Индивидуальный проект

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

«Подойницынская средняя общеобразовательная школа»

Индивидуальный проект

«Химия в криминалистике»

Проект выполнил: обучающийся 10 класса

Щербаков Сергей

Руководитель проекта: учитель химии

Бессонова Лилия Александровна

с. Подойницыно,2025 г.

Оглавление

Введение.............................................................................................................. 3- 4

1. Основная часть ................................................................................................... 5

1.1.Теоретическая часть…..................................................................................... 5

1.1.1. Общие сведения об использовании химических знаний в криминалистике………………………………..………………………………5-10

1.1.2. Направления использования химических методов в настоящее время……………………………………………………………………………...11

1.1.3. Области применения химических исследований………..……………...11

1.1.4. Поиск и сохранение скрытых отпечатков пальцев………..……………11

1.1.5. Химия плюс биология…………………………………………………11-12

1.2. Практическая часть. Проведение химического эксперимента, показывающего возможности использования химических знаний в криминалистике……………………….. ………………………..........................13

Опыт 1. Обнаружение примесей крахмала в мёде ………………………...13-14

Опыт 2 Проявление отпечатков пальцев парами йода ……………………… 14

Опыт 3. Исследование особенностей проявления писем, написанных разными симпатическими чернилами……………………………………...…..…….. 15-16

Опыт 4.Средства секретной тайнописи……………………………………….. 16

2.Заключение..........................................................................................................17

3. Список использованных источников и литературы ……………......……. 18

Введение

Темой моей исследовательской работы является "Химия в криминалистике".

Актуальность проекта.

В приключенческих романах, повествующих о давних временах, упоминаются порой письма, написанные бесцветными чернилами. Хитрые враги не знают секрета тайнописи, и лишь благородные герои могут превратить невидимое в видимое….

А секрета особого тут нет, он давно уже известен. Некоторые бесцветные вещества как бы проявляются под действием тепла или химических веществ, образуя окрашенные соединения.

Превращение невидимого в видимое нередко оказывает огромную помощь тем, кто раскрывает преступления. На месте преступления всегда остаются следы, и у экспертов- криминалистов есть тонкие способы и подходящие химические вещества, позволяющие разоблачить злоумышленников.

Проблема:

Проблема заключается в недостатке информации о применении химических знаний в криминалистике.

Цель: Узнать, какие химические знания используются в криминалистике.

Задачи:

1.Изучить имеющуюся информацию об использовании химических веществ и химических методов в одной из ведущих юридических наук – криминалистике.

2. Ознакомиться с некоторыми химическими методами, применяемыми в криминалистике.

3. Провести этими методами исследования в школьной лаборатории.

4.Применение качественных химических реакций для распознавания различных примесей

5.Сформулировать выводы.

Гипотеза:

Проведение объективных расследований и вынесение беспристрастных решений невозможно без использования химической науки.

Предмет исследования: Химические знания, используемые в криминалистике.

Методы исследования: Изучение и анализ литературы, материалов Интернета, химический эксперимент, обработка и анализ полученных результатов, сбор фотоматериалов.

Практическая  значимость:

Материалы работы могут быть использованы как учащимися, так и педагогами при подготовке к учебным и факультативным занятиям, подготовке к конференциям, конкурсам, олимпиадам.

Основная часть

1.1. Теоретическая часть

1.1.1. Общие сведения об использовании химических знаний в криминалистике

Послушайте, Хелецкий, а ведь, наверное, сильно

выросла бы раскрываемость преступлений, если можно было

бы консервировать место происшествия. Как Вы думаете?

