QUÍMICA FORENSE II: AS FERRAMENTAS POR TRÁS DAS ANÁLISES

Aplicar uma diversidade de conhecimentos científicos para solucionar perguntas de interesse legal ou jurídico é o objetivo central das ciências forenses. Decifrar quem fez uma determinada atividade e como ela foi realizada pode parecer uma empreitada misteriosa e instigante. Entretanto, a atividade forense não é feita de milagres, mas sim de muita ciência! Vamos entender um pouco sobre o fundamenta das análises?

Como vimos anteriormente, o trabalho do químico forense abrange, além das perícias criminais, as áreas ambientais, trabalhistas, industriais (alimentos e medicamentos), doping esportivo, etc. A diversidade de trabalhos e a sua natureza exige que a rotina de um profissional da área forense não se restrinja aos laboratórios, mas que muitas vezes se estenda à locais externos.

Análises primárias de substâncias podem ser realizadas in loco por meio de testes simples e rápidos. É o que acontece, por exemplo, na identificação das drogas, como maconha e cocaína. Quando o resultado do teste rápido é positivo, as substâncias são recolhidas e encaminhadas para análises mais refinadas. No laboratório, através de equipamentos e técnicas mais complexas, é possível verificar a pureza do material e, em alguns casos, até mesmo a sua origem.

Indicar a presença de determinada substância em uma amostra através de Teste Colorimétrico provavelmente é a análise mais comum e utilizada na química forense de forma qualitativa. Reações químicas entre determinados reagentes e grupos de moléculas específicas, pode proporcionar a mudança de coloração na solução, indicando a presença do componente de interesse. Porém, o teste não é tão específico e pode apresentar resultados similares para compostos diferentes. Deste modo, os testes não são conclusivos, apenas indicam a possível presença de um grupo alvo.

A grande utilização desta técnica se deve principalmente à sua fácil reprodutibilidade, custo relativamente baixo e simplicidade. Trata-se de uma metodologia amplamente utilizadas em laboratório e em análises de campo, sendo possível interpretar os resultados a olho nu. A simplicidade da análise permite que até leigos em química possam utilizar os testes de cor de forma eficiente em qualquer lugar.

Figura 5: Teste colorimétrico de indicação da presença de cocaína. Reação negativa (à esquerda) e reação positiva (à direita) para a substância utilizando o tiocianato de cobalto a 0,5% acidificado como reagente.

Além dos testes rápidos, as soluções colorimétricas também são utilizadas, uma vez que a radiação absorvida pelas substâncias são características de determinadas moléculas. Assim, avaliar o espectro de absorção no ultravioleta e no visível possui grande relevância na identificação direta ou indireta de compostos. Trata-se de um método rápido e não destrutivo, e pode ser aplicado na detecção de fluidos corporais, cabelos e fibras, documentos e coleta de fragmentos de ossos em campo.

Além dos testes colorimétricos, a espectrometria de massas, a absorção atômica, a cromatografia e a microscopia são técnicas muito recorrentes na rotina forense. Esses princípios podem ser aplicados tanto na perícia criminal, como na preparação de laudos ambientais, empresariais, farmacêuticos, dentre outras áreas de atuação nas quais a Ciência Forense está inserida.

A Espectrometria de Massas é utilizada para se obter informações sobre as massas de átomos, moléculas ou fragmentos de moléculas presentes em determinada amostra. As moléculas, após a sua ionização, emitem um espectro de massa característico, sobre o qual é realizada a interpretação dos dados. Nessa técnica as amostras não são preservadas, sendo destruídas no decorrer da análise, contudo, trata-se de uma técnica muito sensível e amplamente utilizada.

O funcionamento básico da espectrometria de massas se dá pela inserção de moléculas neutras no equipamento, onde são ionizadas por um feixe de elétrons. Os íons passam por um campo magnético que altera suas trajetórias pela diferença de suas cargas e massas. Um sistema de placas aceleradoras e de focalização conduzem esses íons para o tubo analisador. Um padrão, chamado espectro de massas, é gerado e a sua leitura permite identificar a espécie pela comparação com espectros de bancos de dados.

Figura 6: Esquematização do funcionamento do espetrômetro de massas.

A variedade do espectrômetro utilizado dependerá do tipo de analito, da sua quantidade e a sensibilidade necessária. Novos sistemas de ionização da amostra são os principais responsáveis pela evolução da metodologia, como, por exemplo, o EASI (easy ambient sonic-spray ionization), DESI (desorption electrospray ionization) e DART (direct analysis in real time).

