Trabajo_de_espectrometria_Raul_y_Alexandra

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN SUPERIOR
INSTITUTO UNIVERSITARIO DE POLICÍA CIENTÍFICA
POSTGRADO EN CRIMINALISTICA
ESTUDIO DEL USO DE LA
ESPECTROMETRÍA DE ABSORCIÓN ATÓMICA
EN BALÍSTICA
Realizado por:
Alexandra Márquez Marval C.I 12.269468
Raúl José Marcano Mujica
C.I 14.548.423
Abril de 2012
INDICE
Introducción………………………………………………………………………….03
Objetivo General…………………………………………………………………….04
Objetivo Especifico………………………………………………………………….04
Característica de la Investigación…………………………………………………05
Justificación de Ia Investigación………………………………………………..06,07
Base Teórica……………………………………………………………………..08,11
Aportes de los Participantes……………………………………………………….12
Conclusiones
Glosarios………………………………………………………………………….14,18
Bibliografía………………………………………………………………………….19
Mapa Conceptual…………………………………………………………………..20
INTRODUCCIÓN
La espectrometría de absorción atómica data del Siglo XIX, la
representación moderna fue desarrollada en gran medida durante la década de
los 50 por un equipo de químicos de Australia, dirigidos por Alan Walsh Ruiz.
Según estudios en el área de química analítica, la Espectrometría de Absorción
Atómica como técnica determina la concentración de un elemento metálico en
una muestra. Con la ayuda de esta técnica, se puede analizar la concentración
de más de 62 metales diferentes en una solución. Es decir, tiene un amplio
alcance de detección de aleaciones.
En este ensayo se enfocará el uso de esta técnica en investigación
científica en el área policial, concretamente en la disciplina de balística como
sección de la Criminalística, que tiene por objeto esencial el estudio de las
armas de fuego portátiles, de su munición y de los efectos y fenómenos propios
del disparo de estas armas, con aporte para el esclarecimiento o a la prueba en
hechos de interés de la justicia.
A continuación se señalan una serie de conceptos relacionados y cómo se
puede tratar el tema de la técnica espectrometría de absorción atómica desde
las perspectivas como teoría, preceptos, filosofía, en fin, cualquier definición o
argumento que se le de a este concepto, todos llevan a la idea de que se trata
de una técnica útil a la investigación policial.
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Objetivos General:
Establecer que el uso de la Espectrometría de absorción atómica es una
las técnicas utilizada en el campo de la investigación policial, concretamente
en el área de balística.
Objetivos Específicos:
Definir el uso de la Espectrometría de absorción atómica en el área
policial, concretamente en la disciplina de balística como sección de la
Criminalística.
Demostrar que el uso de la Espectrometría de absorción atómica es una
técnica utilizada en el campo de la investigación policial, concretamente en el
área de balística.
Describir el uso de la Espectrometría de absorción atómica en el área
policial.
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Características de la Investigación.
En el estudio realizado sobre el uso de la Espectrometría de absorción
atómica en la balística, se tomo en cuenta la investigación documental. Este
tipo de investigación es la que se realiza, como su nombre lo indica,
apoyándose en fuentes de carácter documental, esto es, en documentos de
cualquier especie donde logramos observar que esta técnica sirve para realizar
un análisis cuantitativo de precisión para un metal dado, es rápido y fiable por
su alta sensibilidad. Asimismo utilizamos subtipos de esta investigación como
la investigación bibliográfica, la hemerográfica y la archivística; la primera se
basa en la consulta de libros, la segunda en artículos o ensayos de revistas y
periódicos, y la tercera en documentos que se encuentran en los archivos,
como cartas, oficios, circulares, expedientes, etcétera.
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Justificación de la Investigación
La situación actual en nuestro país, como es de todos conocido, es
preocupante, debido al aumento del índice delictivo, ya sea en el interior o la
capital, también es conocido el hecho de que en casi todo hecho delictivo es
utilizada un arma de fuego. En este sentido, investigadores y jueces necesitan
conocer detalles sobre las armas involucradas en estos hechos delictivos,
como la distancia en el momento de ser disparada, la clase o calibre, captar y
verificar huellas dactilares dejadas, y una serie de pruebas relacionadas.
También se elaboran distintas clases de pruebas técnicas, de carácter físico o
químico mediante las cuales es posible determinar si una persona disparó un
arma recientemente.