Л. и Г. Вайнеры. "Визит к Минотавру"

Сколько времени существует человеческая цивилизация, столько же времени действуют нормы поведения, правила, законы, а также существуют проблемы с нарушителями этих норм, правил, с поиском доказательств того, кем и как нарушен закон. Научно-техническая революция и особенно достижения второй половины XX в. позволили привлечь в криминалистику методы сбора доказательств преступления - улик. Важное место в этих методах принадлежит химии. Если вспомнить положение с расследованием преступлений в конце XIX - начале XX в. героями знаменитых приключений - Шерлока Холмса, Ната Пинкертона или русских сыщиков, то окажется, что почти никаких технических приемов и криминалистике того времени не было. Известные герои Агаты Кристи — мисс Марпл и Эркюль Пуаро, жившие, а начало – середине XX в., также использовали лишь исключительную наблюдательность, знание психологии и умение правильно сопоставлять факты. Но сегодня почти ни одно из расследований криминального события не обходится без экспертизы. Во многих разделах экспертизы главенствующее положение наряду с медико-биологическими методами занимают химические и физико-химические методы.

Криминалистика в древности

Криминалистика начиналась с простых химических методов расследования. Например, золото как денежная единица используется давно. В обращении "ходили" монеты из сплавов золота, серебра и меди. Подбирая комбинацию металлов, мошенники снижали содержание в них золота. Приходилось их разоблачать.

А вместо медного купороса продавец мог продать более доступный железный купорос. Этот обман изобличали соком дубильных орешков. Смоченный им кусочек папируса в растворе железного купороса окрашивался в чёрный цвет.

Тайнопись

Химия как основа криминалистики

С применением химических методов научились раскрывать преступления, совершенные тысячи лет назад.

Так, раскрыты причины ранней смерти жителей Древнего Рима. Римляне широко использовали свинец: им покрывали крыши зданий, из него делали посуду, водопроводные трубы. В тканях останков римлян обнаружено много свинца, который и погубил их.

Ещё пример. Рабочие при добыче торфа обнаружили убитого человека, тело хорошо сохранилось, а исследование показало, что убийство совершено…в ледниковый период! Современными методами установлено, что этот человек был похоронен в цветах с лечебными свойствами, имел много прижизненных ранений, ему было 40 лет.

Сегодня химические методы необходимы во многих областях криминалистики. Перечислю некоторые:

• поиск и сохранение отпечатков пальцев;

идентификация личности по анализу ДНК;

определение ядовитых, взрывчатых веществ, наркотиков;

анализ на содержание алкоголя; и т.д.

Я подобрал много примеров использования химических методов в криминалистике

Поиск и сохранение отпечатков пальцев

Дактилоскопия – метод опознания преступников, основанный на идентификации человека по отпечаткам пальцев. Благодаря ему раскрыты миллионы «безнадежных» преступлений.

Сохранились отпечатки древних людей на стенах пещер. Науку об узорах на пальцах основал английский ученый Ф. Дальтон. Каждый узор на пальце индивидуален, составлен из сочетания трех элементов – петель, дуг и завитков. Рисунок образуется до рождения человека и не изменяется, а будучи повреждённым, восстанавливается вновь.

Даже чистые руки оставляют следы. Ведь в коже есть поры, через которые выделяются разные соединения и остаются на поверхности долго: это поваренная соль, соединения калия и аммония. Есть органические вещества – аминокислоты, глюкоза, молочная кислота, и др.

Отпечатки бывают видимые, вдавленные и скрытые. Видимые обнаружить не трудно, для этого применяют лупы и фотоаппараты. Вдавленные отпечатки становятся видимыми при специальном освещении. Сложнее находить невидимые следы.

Чаще всего на поверхность наносят окрашенный порошок (сажу, графит, соединения свинца и др.). Следы становятся контрастными, их переносят на специальную пленку. Есть и химический способ, например, парами йода. Вещественное доказательство помещают в специальную камеру, куда вносят йод. При подогревании отпечатки проявляются, их фотографируют и все. Можно обработать поверхность раствором нитрата серебра. Он даст осадок хлорида серебра, который при освещении темнеет.

Секреты тайнописи.

Приходится признать, что некоторые виды чернил или давно исчезли из употребления, или применяются только в таких таинственных целях, как секретная переписка. Для такого рода тайнописи существует много способов, и все они используют секретные или "симпатические" чернила - бесцветные или слегка окрашенные жидкости. Написанные ими послания становятся видимыми только после нагревания, обработки специальными реактивами или в ультрафиолетовых либо инфракрасных лучах. Известно немало рецептов подобных чернил.

