Kriminalkemi

 

 

Det har skett ett inbrott på en byggarbetsplats. När poliser kommer till platsen kan de se brytmärken på en vit dörr och ett fönster är krossat. Nedanför fönstret ligger en kofot med vita färgflagor på. 

 

När poliserna undersöker byggarbetsplatsen hittar de röda fläckar på golvet utanför fönstret. Här ligger också en plastflaska med illaluktande vätska, en halvbrunnen trasa och några använda tändstickor.

Senare får polisen ett tips och griper en person som misstänks vara den som brutit sig in i på byggarbetsplatsen. Personen agerar konstigt och polisen misstänker att personen är påverkad av någon form av drog. Den misstänkte har ett skärsår på handen, och i byxfickan hittas en påse med vitt pulver. I skosulan sitter glasbitar.

Polisen ställer nu ett antal frågor:

  • Är de röda fläckarna utanför fönstret blod?
  • Kommer blodet från den misstänkte?
  • Har den misstänkte kastat ifrån sig kofoten?
  • Är det den upphittade kofoten som har använts för att bryta upp dörren?
  • Är de vita färgflagorna på kofoten färg från dörren?
  • Är det samma typ av glas i den misstänktes skor och den krossade fönsterrutan?
  • Har den misstänkte försökt tända på huset med trasan som ligger utanför?
  • Är det vita pulvret någon form av narkotika?
  • Är den misstänkte påverkad av narkotika?

Kriminalteknik handlar om att binda den som har gjort ett brott till den brottsliga handlingen. Det måste finnas bevis för att en person ska kunna bli dömd i en domstol. För att ta fram bevis krävs i många fall kemiska och biologiska undersökningar.

Blodspår kan binda en person till en brottsplats

I kroppens celler finns DNA. DNA finns till exempel i blod och i saliv. Alla personer, förutom enäggstvillingar, har olika DNA. Med DNA-analys är det möjligt att avgöra om det blodspår som hittats vid brottsplatsen kommer från den misstänkte. För att kunna göra denna jämförelse får den misstänkte lämna ett salivprov. Vid en kriminalteknisk DNA-analys undersöks endast en liten del av DNA. De områden av DNA som undersöks kallas markörer. Vid DNA-analysen undersöks 15 olika markörer, men också en del av DNA som ger information om provet kommer från en kvinna eller en man. De 15 olika markörerna ger en unik kombination som kallas för DNA-profil. För att få fram en DNA-profil ur ett litet blodspår används en teknik som kallas PCR. Denna teknik fungerar som en kopiator. De markörer som ska undersökas kopieras. Till slut finns det tillräcklig mängd för en DNA-profil.

 

Ibland kan det vara svårt att bedöma om en fläck är blod eller något annat. Det kanske är intorkad ketchup. Då görs en så kallad förprövning av blod innan DNA-analysen. Förprövningen bygger på att hemoglobin i blodet reagerar med väteperoxid och leukomalakitgrönt. Leukomalakitgrönt är trots sitt namn färglöst. Om ett prov innehåller blod kommer ämnet att omvandlas till malakitgrönt, som har en blågrön färg.

Fingeravtryck på kofoten kan avslöja vem som höll i den

Alla personer har olika fingeravtryck, även enäggstvillingar. Polisen undersöker om det finns fingeravtryck på kofoten. Sedan jämförs de mot den misstänktes fingeravtryck. Om de är lika kan polisen få svar på frågan om kofoten tillhör den misstänkte. Fingeravtryck är det mönster av linjer som finns på våra fingertoppar. När man tar i ett föremål bildas ett avtryck som består av svett och fett från kroppen, men även av smuts.

 

Tänk dig att du äter chips och dricker läsk ur ett glas. Dina fingrar kommer bli kladdiga av fettet från chipsen. När du sedan tar i glaset kommer du kunna se dina fingeravtryck på glaset. Det beror på att fettet fastnar i dina fingeravtryck som sedan förs över till glaset. Med hjälp av kolpulver, som fastnar i fettet, blir det enklare att se fingeravtrycken.

 

 

När du tar i ett papper, ett föremål av trä eller ett målat föremål, så syns sällan fingeravtrycket direkt. I vissa fall syns fingeravtrycket i ultraviolett ljus. Annars används kemiska metoder för att framkalla fingeravtrycket. I våra fingeravtryck finns spår av aminosyror och fettsyror. Med hjälp av ett ämne som heter ninhydrin kan osynliga fingeravtryck göras synliga. Aminosyrorna i det osynliga fingeravtrycket reagerar med ninhydrin och då bildas en ny förening som har lila färg. Linjerna i fingeravtrycket blir därför lila. En annan vanlig metod är att använda cyanoakrylatlim, det vill säga superlim. I fuktig luft reagerar limmet med fingeravtrycken.