Este tipo de información es útil para la administración de justicia, ya que
mediante todas las pruebas y el análisis de sus resultados, se puede distinguir
acertadamente entre asesinato y suicidio, por ejemplo, pudiendo descartar
cualquiera de ellos. En algunos casos, las pruebas también pueden ser útiles
para refutar la alegación de un sospechoso de que el disparo fue realizado en
legítima defensa, cambiando el curso de la investigación.
Sea cual sea el método a utilizar para estas pruebas, el investigador debe
tener en cuenta que el arma de fuego es la parte vital de la investigación
balística forense, y que las mismas deben ser manejadas con extremo cuidado
para evitar accidentes, daños mecánicos, alteraciones físicas y químicas que
podrían dar orientaciones falsas.
Por su parte, la criminalística posee una metodología propia para el
desarrollo científico de sus actividades, utilizando conocimientos universales y
sistemáticos en cualquiera de sus disciplinas, a fin de cumplir con sus
objetivos. Como por ejemplo, la criminalística en el lugar de los hechos ha
dispuesto una serie de pasos metódicos, sistemáticos y cronológicos en su
aplicación para realizar las investigaciones relativas en el mismo lugar de los
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hechos, que de aplicarlos al libre albedrío solo se causaría desorden en la
investigación y confusión para el experto, investigadores y jueces, por ello es
importante llevar a cabo la metodología como se indica.
Estos son algunos de los aspectos que debe tener en cuenta el
investigador, además de las normas y convenciones estipuladas para la
búsqueda y generación de justicia, mediante el uso de los métodos dispuestos
para ello.
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Base Teórica
La Espectrometría de Absorción Atómica
Como se menciona al inicio, la Espectrometría de Absorción Atómica es
una técnica de carácter químico, la cual permite determinar la concentración de
un elemento metálico determinado en una muestra, pudiéndose analizar con
ella la concentración de más de 62 metales diferentes en una muestra
determinada.
Definición de absorción atómica
“La metodología de absorción atómica se basa en la absorción selectiva
de energía, la cual se da cuando la radiación luminosa pasa a través de un
vapor atómico de un elemento específico. La absorción generada es
directamente proporcional a la concentración del analito”.
(De León de
Marroquín, Doreny, p. 5)
Principios en los que se basa la técnica
Para evaluar la concentración de un analito en una muestra, la técnica
hace uso de la espectrometría de absorción, la cual se basa principalmente en
la Ley de Beer-Lambert.
Esto significa, que los electrones de los átomos en el atomizador pueden
ser promovidos a orbitales más altos por un instante mediante la absorción de
una cantidad de energía (es decir, luz de una determinada longitud de onda).
Esta cantidad de energía (o longitud de onda) se refiere concretamente a una
transición de electrones en un elemento particular, y en general, cada longitud
de onda corresponde a un solo elemento. Como la cantidad de energía que se
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pone en la llama es conocida, y la cantidad restante en el otro lado (el detector)
se puede medir, es posible, a partir de la ley de Beer-Lambert, calcular cuántas
de estas transiciones tienen lugar, y así obtener una señal que es proporcional
a la concentración del elemento que se mide.
Instrumentos
Antes de efectuar el análisis de los constituyentes atómicos de una
muestra hay que atomizarla primero, para ello, la muestra debe ser iluminada
por la luz. Luego, la luz es transmitida y medida por un detector. Para reducir el
efecto de emisión del atomizador (por ejemplo, la radiación de cuerpo negro) o
del ambiente, por lo general, se utiliza un espectrómetro entre el atomizador y
el detector.
Tipos de atomizadores
Normalmente, se usa una llama para atomizar la muestra, sin embargo, se
pueden usar otros atomizadores como el horno de grafito o los plasmas,
principalmente los plasmas de acoplamiento inductivo. De este modo, cuando
se usa una llama, se dispone de manera que pase a lo largo lateralmente (10
cm) y no en profundidad. La altura de la llama sobre la cabeza del quemador
se puede controlar mediante un ajuste del flujo de mezcla de combustible. Un
haz de luz pasa a través de esta llama en el lado más largo del eje (el eje
lateral) e impacta en un detector.
Análisis de los líquidos
Para convertir una muestra de líquido en gas atómico, se procede
siguiendo tres pasos:
1. Desolvación: l líquido disolvente se evapora, y la muestra permanece
seca.