Тайные агенты Ивана Грозного писали свои донесения луковым соком. Буквы становились видимыми при нагревании бумаги.

Ленин использовал для тайнописи сок лимона или молоко. Для проявления письма в этих случаях достаточно прогладить бумагу горячим утюгом или подержать ее несколько минут над огнем.

Знаменитая шпионка Мата Хари тоже использовала секретные чернила. Когда она была арестована в Париже, в ее гостиничном номере нашли пузырек с водным раствором хлорида кобальта. Буквы, написанные его раствором, содержащим в 25 мл воды 1 г соли, совершенно невидимы и проявляются, делаясь синими, при легком нагревании бумаги.

Китайский император Цин Шихуанди (249--206 гг. до н. э.), во время правления которого появилась Великая Китайская стена, использовал для своих тайных писем густой рисовый отвар, который после высыхания написанных иероглифов не оставляет никаких видимых следов. Если такое письмо слегка смочить слабым спиртовым раствором йода, то появляются синие буквы. Император для проявления письма пользовался бурым отваром морских водорослей, видимо, содержащим йод.

Обнаружение невидимых следов крови

При осмотре места происшествия часто ведется поиск следов крови.

Их можно узнать по характерному поблескиванию при освещении. С ультрафиолетовым осветителем пятна крови приобретают темно-коричневый бархатистый цвет. Невидимые следы крови можно обнаружить при помощи раствора люминола, он дает голубоватую люминесценцию.

Идентификация личности по анализу состава ДНК

С конца XX века в практику криминалистики вошел метод анализа состава ДНК. Дезоксирибонуклеиновые кислоты присутствуют в клетках любого организма. Молекулы имеют строение двойной спирали, содержат нуклеотиды, последовательность которых строго индивидуальна и является кодовой формой записи биологической информации. У каждого свое строение ДНК. Анализ долгий и дорогой, но самый надежный, его берут из крови, волос или др. органа.

Многие страны начали составлять генетические базы данных. В России планируют начать брать пробы ДНК у новорожденных, чтобы постепенно составить базы данных всех жителей страны.

Анализ ДНК уже помог решить многие загадки истории.

Идентификация членов царской семьи

В начале 1990-х годов под Екатеринбургом в заброшенной шахте нашли 5 скелетов. Историки предположили, что это - останки Романовых, расстрелянных в 1918 году. Специалисты судебно-генетических исследований доказали с точностью в 99,99%, что останки действительно принадлежат царской семье.

Загадка старого дивана

На диване, стоявшем в Эрмитаже много лет, ученые нашли остатки крови, сравнили с анализом крови на жилете А. С. Пушкина. Генетическая экспертиза доказала принадлежность дивана Пушкину. На нем поэт писал некоторые произведения, на него же положили раненого гения после дуэли. Так же сделали экспертизу локонов Пушкина.

Анализ на содержание алкоголя

Определение содержания алкоголя в крови — частое исследование в судебной медицине. Содержание алкоголя выражают в промилле (тысячных долях объёма). Так, выражение «концентрация алкоголя 1,5 ‰ » означает, что в 1 литре крови находится 1,5 мл этанола.

Количественно этанол определяют методом, основанном на окислении спирта бихроматом калия. На этой реакции действуют алкотестеры, которые используют полицейские для контроля состояния водителей. Ведь известно, что свыше 20% ДТП связано со злоупотреблением алкоголем.

1.1.2. Направления использования химических методов в настоящее время. Поиск и сохранение скрытых отпечатков пальцев, идентификация личности по анализу состава ДНК, поиск и определение состава ядовитых веществ, поиск и определение состава взрывчатых веществ, поиск и определение состава наркотиков, получение слепков отпечатков обуви, анализ состава чернил, бумаги и других средств, используемых для составления документов, анализ всевозможных загрязнений. Химическим методам в криминалистике посвящены справочники, учебники, ими занимаются многочисленные исследовательские лаборатории, их изучают в университетах .