Det framkallade fingeravtrycket kan sedan jämföras med den misstänktes fingeravtryck.

Färgflagor på kofoten kan visa att den använts för att bryta upp dörren

Färgflagorna på kofoten kan jämföras med färgen på dörren. Då kan polisen få svar på frågan om den upphittade kofoten har använts vid inbrottet på byggarbetsplatsen. När vi målar en yta, till exempel en dörr, målar vi ofta i flera lager. Först målar vi med grundfärg och sedan ett eller två lager av den färgnyans vi vill ha. För att se om färgflagorna på kofoten kommer från dörren tas ett prov på dörren. Färgflagorna undersöks först med mikroskop för att se om det är ett eller flera färglager och vilka nyanser de olika lagren har. Därefter undersöks den kemiska sammansättningen i varje lager. Vid en analys får vi fram vilka atomslag som finns i färgen. Ju fler lager med olika kemiska sammansättningar, desto säkrare kan vi vara på att färgflagan kommer från just denna dörr. Många färgpigment har namn efter det kemiska innehållet. Några exempel är zinkvitt, koboltblått, manganviolett och järnoxidsvart.

Glasbitarna i skosulan kan matchas med den trasiga fönsterrutan

På samma sätt som vid färganalys analyseras glasbitarna från den misstänktes skor. De flesta fönsterglas innehåller atomslagen natrium (Na), magnesium (Mg), aluminium (Al), kisel (Si), kalium (K), kalcium (Ca), svavel (S), järn (Fe) och syre (O). För att avgöra om provet stämmer överens med jämförelseglaset måste vi därför ta reda på hur mycket det finns av varje atomslag i provet. Detta kallas för haltbestämning. Glas kan ha olika färg och form. Det finns till exempel fönsterglas och flaskglas. Flaskglas är ofta färgade och innehåller järn- eller kopparoxid som ger den grön färg. Manganoxid ger en brun färgton

Flaskan med illaluktande ämne analyseras med gaskromatografi

Det finns många ämnen som är brandfarliga och lättantändliga. Några exempel är metanol, tändvätska och bensin. Det som är gemensamt för brandfarliga ämnen är att de är flyktiga. Det innebär att de lätt kan förångas. Då polisen hittar en halvbrunnen trasa måste den så fort som möjligt läggas i en gastät påse. Då är det möjligt att senare leta efter brännbar vätska. Annars kan det hända att det brandfarliga ämnet har hunnit dunsta bort. Både vätskan från plastflaskan och luftprovet från påsen med trasan analyseras för att leta efter flyktiga organiska ämnen. Det kan vara kolväten som finns i tändvätska och bensin eller alkoholer som metanol. En analysteknik som används är gaskromatografi (GC).

 

En gaskromatograf är ett instrument som används för att mäta hur mycket och hur många olika organiska flyktiga ämnen det finns i ett prov. I gaskromatografen finns ett mycket smalt rör. Röret innehåller små partiklar av kiseldioxid (SiO2). Provet förångas till gas och passerar genom röret. Beroende på ämnenas kokpunkt och kemiska struktur kommer de att passera genom röret olika snabbt.

 

De kan sedan detekteras med olika metoder. Att detektera något betyder att vi hittar det. Resultatet visas på i ett datorprogram där varje ämne syns som en topp i ett diagram. För att ta reda på vilken substans toppen innehåller används en teknik som kallas masspektrometri.

 

En masspektrometer är en typ av mätinstrument, en så kallad detektor. Med hjälp av masspektrometern kan vi ta reda på vilka substanser som finns i ett prov. En masspektrometer mäter vilken massa en molekyl av ämnet har. Den är så noggrann att det ofta går att säga vilket ämne det är frågan om.

Det vita pulvret analyseras med kromatografi

Det kan vara svårt att med ögat skilja på om ett pulver är narkotika eller något lagligt som tvättmedel eller mjöl. Därför görs en kemisk analys av det vita pulvret som hittades i den misstänktes ficka. Den vanligaste analysmetoden för att ta reda på om det finns narkotika i ett pulver är gaskromatografi.

Vissa kemiska ämnen går sönder om vi värmer upp dem. Sådana ämnen kan inte analyseras med en gaskromatograf. Då kan vi istället använda en vätskekromatograf (LC).

 

I vätskekromatografen finns ett metallrör som innehåller små partiklar av kiseldioxid. Innan pulvret analyseras löses det i ett lösningsmedel. Sedan pumpas lösningsmedlet genom röret. Beroende på substansernas kemiska egenskaper kommer de att dröja sig kvar i partiklarna olika länge. När substanserna kommer ut ur röret kan de detekteras och resultatet visas i ett datorprogram. På skärmen visas ett så kallat kromatogram där varje topp motsvarar en substans. För att ta reda på vilken substans det är används ofta masspektrometri.

