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. 3 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. 4 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. 5 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 6 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. 7 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 8 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. 9 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 10 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. 11 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. 12 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. 13 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. 14 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. 15 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 16 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 17 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. 18 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 19 20 Espectrómetro de absorción Atómica