1.1.3. Области применения химических исследований. Сфера применения химических методов очень разнообразна: исследование лакокрасочных материалов и лакокрасочных покрытий, объектов волокнистой природы, стекла и изделий из него, металлов и сплавов (металловедческая экспертиза), экспертиза и предварительных исследований наркотических средств и сильнодействующих веществ . Но меня заинтересовали некоторые из них.

1.1.4. Поиск и сохранение скрытых отпечатков пальцев. Широкое введение системы идентификации но отпечаткам пальцев началось в разных странах в 1890-1900-х годах. Обнаружить окрашенные, видимые отпечатки не составляло проблемы, для этого применяли увеличительные стекла и лупы, а затем и фотоаппараты. Первые способы обнаружения скрытых отпечатков пальцев на месте преступления состояли в нанесении на поверхность мелкого окрашенного порошка (сажи, измельченного графита). Затем был введен способ перенесения уже обнаруженных и проявленных порошком отпечатков на специальную прозрачную пленку (типа скотча), что позволяло их надежно сохранить и упрощало фотографирование.

1.1.5. Химия плюс биология. Потребовалось немало лет, чтобы метод анализа по ДНК из разряда экзотических прочно вошел в практику и с 1990-х годов стал конкурировать по надежности идентификации со сравнением отпечатков пальцев. Даже если сами отпечатки были стерты с поверхности, на ней остаются какие-то количества ДНК. Анализ протекает несколько суток и требует весьма дорогого оборудования. В серийном порядке этот метод используется преимущественно при анализе ДНК из крови, хотя создаются усовершенствования, которые позволят применять его не менее широко для исследования волос, костей, зубов, кожи и различных органов.

1.2.13 Практическая часть. Проведение химического эксперимента, показывающего возможности использования химических знаний в криминалистике

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

В практической части я провел ряд опытов, приближенных к тем, которые проводят эксперты-криминалисты.

1. Йодокрахмальная реакция доказывает примесь муки в сметане или меде у нерадивых торговцев.

2. Описание опыта

Опыт 1. Обнаружение примесей крахмала в мёде

Недобросовестные продавцы с целью получения большей прибыли достаточно часто разбавляют молодой жидкий мёд крахмалом, тем самым «утяжеляя» его. Такие примеси легко обнаружить, используя раствор йода.

Цель: научиться выявлять разбавленный крахмалом мёд от неразбавленного мёда, при помощи раствора йода.

Ход опыта:

Приготовила раствор йода – реактив, который позволяет обнаружить примеси крахмала. Для этого развела спиртовой раствор йода в соотношении 1 : 10 дистиллированной водой.

Возьмём две пробирки с растворами мёда.

В одну добавила крахмал.

В обе пробирки добавила спиртовой раствор йода.

При добавлении раствора йода наблюдала образование в одной пробирке интенсивно синего окрашивания, что свидетельствует о наличие крахмала в этом образце мёда.

Вывод: Примеси крахмала в меде можно обнаружить качественной реакцией на крахмал - взаимодействием с раствором йода

Опыт.2 Проявление отпечатков пальцев парами йода

Цель: научиться выявлять отпечатки пальцев, при помощи паров йода.

Ход опыта:

1. Взял полоску чистой бумаги.

2. Потер указательным пальцем свой лоб, чтобы набрать кожных выделений.

3. Приложил указательный палей левым боком к метке на бумаге и, поворачивал его, слегка вдавливая.

4. Поместил полоску бумаги с отпечатком пальца в химический стакан с йодом так, чтобы она не касалась проявителя (йода).

5. Закрыл сверху стакан крышкой, чтобы предотвратить дальнейшее улетучивание паров йода.

Через некоторое время наблюдал проявление своего отпечатка пальца.

Вывод: Потожировое вещество, образующее отпечаток пальца, способно абсорбировать пары йода, окрашиваясь при этом в жёлто-бурый цвет.