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2. Vaporización: La muestra sólida se evapora a gas.
3. Atomización: Los agregados que componen la muestra se dividen en
átomos libres.
c) Fuentes de luz
La fuente de luz elegida tiene una anchura espectral más estrecha que la
de las transiciones atómicas.
* Lámparas de cátodo hueco: La luz es producida por una lámpara de
cátodo hueco en su modo de funcionamiento normal, con un cátodo cilíndrico
de metal en su interior, que contiene el metal de excitación, y un ánodo.
Cuando un alto voltaje se aplica a través del ánodo y el cátodo, los átomos de
metal en el cátodo se excitan y producen luz con una determinada longitud de
onda. El tipo de tubo catódico hueco depende del metal que se analiza. Por
ejemplo, para analizar la concentración de cobre en un mineral, se utiliza un
tubo catódico de cobre, y así para cualquier otro metal que se analice.
* Lásers de diodo: Otro modo de realizar la espectrometría de absorción
atómica es mediante láser, especialmente un láser de diodo, ya que sus
propiedades son apropiadas para la espectrometría de absorción láser. En este
caso, la técnica se denomina espectrometría de absorción atómica por láser de
diodo (DLAAS o DLAS), o bien, espectrometría de absorción por modulación de
longitud de onda.
Objeto de las pruebas
Cuando se efectúa un disparo se produce una reacción química, producto
de la combustión de la pólvora, esto genera un producto que es necesario
identificar, pudiendo encontrarse en prendas, en manos y/o en el arma de
fuego. De ahí que los análisis balísticos están conectados con residuos de la
pólvora (nitritos y los nitratos), restos de plomo, de cobre, del detonador o la
carga iniciadora (bario, antimonio), y los modelos o patrones trazados por el
proyectil, cantidad que depende del tipo, del calibre y del estado del arma de
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fuego así como de las condiciones ambientales en el momento del disparo.Una
técnica utilizada para comprobar lo antes mencionado es la Prueba de Griess,
ya que en la actualidad existen diferentes clases de pólvora. Siendo la más
utilizada la pólvora sin humo, que es rica en lo que químicamente se denomina
nitratos, se conoce que cuando la pólvora se quema total o parcialmente al
efectuar un disparo, los residuos contienen lo que químicamente se llaman
nitritos.
La prueba de Griess, es practicada entonces, para detectar nitritos en el
residuo de pólvora quemada, mientras que para la identificación de nitratos en
pólvora no quemada, se utiliza el reactivo de la difenilamina sulfúrica, el cual se
aplica en los guanteletes de la parafina. Estas reacciones se fundamentan en
la conversión de los nitritos y nitratos en tinta o colorante.
Para obtener las muestras que maculan (manchan) el ánima del cañón,
las recamaras del cilindro y hendiduras propias del arma, se aplica en hisopos
de algodón para determinar con un grado de confiabilidad aceptable si fue o
no-disparada. Sin embargo, no se puede establecer el tiempo exacto de su
último disparo, debido a que la pólvora no presenta transformación (evolución)
de sus características. La presencia de una capa de aceite lubricante, dificulta
la práctica de esta prueba, correspondería al perito decir que el arma ha sido
lubricada luego de su último disparo.
De igual manera, existen otras técnicas y pruebas como por ejemplo, para
determinar las distancias del disparo, autoría del disparo, cotejo de vainas y
cotejo de balas, entre otros.
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Aportes de los Participantes
Aporte Alexandra Márquez Marval
La espectrometría de absorción atómica es útil y necesaria en el área de
balística para la determinación de los residuos de bario, antimonio y plomo que
deja el detonador o carga iniciadora de una munición, identificando y
cuantificando estos elementos mediante el registro de los resultados de un
espectro, utilizando las muestras obtenidas de las balas disparadas por una
arma de fuego.
Aporte Raúl Marcano
La espectrometría de absorción atómica es utilizado en la determinación
de otros elementos metálicos, como el cianuro en muestras orgánicas como
cabellos, uñas y viseras que son de mucha importancia en la investigación
Criminal.
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CONCLUSIONES
Con el auge de las tecnologías a todo nivel, la investigación en el área
policial no ha sido la excepción, ya que con el adelanto en materia de redes
sociales, se facilita la búsqueda, acopio e intercambio de información en
diversas áreas. También la investigación puede hacerse de forma colaborativa,
basada en la interacción mediante el uso de servicios y herramientas de la
Web, que fomentan el contacto en entornos virtuales.
