Použití rentgenové difrakce ve forenzní oblasti (forensic science)

 

M. Kotrlý

 

Kriminalistický ústav Praha, p.schr. 62/KUP, Strojnická 27, 170 89 Praha 7

 

Většina expertiz v kriminalistice se zabývá určováním, popisem a komparacemi prakticky libovolných látek, které mohou přijít do styku s osobami či předměty. V obecném případě se ve forenzní laboratoři lze setkat s materiály jak přírodního původu, tak i libovolnými hmotami vzniklými činností člověka (myšleno opravdu v tak širokém pojetí, jak se nabízí). Do kriminalistické laboratoře může přijít prakticky cokoliv (od fragmentu pravěké nádoby, přes datové záznamy, dokumenty, až po high-tech polopropustné polovodičové vrstvy) a laboratoř by měla být schopná alespoň částečně fázi určit. Světová forenzní pracoviště proto jsou vybavena špičkovými analytickými přístroji, které jsou schopné analyzovat větší část přestavitelných materiálů a hmot.

Rentgenová difrakce (prášková, nebo monokrystalová) přináší ve forenzní oblasti řadu výhod a analytických možností, které lze jen velmi obtížně nahradit jinou instrumentací. Samozřejmě ale ani XRD metody nejsou samospasitelné a jsou obvykle používány v kombinacích s dalšími metodami (zejména SEM-EDS/WDS, optickou mikroskopií, XRF, FTIR apod.).[1,2]

 

Aktuálně je nejčastěji je XRD analýza používána na Kriminalistickém ústavu Praha v 7 hlavních oblastech:

Komplexní analýzy a komparace zemin a dalších nerostných materiálů -jiné dostupné analytické metody (EDS/WDS, XRF, FTIR, apod.) nejsou schopné provést přesné určení fází, zejména alumosilikátů. Relativně často bývá také ztotožňován horninový materiál soch, plastik apod. [3]

Určování výbušnin a povýbuchových zplodin - provádí se přímé určování anorganických i organických fází výbušnin a povýbuchových zplodin. Povýbuchová scéna obvykle představuje obtížně rozebíratelnou směs destruovaných a promíšených látek ze všech materiálů postižených explozí, ve kterých jsou relikty povýbuchových zplodin rozptýleny často pod mezí detekce. Vlastní analýze proto předchází, po ovzorkování povýbuchové scény, oddělení fází. Separační postupy, které jsou schopny snížit obsahy kontaminantů, jsou neustále vyvíjeny a pro vyhodnocování jejich účinnosti jsou také používány XRD metody (semikvantitativní fázová analýza).[4]

Analýzy pigmentů a laků - XRD metody jsou používány v komplexní expertize při určování fází pigmentů uměleckých předmětů (obrazů, soch, plastik apod.), automobilových laků (analýzy otěrů a fragmentů po dopravních nehodách), analýza a komparace nátěrových systémů nářadí a nástrojů, nátěrové systémy používané ve stavebnictví a některé analýzy polygrafických barev a laků. [5]

Určování druhu a původu zboží - celní a finanční podvody, falšování originálních značkových produktů, “praní špinavých peněz”. Metody XRD jsou požívány jako jedna z komplexu metod při určování přesného druhu zboží, nebo materiálu (např. materiály pro polovodičové komponenty, hnojiva a pesticidy, speciální žárovzdorné materiály, drahé kameny, atd.).

Určování neznámých a toxických látek, kontaminantů apod. - tyto analýzy jsou vyžadovány při komplexních rozborech látek potencionálně poškozujících životní prostředí, nebo podléhajícím zvláštnímu režimu (průmyslové havárie a úniky látek, pokusy o likvidaci těchto látek na běžných skládkách, výhružné a vyděračské dopisy - v nedávné době velmi časté zásilky s “neznámým bílým práškem” apod.). U těchto analýz je nezbytné použití speciálních uživatelských databází, které obsahují standardy látek, které nejsou v běžných komerčních databázích zahrnuty.

Potvrzování degradovaných kosterních nálezů - spálené, natolik poškozené, či neobvyklé fragmenty, u kterých není možné standardními biologickými, resp. antropologickými metodami jednoznačně rozhodnout. Pomocí XRD metod jsou potvrzovány fáze, které se uplatňují ve stavbě kostí.

Kvantitativní analýzy drog - pomocí práškové difrakce lze dosáhnout větší přesnosti při kvantitativní analýze některých směsí narkotik než instrumentálními metodami organické analýzy (FTIR, GC). XRD analýza je v řadě případů i rychlejší a se snadnější přípravou vzorku.

 

Další rozvoj XRD metod ve forenzní oblasti přinese zřejmě kapilární optika a její aplikace v mikrodifrakci, která již dnes umožňuje provedení nedestrukční analýzy z bodů velikosti pod 100 mikrometrů.

 

Zavedení XRD metod na KÚP bylo podpořeno grantovými projekty MVČR 19961997008, 19982000005 a 20012003007.

 

1.     W.Kugler, Advamces in X-ray Analysis, 46 (2003) 1-16.

2.     P.J. Thatcher, & G.P. Briner, Powder Diffraction, 1 (1986) 320-324.

3.     M. Kotrlý, Odborná sdělení KÚ, 27, 2, (1998) 8-12.

4.     M. Kotrlý, J. Pokorný & B. Mareš, Second European Academy of Forensic Science Meeting, (2000) 261.

5.     M. Kotrlý & I. Turkova, Forensic Science International, 136 (2003), 357.