2, entraram no acidente em
ângulos a1 e a2 e que, após o acidente, adquiriram velocidades u1 e u2 nas direções
dadas pelos ângulos b1 e b2, respectivamente. Estes dados são supostos
conhecidos, isto é, foram medidos ou obtidos no local do acidente pelo Perito. Em
particular, as velocidades finais u podem ser calculadas pelo arrastamento de pneus
dos veículos após a colisão.
Solução Analítica da Equação
v1= u1sen(a1 - b1) + (m2/m1)u2sen(a2 - b2)
sen(a2 - a1)
v2= (m1/m2)u1sen(b1 – a1) + u2sen(b2 – a1)
sen(a2 - a1)
De posse dos valores das massas, das velocidades finais e dos ângulos,
resolvemos o acidente por completo, encontrando os valores das velocidades iniciais
dos veículos.
8. PARTE EXPERIMENTAL
8.1 EXPERIMENTO 01: TRANSFERÊNCIA DE IMPRESSÃO DIGITAL
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MATERIAL NECESSÁRIO
- Lápis preto n°6B
- Fita adesiva
- Papel branco
PROCEDIMENTO
- Em um pedaço do papel faça um borrão com o lápis preto
- Em seguida pressione um dos dedos sobre o borrão feito com o lápis
- Coloque o dedo sobre a parte colante da fita adesiva e retire o dedo com cuidado
- Cole a fita adesiva com a impressão digital no papel branco e observe sua
impressão digital
8.2 EXPERIMENTO 02: MÉTODO DO PÓ
MATERIAL NECESSÁRIO
- Peça de vidro
- Grafite em pó
- Pincel macio
PROCEDIMENTO
- Pressione os dedos na peça metálica
- Em seguida adicione com cuidado o pó de grafite sobre a peça de vidro
- Então assopre a peça de vidro para remover o excesso de pó de grafite
- Observe a impressão digital na peça
- É possível remover a impressão digital do vidro utilizando uma fita adesiva
8.3 IDENTIFICAÇÃO DE MANCHAS DE SANGUE
EXPERIMENTO 03: IDENTIFICAÇÃO DE MANCHAS DE SANGUE - LUMINOL
MATERIAL NECESSÁRIO
- Solução de luminol ou pó de luminol
- Solução de peróxido de hidrogênio
- Solução de hidróxido de sódio
- Lâmpada de luz negra
- Amostra
PROCEDIMENTO
- Misture os três primeiros reagentes e em seguida coloque em um frasco escuro e
com borrifador
- Borrife a solução preparada na amostra suspeita
- Em um ambiente ao abrigo da luz, passe a lâmpada de luz negra acesa sobre a
amostra.
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8.4 EXPERIMENTO 04: IDENTIFICAÇÃO DE MANCHAS DE SANGUE - KASTLEMEYER
MATERIAL NECESSÁRIO
- 0,1 g de fenolftaleína
- 2,0 de hidróxido de sódio
- 2,0 de pó de zinco metálico
- 10 mL de água destilada
- 1 mL de hidróxido de amônio concentrado
- 1 tubo de ensaio
- 1 mL de peróxido de hidrogênio 5%
- Conta gotas
- Amostra suspeita
PROCEDIMENTO
- prepare a solução reagente misturando as quatro primeiras substâncias
- Então, macere a amostra com 1 mL de hidróxido de amônio
- Transfira duas gotas da solução macerada para um tubo de ensaio
- Adicione duas gotas da solução reagente e em seguida mais duas gotas da
solução de peróxido de hidrogênio 5%
- Observe se há mudança de cor na solução contida no tubo de ensaio
7. REFERENCIAS: SÓ ADICIONAR QUE EU ARRUMO DEPOIS QUE
ESCREVERMOS TUDO.
http://alkimia.tripod.com/curiosidades/forense.htm
http://www.quimica.net/emiliano/artigos/2007fev_forense3.pdf
http://www.quimica.net/emiliano/especiais/cienciaforense/index.html
http://www.videos.uevora.pt/quimica_para_todos/qpt_impressoes_digitais.pdf
http://www.papiloscopistas.org/crimes.htm
http://www.ageventos.com.br/downloads/qh09.pdf
Revista Química Hoje, Revista da federaçao nacional dos profisisonais da quimica,
n°9, ago/set/out 2007, pag 14-16.
http://www.apcf.org.br/%C3%81reaAberta/Perito/tabid/149/Default.aspx7.
http://alkimia.tripod.com/curiosidades/forense.htm
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http://www.quimica.net/emiliano/artigos/2007fev_forense3.pdf
http://www.quimica.net/emiliano/especiais/cienciaforense/index.html
http://www.videos.uevora.pt/quimica_para_todos/qpt_impressoes_digitais.pdf
http://www.papiloscopistas.org/crimes.htm
http://www.ageventos.com.br/downloads/qh09.pdf
Revista Química Hoje, Revista da federaçao nacional dos profisisonais da quimica,
n°9, ago/set/out 2007, pag 14-16.
http://www.apcf.org.br/%C3%81reaAberta/Perito/tabid/149/Default.aspx
http://fisica-acustica.blogspot.com/2006/10/o-que-acstica-forensea-acstica.html