La labor de investigación es parte fundamental del proceso judicial
porque permite conocer diversas técnicas para aplicar estrategias adecuadas
científicamente, las cuales deber ser eficientes y con un alto grado de
confiabilidad, dependiendo del caso tratado.
El método presentado en el presente estudio, ofrece una mayor
sensibilidad, pero no ha sido de la aceptación de los laboratorios forenses, por
su elevado costo de operación por su difícil acceso y porque se requieren
varios días para realizar un análisis completo. Por último se conoce que
también se han utilizado técnicas de espectrofotometría de absorción atómica
sin flama, con el fin de identificar bario, antimonio y plomo en las zonas más
frecuentes de maculación producida por el disparo de un arma de fuego.
Los tiempos han cambiado, por ello, el investigador también debe cambiar
sus métodos y abrir su mente con disposición y ética hacia el cumplimiento de
su deber, donde se pueden generar grandes cambios y aportes a nuestra
sociedad actual, utilizando la investigación científica de una manera
responsable y favorecedora.
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GLOSARIO DE TÉRMINOS
ANÁLISIS: (del griego analysis, descomposición). Descomposición de un
cuerpo en sus principios constitutivos.
ARMA: cualquier instrumento útil utilizado por el ser humano para
defenderse o atacar.
ARMA DE FUEGO: el poder del arma de fuego está en la misma arma.
Instrumentos de forma
y dimensiones diversos
destinados a
lanzar
violentamente ciertos proyectiles aprovechando la fuerza expansiva de los
gases que se desprenden el momento de la deflagración de la pólvora. Las
armas se clasifican según la longitud el cañón (cortas y largas) el tipo de ánima
(lisa y rayada) tipo de proyectil (único o múltiple) y por la modalidad de carga
(antecarga y retrocarga).
BALA: proyectil del arma de fuego proyectado al espacio durante el
disparo.
BALÍSTICA: arte de medir el alcance y dirección de los proyectiles. Es la
ciencia que estudia íntegramente las armas de fuego, el alcance y dirección de
los proyectiles que disparan y los efectos que estos producen. La Balística se
divide en Balística interior, exterior y de efectos.
BALÍSTICA INTERIOR: a ella corresponde todo lo relativo a la estructura,
su mecanismo, funcionamiento, accesorios, etc. Vale decir todo lo que ocurra
hasta que el proyectil abandone la boca del cañón.
BALÍSTICA EXTERIOR: estudia todo lo relativo a los proyectiles, desde
que estos abandonan la boca del cañón del arma hasta que llegan al punto de
impacto.
BALÍSTICA TERMINAL O DE EFECTO: lo referente a los efectos
producidos por el proyectil, cuando este impacta en algún plano, sea o no el
apuntado.
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BALÍSTICA FORENSE: es aquella parte del conocimiento criminalístico
que estudia las armas de fuego, en tanto y en cuanto sea de interés para la
justicia.
BALÍSTICA FORENSE IDENTIFICATIVA: trata de establecer la identidad
de los proyectiles y de vainilla, haciendo un análisis microcomparativo de los
anteriores con el arma de fuego. También se puede verificar si el arma ha sido
disparada, búsqueda de residuos de pólvora en las manos del tirador.
Identificación del tatuaje dejado por la pólvora y el proyectil a su paso en
personas o cosas.
BALÍSTICA FORENSE RECONSTRUCTIVA: trata mediante los estudios
de la balística exterior, establecer la posición víctima-victimario, el punto y la
distancia desde donde posiblemente una persona pudo haber realizado un
disparo ubicando así su trayectoria y la dirección del proyectil. Así mismo por
medio de la balística terminal o de efecto, el impacto de un proyectil en el lugar
de los hechos.
CALIBRE: diámetro al interior del ánima de un arma de fuego, medido de
macizo a macizo.
COMBUSTIÓN: cuando, al aire libre, encendida la substancia se quema a
velocidad lenta sin producir efectos mecánicos. Es el caso de la pólvora negra
que se utiliza en la mecha.
CRIMINALÍSTICA: es una ciencia penal auxiliar que mediante la
aplicación de sus conocimientos, metodología y tecnología al estudio de las
evidencias
materiales,
descubre
y
verifica
científicamente
un
hecho
presuntamente delictuoso y él o los presuntos autores, aportando pruebas a los
organismos que administran justicia.
