FIBRAS FORENSES Aída Martín Galán Jana Pérez Blanco Andrea Ruiz Varilla Sergio Torija de Lucas

Han robado en el Banco!!!! ¿Casualidad? El robo ocurrió antes del horario de apertura. Pero el director ya estaba en la sucursal. El director fue atado con hilo de cometa. En su coche se encontró un rollo de cordel aparentemente idéntico. ¿Casualidad?

Índice 1.- ¿Qué son las fibras? 2.- Clasificación. 3.- Técnicas empleadas en caracterización de fibras. 4.- Resolución del caso. 5.- Conclusiones. 6.- Bibliografía.

Polímeros lineales o poco ramificados. Filamentos finos y largos. Filamentos Hilos Tejidos

CARACTERÍSTICAS DE TODAS LAS FIBRAS Elasticidad Flexibilidad Resistencia

Propiedades fibras Fibras naturales Fibras naturales y sintéticas Propiedades Fisicoquímicas - Imputrescibilidad. - Termofijabilidad. - Resistencia química. -Resistencia a la tracción y al desgaste.

Historia fibras artificiales Primer método : Hilaire de Chardonnet Exposición universal de Paris (1884). - Primera planta industrial de fibras. Primera fibra sintética: W. Carothers(1935) Nylon-66 (superpoliamida).

Primeras fabricas de fibras

2.- CLASIFICACIÓN Diferentes criterios de clasificación Naturales o Artificiales Diferentes criterios de clasificación Conjunto de muestras determinado con las mismas características. Ej.: Cho,L. “Forensic Classification of Polyester Fibers by Infrared Dichroic Ratio Pattern Recognition” Journal of Forensic Sciences 44 (1999),283-291.

3.- Técnicas empleadas en caracterización de fibras. Microscopia. Test físicos. Cromatografía. Espectroscopía y Microespectroscopía. Otras técnicas.

I.- Microscopía. Primer paso para estudiar una fibra. Observación. Determinación de: Diámetro. Forma Entrelazado.

CORTE TRANSVERSAL DE UNA FIBRA

TIPOS DE ENTRELAZADO

II.- Test físicos. Determinar el punto de fusión. Pruebas de solubilidad. Ventajas: Bajo precio. Sencillez de trabajo. Inconvenientes: Gran cantidad de muestra. Destructivas Poca información de la fibra.

III. Cromatografía. GC con pirólisis. - Detector: FID. GC con pirólisis acoplado a masas. Más información que la anterior. Características: - Baja reproducibilidad, por las condiciones de la pirolisis. - Técnica destructiva. Mejor emplear FTIR.

IV.- Espectroscopía y Microespectroscopía. Características: La microespectrofotometria (MPS) es la técnica más usada Indispensable para análisis comparativo de fibras Permite la identificación química de fibras sintéticas Técnicas de MPS UV cercano-Visible. FTIR. Raman. Fluorescencia.

a) UV cercano-Visible b) Fluorescencia Usado con colorantes La menos útil: señal débil y daño para la muestra Requiere previa excitación UV

c) Raman Ampliamente usada: instrumentos económicos y de sencillo manejo. Limitación: señales débiles por pérdidas por dispersión (por la exposición al láser).

d) FTIR La más ampliamente usada Poco o nada destructiva Requiere poco volumen de muestra La técnica de micro-IR es la más común Requiere aplanado de muestra previo al análisis

Aplanado

d) FTIR Hay 3 modos de trabajo: Transmisión Reflexión ATR

Modos de trabajo micro-IR

Reflexión Total Atenuada (ATR) El modo que vamos a usar en nuestro caso No necesita tratamiento previo: el fundamento ya conlleva el aplanado (presión) La energía IR penetra solo unas micras en la fibra Parámetro determinante: espesor muestra. Lo ideal son espesores de 10-20 micras.