O Easy Ambient Sonic-spray Ionization Mass Spectometry (EASI-MS) é muito utilizado no Brasil pelos peritos forenses. No modelo EASI-MS a ionização é realizada por um spray sônico, dispensando a alta voltagem (fonte de elétrons), e a alta temperatura, simplificando o procedimento. É possível aplicar a técnica tanto na identificação de drogas ilícitas, quanto na análise de documentos falsificados, por exemplo.

A partir da absorção atômica é possível detectar quantitativamente uma grande variedade de elementos com elevada sensibilidade. Utilizando a lei de Beer, ao medir a quantidade de radiação absorvida após um elemento atravessar a nuvem atômica, é possível calcular a concentração de uma substância presente na amostra.

A cromatografia é um método físico-químico de separação de misturas. A metodologia está fundamentada na dos componentes de uma mistura, que se dá em razão das diferentes interações com o sistema. Em geral, a mistura a ser analisada passa por uma coluna cromatográfica, na qual entrará em contato com uma fase fixa (aderida à coluna) e com uma fase móvel (solvente). As diferentes interações existentes entre os componentes (soluto) e as fases proporcionará a migração diferencial e a consequente separação. A fase fixa pode se tratar de um material poroso, sólido ou ainda um líquido viscoso. A fase móvel, por sua vez, pode ser líquida ou gasosa.

Figura 7: Separação de misturas por coluna cromatográfica.

Mais uma vez, o tipo de mistura irá exigir um determinado tipo de metodologia. A cromatografia poderá ser realizada de forma planar, mais simples, ou na forma de coluna. A técnica denominada cromatografia líquida ocorre quando a fase móvel é líquida, enquanto a fase fixa é sólida, assim como na cromatografia de adsorção. Na cromatografia liquida, o soluto que tem maior afinidade com os poros da fase fixa possui maior tempo de retenção. Já na cromatografia gasosa a fase móvel é um gás de arraste e a fase fixa é líquida ou sólida. É possível identificar um componente na cromatografia, por meio do cálculo do tempo de retenção e análise do banco de dados.

A espectrofotometria é outra técnica amplamente utilizada nos laboratórios. Quando empregada com o comprimento de onda na faixa do infravermelho, é possível avaliar a absorção da radiação pela molécula. Um espectro é gerado após a avaliação da absorção, o qual é comparado com espectros do banco de dados. Com a espectrofotometria de infravermelho é possível realizar uma análise completa da composição química e percentual das substâncias em alguns segundos. A técnica pode ser empregada na identificação de diversos compostos, tais como explosivos, combustíveis, produtos tóxicos e etc.

A microscopia também é uma técnica muito utilizada na ciência forense e os profissionais devem ser capacitados para extrair o máximo de informação que o equipamento e a amostra são capazes de fornecer. As análises podem ser realizadas em equipamentos mais simples, como o microscópio óptico, ou mais complexos, como um microscópio eletrônico. Através de um microscópio eletrônico de varredura, por exemplo, é possível obter imagens de alta resolução de objetos e identificar elementos em escalas que chegam a poucos nanômetros. A microscopia eletrônica de varredura (MEV) é um importante instrumento na análise de materiais e vem sendo amplamente utilizada em análises forenses.

Figura 8: Comparativo da imagem de Microscopia Eletrônica de Varredura da amostra de unha coletada na cena do crime com a amostra do suspeito.

A microscopia óptica juntamente com métodos especiais de coloração podem ser empregados, por exemplo, na identificação da presença de células masculinas (espermatozoides) e micro-organismos (bactérias e protozoários) em casos de violência sexual. Outra aplicação da microscopia está na técnica forense de confronto balísticos.

Agora que entendemos um pouco mais dos equipamentos e da ciência que fundamenta as análises, no próximo episódio vamos explorar as técnicas forenses essenciais no currículo de qualquer perito criminal. Vamos conhecer um pouco mais como funciona esse universo de perícia e investigação?

REFERÊNCIAS

Química Forense

Química forense: a utilização da química contribuindo na solução de crimes

A UTILIZAÇÃO DA QUÍMICA FORENSE NA INVESTIGAÇÃO CRIMINAL

Química forense: utilizando métodos analíticos em favor do poder judiciário

Cromatografia 

Biologia Forense

Além do que os olhos podem ver

A utilização da Ciência Forense e da Investigação Criminal como estratégia didática na compreensão de conceitos científicos

COCAÍNA: ASPECTOS HISTÓRICOS, TOXICOLÓGICOS E ANALÍTICOS – UMA REVISÃO

Química Forense