Kemijsko-fizikalna vještačenja ili popularno samo KEMIJA imaju kontinuiranu tradiciju koja se proteže unatrag više desetaka godina. Bez obzira jesu li sastavni dio odsjeka, odjela ili službe kao ustrojstvene jedinice, od svojih početaka pa do danas kemijsko-fizikalna vještačenja pokrivaju najšire područje rada koje obuhvaća vještačenje tragova zaostalih nakon eksplozije, paljevina, prometnih nesreća, provalnih krađa, oštećenja tuđe stvari i u posljednje vrijeme onečišćenja okoliša.
Kako bi u najvećoj mogućoj mjeri bili objektivni, u svom radu primjenjuju brojne instrumentne metode analize. Koja metoda će se primijeniti ovisi prvenstveno o vrsti i količini traga, a uvijek je potrebno odabrati onu metodu kojom će se smanjiti mogućnost kontaminacije uzorka. Budući da je tijekom vještačenja, kad god je to moguće, potrebno osigurati i očuvanje materijalnih dokaza, nedestruktivne metode svakako imaju prednost.
Razvijene metode mogu analizirati niz raznolikih materijala koji uključuju: pigmente, staklo, građevne materijale, tla, minerale, metale, metalne legure i njihove produkte korozije, organske i bioanorganske materijale poput drveta, tkanine, papira, veziva na bazi ulja, šećere, ljepila, prirodne ili sintetske premaze, zatim ljepljive trake, kozmetiku, plastike, lakozapaljive tekućine (LZT), ostatke nakon eksplozije te cijeli niz organskih i anorganskih kemikalija.
Neizostavne tehnike koje se koriste za analizu takvih uzoraka su svjetlosna mikroskopija, vidljiva, ultraljubičasta i polarizirana svjetlost, infracrvena spektroskopija s Fourierovom transformacijom (FTIR), Ramanova spektroskopija spregnuta sa snagom mikroskopa, plinska kromatografija sa spektrometrom masa (GC-MS), pirolitička plinska kromatografija sa spektrometrom masa (Py-GC-MS), ionska kromatografija (IC), spektroskopija ultraljubičastog i vidljivog zračenja (UV/Vis) te mobilna spektrometrija s ionskom klopkom (ITMS). Tu su još i pretražna elektronska mikroskopija s energijski razlučujućom rendgenskom spektroskopijom (SEM/EDX) te rendgenska fluorescencija (µ-XRF).
Izbor metode ovisi o vrsti i količini materijala kao i o pitanjima na koja je potrebno odgovoriti, a koja proizlaze iz samog događaja.
Cilj kemijsko-fizikalnih vještačenja najčešće je:
- identificirati pojedinačnu tvar ili
- usporediti dva uzorka (bez obzira na njihov točan sastav) kako bi se vidjelo potječu li eventualno iz zajedničkog izvora.
Poseban izazov u radu su ograničena količina uzorka, velik raspon analita i matrica te problem kontaminacije.
Vještačenje boja
Boja kao trag može nastati u različitim kaznenim djelima od bijega s mjesta prometne nesreće, preko provalnih krađa do oštećenja tuđih stvari. Trag boje može postojati u obliku jednoslojnih ili višeslojnih krhotina, kao bris, tekući uzorci ili boja u obliku spreja. Forenzička identifikacija i usporedba boja je složen postupak kojim se pomoću svjetlosne mikroskopije utvrđuju fizikalna svojstva poput nijanse, morfologije, površinskih obilježja i rasporeda slojeva u poprečnom presjeku, dok metode za određivanje kemijskog sastava uključuju vibracijsku spektroskopiju te u novije vrijeme sustav Py-GC-MS.
Kako bi instrumentne tehnike dale točne i pouzdanije rezultate, vještak koji priprema uzorke boje mora dati svoj maksimum. Naime, prije analize višeslojni uzorci boje se moraju ručno odvojiti uz pomoć skalpela, a mukotrpnost posla se ogleda u činjenici da je prosječna debljina slojeva npr. automobilskih boja između 20 i 30 µm.
Vještačenje stakla
Razbijeni prozori, automobilska stakla, boce i drugi stakleni predmeti su bitni dokazi u kaznenim djelima provala, ubojstava ili bijega s mjesta prometne nesreće. Poznato je da svaka osoba koja se u trenutku razbijanja stakla nalazi u neposrednoj blizini može pokupiti sitne čestice stakla, koje se mogu zadržati na odjeći, obući ili kosi te na sredstvima izvršenja kaznenog djela (provalnički alat). Obično je zadatak forenzičara usporediti dva ili više fragmenata stakla kako bi se odredilo potječu li iz različitih izvora.
Analiza stakla je najnovija metoda u sklopu kemijsko-fizikalnih vještačenja (od 2012. godine), kojom se osim vizualnih svojstava poput boje, oblika, debljine ili eventualnih zajedničkih linija loma utvrđuje i indeks loma stakla te elementni sastav. Mjerenja se provode na uređaju za određivanje indeksa loma (GRIM3), a rezultati se izražavaju na pet decimala, stoga ova metoda ima visok stupanj razlikovanja uzoraka. Elementna analiza provodi se metodom µ-XRF.
Vještačenje tragova lakozapaljivih tekućina
Područje kemijsko-fizikalnih vještačenja obuhvaća vještačenje tragova zapaljivih tekućina i tvari (benzin, diesel, kocke za potpalu…) na predmetima izuzetim s mjesta događaja požara kao i na rukama i odjevnim predmetima osumnjičenih osoba.