Espesor

V.- Otras técnicas Numerosas otras técnicas usadas No muy desarrolladasaplicabilidad baja Ejemplos: Electrofóresis capilar Termogravimetrías…

4.- RESOLUCIÓN DEL CASO Partimos de un total desconocimiento de la muestra. ¿Qué técnica es mejor usar para analizar la muestra?

Análisis por microscopio. Entrecruzado de las fibras es idéntico. Diámetro de las fibras son 20 y 25 micras No permite descartar un origen común.

Medida del punto de fusión El rango de Tª obtenido es de 250-260ºC para ambas muestras. No nos da nueva información.

Test de solubilidad. Pruebas químicas. Se atacan ambas muestras con HCl 4N. Una se disuelve, mientras que la otra queda inalterada. Clara evidencia de que tienen distinto origen.

Técnica elegida Decidimos trabajar con FTIR, en el modo ATR porque: Se ajusta bien al tamaño de las muestras (20 y 25 micras de diámetro). No se requiere el tratamiento previo de aplanado.

ATR

Técnica elegida Información obtenida: Las muestras de fibras dan espectros diferentes: Son polímeros distintos. Comparación con patrones: Se identifica cada polímero: Nylon y Pet.

5.- CONCLUSIONES Las fibras analizadas no tienen origen común. Corresponden a PET y Nylon. La relación de los resultados con la resolución del caso (sospechosos) es competencia de la Guardia Civil.

6.- Bibliografía. Bell, Suzanne; Forensic Chemistry; 1st Edition; Pearson/Prentice Hall; 2006; 336 pp. Robertson&Grieve; Forensic Examination of Fibres, 2nd Edition; CRC Press;1999; 447pp. Causin,V., et al. (2005): A quantitative differentiation method for acrylic fibers by infrared spectroscopy. Forensic Science International, 15, 125-131. Pausson,N., et al. (1999): A real-time color image processing system for forensic fiber investigations. Forensic Science International, 103, 37-59. Lepot,.L, et al. (2008): Application of Raman spectroscopy to forensic fibre cases. Science&Justice, 48, 109-117. Causin,V., et al. (2005): Employing glass refractive index measurement (GRIM) in fiber analysis: a simple method for evaluating the crystallinity of acrylics. Forensic Science International, 149, 1293-200. Knott,J., et al. (1985): Métodos químicos sencillos de caracterización de las principales fibras sintéticas utilizadas en mezcla con lana. BOL.INTEXTAL, 88. Kimura,M., et al. (2000): A study onthe surface free energy of modified silica fillers and poly(ethilene terephthalate) fibers by inverse gas chromatography. Springer-Verlag, 278 848-854. Prevorsek,D.C., et al. (1977): Structure and properties of Nylon 6 and PET fibres: the effects of crystallite dimensions. Journal of Materials Science, 12, 2310-2328. Prange,A. et al., (1995): Microanalysis in Forensic Science: Characterization of Single Textil fibers by Total Reflection X-Ray Fluorescence. Analystical Sciences, 11.

Otros libros y fuentes de interés: Cho,L., et al. (1999): “Forensic Classification of Polyester Fibers by Infrared Dichroic Ratio Pattern Recognition” Journal of Forensic Sciences 44,283-291. Zuocheng Wang, P. et al. (2005): Fiber Classification and the Influence of Average Air Humidity” Aerosol Science and Technology, 39:1056–1063 Otros libros y fuentes de interés: Robertson&Grieve; Forensic Examination of Fibres, 2nd Edition; CRC Press;1999; 447pp. Enciclopedia Salvat. Páginas web: http://www4.ncsu.edu/~dsargyro/ http://books.google.es/books?id=pipzP7XtCrUC&pg=PA1&dq=forensic+examination+o f+fibres+classification+of+textile+fibres#PPA2,M1 http://www.fibersource.com/f-tutor/q-guide.htm http://www.fbi.gov/hq/lab/fsc/backissu/july2000/deedric3.htm