 

 

Är personen påverkad av narkotika

Polisen vill även veta om den misstänkte har tagit narkotika och var påverkad vid gripandet. För att ta reda på om en person har använt narkotika nyligen undersöks personens urin. Olika ämnen stannar kvar olika länge i kroppen. Det är därför ibland möjligt att hitta spår av substanser som personen använde för flera dagar sedan. Det gör man istället med ett blodprov. För att bevisa att den misstänkte var påverkad vid gripandet eller då brottet skedde måste därför ett blodprov tas så snart som möjligt. Blod- och urinprover analyseras med gaskromatografi och vätskekromatografi.

I detta fall visade det sig att kofoten hade använts vid inbrottet. Fingeravtrycken, och blodspåren, kom från den misstänkte. Glasbitarna kom från när den misstänkte trampat runt i det krossade glaset. Det vita pulvret var amfetamin.

Avslutning kapitel 4

I kapitel 4 av Din Kemi har vi tittat på hur olika grundämnen är uppbyggda och hur de används i olika delar av samhället. Vi använder varje dag olika material som är uppbyggda på olika vis. I nästa kapitel ska vi diskutera hur alla dessa material påverkar vår miljö - och hur vi kan använda kemi för att minska miljöpåverkan.

Quiz - Kriminalkemi

När används haltbestämning av olika atomslag för att säkra bevis?

Detta test görs för att ta reda på om det är blod eller något annat ämne som hittats.

Med hjälp av denna detektor mäts molekylernas massa för att ta reda på vilket ämne det rör sig om.

För att få fram detta bevis används ninhydrin som färgar aminosyror lila.

I denna metod mäts vilka organiska flyktiga ämnen det finns i ett prov.

Detta bevis ger en unik profil. Här används PCR-teknik och 15 markörer undersöks.

Detta test visar om personen var påverkad av narkotika.

I denna teknik går ämnen olika snabbt genom röret med kiseloxid beroende på dess kemiska egenskaper.

I detta bevis undersöks den kemiska sammansättningen i varje lager.

Uppgifter - Kriminalkemi

Förklara och beskriv
  1. Vad är DNA?

  2. Vid en DNA-analys undersöks vissa markörer. Vad är en markör?

  3. Hur går en DNA-analys till?

  4. Vad innebär en förprövning?

  5. Varför blir det fingeravtryck på saker vi håller i?

  6. Polisen använder kemiska metoder då de tar fram fingeravtryck. Beskriv hur det går till. 

  7. Vad är en aminosyra?

  8. Vad är en fettsyra?

  9. Färgflagor kan analyseras för att få fram bevis. Beskriv hur det går till. 

  10. Vilka grundämnen kan finnas i glas?

  11. Vad innebär haltbestämning?

  12. Även glasbitar analyseras för att få fram bevis. Beskriv hur det går till. 

  13. Vilka egenskaper har brandfarliga ämnen?

  14. Vad innebär begreppet flyktigt?

  15. Vad menas med ett organiskt ämne?

  16. Vad är ett kolväte?

  17. Beskriv hur en gaskromatografi går till. 

  18. Vad innebär tekniken masspektrometri?

  19. Varför används ibland vätskekromatografi istället för gaskromatografi?

  20. Hur gör polisen om de vill undersöka om en person är påverkad av narkotika?

Argumentera och resonera
  1. Hur kommer det sig att olika personer får olika DNA-profil?

  2. Hur kommer det sig att det finns DNA i saliv?

  3. Diskutera med personen bredvid hur ni skulle kunna se om en glasbit kommer från en flaska eller ett fönster. 

  4. Det är viktigt att en brottsplatsundersökning görs så snabbt som möjligt för att säkra bevis. I vilken ordning hade du gjort de olika analyserna? 

  5. Fundera över hur det kommer sig att flyktiga ämnen är brandfarliga?

  6. Diskutera med personen bredvid vilken roll kemi har då olika slags brott ska lösas. 

Ta reda på
  1. Ta reda på mer om vilken funktion DNA har i din kropp. 

  2. Ta reda på om enäggstvillingar alltid har samma DNA.

  3. Ta reda på var i blodet hemoglobinet finns och vilken uppgift det har.

  4. Jämför dina egna fingeravtryck med några andras. Ta själv reda på en lämplig metod. 

  5. Ta reda på hur många gånger väggar och dörrar har blivit ommålade i ditt hem eller skola. Hur hade färgflagorna sett ut? 

  6. Hur ser farosymbolen för brandfarligt ämne ut?

  7. Ta reda på vilken utbildning du bör skaffa dig om du vill arbeta med att genomföra forensiska undersökningar av bevismaterial från brottmål och att utveckla nya metoder och verktyg för brottsbekämpning.