Za pripremu uzoraka primarno se koristi mikroekstrakcija na krutoj fazi (SPME), a analiza se provodi tehnikom GC-MS. Uvođenje SPME kao tehnike uzorkovanja, koja je u uporabi od 2004. godine, značila je bitnu prekretnicu u vještačenju tragova LZT. Prvo i možda najvažnije, znatno je smanjena upotreba velikih količina kancerogenog heksana koji se do tada koristio kao otapalo za ekstrakciju. Nadalje, povećana je učinkovitost pripreme uzoraka što se na kraju odrazilo na rezultate analize i povećan broj pozitivno riješenih predmeta. Kako je SPME osjetljiva ekstrakcijska metoda, pogodna za uzorkovanje niza tvari iz različitih matrica uspješno se primjenjuje i za analizu sprejeva za samozaštitu poznatih pod nazivom suzavci.
Vještačenje eksploziva
Na razvoj metoda vještačenja tragova eksploziva, eksplozivnih tvari i pirotehničkih sredstava zasigurno je najveći utjecaj imao Domovinski rat. Tijekom rata, a posebno nakon njegova završetka, u ilegalnom posjedu građana nalazile su se velike količine eksploziva i minsko-eksplozivnih sredstava koja se još i danas često koriste kao sredstvo izvršenja kaznenih djela. Vještaci iz ovog područja rada imali su godinama priliku stjecati ogromno iskustvo tijekom čestih očevida eksplozija. Ono što je nedostajalo da uloženi trud bude nagrađen bila je tehnika kojom će se i nakon eksplozije moći detektirati tragovi eksploziva, jer su mogućnosti tada korištene tankoslojne kromatografije imale previsoku granicu detekcije. U tu svrhu 2004. godine kupljen je uređaj za detekciju eksploziva, ITMS3, kojim je omogućena detekcija tragova desetak najčešćih eksploziva, uz granicu detekcije koja se spušta do koncentracije reda veličine ppm i ppb. Vještačenja iz ovog područja obuhvaćaju i utvrđivanje vrste i načina aktiviranja eksplozivnih naprava.
Za brže i točnije rezultate vještacima su na raspolaganju digitalne interne i međunarodne baze kromatograma lakozapaljivih tekućina s oko 500 kromatograma LZT i više od 200 različitih matrica. Interne i ENFSI baze IR i Raman spektara s automatiziranim pretraživanjem obuhvaćaju oko 140 000 spektara automobilskih boja, pigmenata, sprej boja, boja s alata te ljepljivih traka, a interne baze eksploziva i baruta (85 spektara), organskih i anorganskih spojeva (110 spektara) te raznih drugih tvari (oko 160 spektara) se kontinuirano nadopunjavaju.
Vještaci kemičari su u svom opsežnom radu zaduženi i za edukaciju policijskih službenika koji izravno sudjeluju u provođenju očevidnih radnji iz područja paljevina, eksplozija i prometnih nesreća, a provode i vježbe za studente Sveučilišnog odjela za forenzične znanosti Sveučilišta u Splitu.
Vještaci su aktivni članovi ENFSI radnih grupa za požare i eksplozije (FEIWG) te boje i staklo (EPGWG) u sklopu kojih sudjeluju u četiri međulaboratorijska usporedna ispitivanja iz područja analize tragova zapaljivih tekućina, boja i ljepljivih traka, obrade mjesta događaja paljevina, te u američkom međulaboratorijskom ispitivanju tragova zapaljivih tekućina. Uspješni rezultati provedenih testova pokazatelj su izvrsnosti koja se održava sustavnim educiranjem kroz praćenje znanstvene literature te sudjelovanjem na godišnjim ENFSI skupovima i međunarodnim simpozijima iz područja interesa.
U području rada kemijsko-fizikalnih vještačenja provode se postupci, priprema dokumentacija i ostali poslovi vezani uz sustav kvalitete, sukladno normi HRN EN ISO/IEC 17025/2007, a do sada je akreditirano ukupno osam kvalitativnih metoda iz područja detekcije i određivanja eksploziva i lakozapaljivih tekućina te dvije kvantitativne metode određivanja kationa i aniona metodom ionske kromatografije.
Akreditirane metode:
- Detekcija eksplozivnih tvari i amonijeva nitrata metodom mobilne spektrometrije s ionskom klopkom- ITMS
- Određivanje amonijeva nitrata metodom infracrvene spektroskopije, FTIR s ATR tehnikom
- Određivanje pentaeritritoltetranitrata metodom infracrvene spektroskopije, FTIR s ATR tehnikom
- Određivanje trinitrotoluena metodom infracrvene spektroskopije, FTIR s ATR tehnikom
- Kvalitativno određivanje komponenata benzina i diesel goriva SPME-GC/MS metodom
- Kvantitativno određivanje kationa (Li+, Na+, NH4+, K+, Mg2+, Ca2+) metodom ionske kromatografije
- Kvantitativno određivanje aniona (F-, Cl-, NO2-, SO42-, NO3-, Br- i PO43- ) metodom ionske kromatografije
- Određivanje crnog baruta metodom infracrvene spektroskopije, FTIR s ATR tehnikom
- Određivanje heksogena metodom infracrvene spektroskopije, FTIR s ATR tehnikom
- Kvalitativno određivanje komponenata zapaljivih tekućina GC/MS metodom
- Kvalitativno određivanje rodamina B metodom UV/Vis spektrofotometrije
- Normirana metoda za određivanje prisutnosti i količine indikatora u tekućim naftnim gorivima, HRN 1110:200