EVIDENCIA: genérico de los objetos materiales producidos, resultantes o
relacionados con un posible hecho delictivo, encontrado en el lugar de los
hechos.
EXPERTICIA: examen pericial.
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EXTRACCIÓN: proceso de separación de los componentes de una
mezcla.
HECHO: consecuencia de un acaecimiento natural (terremoto, naufragio,
vendaval), de una obra animal, de una conducta o acción humana
objetivamente o simplemente objetiva. Frente al derecho Penal sólo es
relevante la penúltima forma.
METODOLOGÍA: del griego méthodos = método, y logos = tratado.
Ciencia del método. La metodología es el tratado, estudio y aplicación de los
métodos.
MÉTODO: modo de decir o hacer sistemática y ordenadamente algunas
tareas; procedimiento que se utiliza en las ciencias para hallar la verdad y
enseñarla. Método es el camino que se busca y se sigue para encontrar la
verdad del hecho o fenómeno que se investiga.
MÉTODO CIENTÍFICO: independientemente del objeto, cosa, hecho o
fenómeno al que se aplique, tiene como finalidad fundamental señalar caminos
para la solución de problemas mediante la aplicación de pasos sistemáticos, de
acuerdo con el problema planteado que se va a investigar o estudiar. Los
pasos
del
método
científico
son:
Observación,
Problema,
Hipótesis,
Experimentación, Teoría, Ley o Principio.
MÉTODO INDUCTIVO: consiste en llegar a conclusiones de carácter
general a partir de una muestra representativa. Para llegar al establecimiento
de un juicio universal, se cumple con tres pasos fundamentales: Observación,
Hipótesis, Experimentación. Las inducciones se realizan por lo general en el
laboratorio, pero en las investigaciones en el lugar de los hechos se aplican
necesariamente inducciones y deducciones.
MÉTODO DEDUCTIVO: las conclusiones generales se aplican al caso en
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particular. Los principios universales descubiertos inductivamente a los casos
particulares que se estudian o se investigan, es decir, reconocen fenómenos
desconocidos partiendo de principios conocidos. Ejemplo. Un muerto a
machetazos no es común en una área urbana, es propio de una zona rural.
MUESTREO: procedimiento técnico destinado a recolectar muestras
representativas de la cantidad general de sustancias a analizar.
PROYECTIL: cuerpo en movimiento.
PROYECTILES COMUNES: son aquellos que no tienen ninguna
particularidad que los condiciona para que durante su trayectoria o en el
momento del impacto tengan un comportamiento fuera de lo normal.
PROYECTILES ESPECIALES: aquellos que han sido fabricados de modo
tal que mientras se desplazan en la atmósfera o cuando impactan en el blanco
producen un efecto determinado o acrecientan el que se obtiene con los
comunes.
PRUEBA: razón, instrumento u otro medio con que se pretende mostrar y
hacer patente la verdad o falsedad de un hecho o circunstancia.
PRUEBA OBJETIVA: es la prueba material producto del examen de las
evidencias.
QUEMA ROPA: disparo a una distancia máxima de 5 cm que deja
ahumamiento, quemadura e impregnación de pólvora.
TÉCNICA: Conjunto de procedimientos y recursos de que se sirve una
ciencia o un arte, pericia o habilidad para usar esos procedimientos y recursos.
TECNOLOGÍA: Tratado de los términos técnicos. Lenguaje propio
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exclusivo técnico, de una ciencia o arte. Conjunto de los conocimientos propios
de un oficio mecánico de arte industrial. Aplicación practica de los
conocimientos científicos.
TRAYECTORIA: es la dirección que lleva el proyectil, el camino que ha
recorrido, recorre o recorrerá.
WALKER, prueba de: método analítico basado en la coloración de los
residuos de pólvora.
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BIBLIOGRAFÍA
DE LEÓN DE MARROQUÍN, Doreny et. al. (1997) Protocolo absorción
atómica. Ministerio Público, Colombia, Colombia:(s.e.). 42 págs.
DOUGLAS A. Skoog, F. JAMES, Holler. THIMOTHY A. Nieman. Principios
de Análisis Instrimental. Quinta Edicción. Capitulo 9, 219 págs
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20
Espectrómetro de absorción Atómica