Опыт 3. Исследование особенностей проявления писем, написанных разными симпатическими чернилами.

РАЗОБЛАЧЕНИЕ СЕКРЕТНОЙ ПЕРЕПИСКИ СТАМПА.

РЕАКТИВЫ И ОБОРУДОВАНИЕ:

2 средних клубня картофеля, вода, йодная вода или спиртовой раствор йода, химические стаканы, тёрка, ватные или деревянные палочки, газета или фильтровальная бумага, ткань или марля.

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ:

Одно из свойств крахмала – это способность давать синюю окраску при взаимодействии с йодом. Эту окраску легко наблюдать, если поместить каплю раствора йода на срез картофеля или ломтик белого хлеба. 

С помощью йода можно открыть самые незначительные количества крахмала.

 

йод         +        крахмал        =    соединение темно-синего цвета

  I₂       +    (C₆H₁₀O₅)_n   = I₂*(C₆H₁₀O₅) _n 

(желт.)              (прозр.)                      (синий)

ХОД ЭКСПЕРИМЕНТА:

Натереть картофель на тёрке и поместить содержимое в стакан.

Добавить немного воды, профильтровать раствор через марлю.

Полученным фильтратом с помощью палочки нанести на бумагу, газету надпись.

Дать бумаге высохнуть.

Проявить надпись раствором йода.

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТА:

Если письмо, написанное крахмалом картофеля слегка смочить слабым спиртовым раствором йода, то под его действием крахмал синеет и проявляется текст.

ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЕРИМЕНТА:

Полученные в ходе эксперимента результаты, позволили нам сделать следующие выводы. Послания из тюрьмы передаются на газетах, которые приносит охранник. Именно они были единственной связью заключённого с внешним миром .Используя нехитрые атрибуты своей камеры (картофель, вода, тёрка) Стамп пишет послания на полях и между строчками газеты, а члены банды йодом проявляют написанное.

Средства секретной тайнописи.

РЕАКТИВЫ И ОБОРУДОВАНИЕ:

Воск (парафиновая свеча),

Графит или активированный уголь,

Фильтровальная бумага.

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ: соблюдать Правила работы с реактивами.

ХОД ЭКСПЕРИМЕНТА:

Свечкой небольшого диаметра на листе бумаги написать текст.

Заштриховать лист простым карандашом с мягким грифелем.

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТА:

На листе бумаги среди серых штрихов проступают белые слова.

2. Заключение

«Химия в криминалистике». Что же объединяет эти две, непохожие на первый взгляд, области знания, две самостоятельные науки? Выполнив свою работу, я думаю, что они имеют общие цели: борьба с преступностью, укрепление правопорядка, охрана интересов общества и каждой личности. Методы химии позволяют найти немых «свидетелей» преступления - вещественные доказательства, которые дают «бесстрастные» показания через судебно-химическую экспертизу.

Поставленная в начале работы мною цель: узнать, какие химические знания используются в криминалистике, реализована. Я не только узнал об объектах криминалистических исследований, областях применения химических исследований, но и провел химический эксперимент, показывающий возможности использования химических знаний в криминалистике. Я узнал, что тема о раскрытии преступлений всегда интересовала людей, поэтому так много фильмов, связанных с раскрытием преступлений. Но мне из всего разнообразия советских фильмов понравился цикл фильмов о сыщике Шерлоке Холмсе, который был химиком и очень часто применял свои знания химии в раскрытии преступлений.

4. Список использованных источников и литературы

1. Вещества и люди: очерки и заметки о химии / Э.Г. Раков. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2003

2. Артур Конан Дойл Этюд в багровых тонах. - Издательство: "АСТ", 2000

3. [Электронный ресурс]. URL: https://him.1september.ru/article.php?ID=200002001 Статья «Химия в криминалистике» Журнал "Химия" издательского дома "Первое сентября" № 20, 2000 год

4. [Электронный ресурс]. URL: http://him.1september.ru/article.php?ID=199900101 Статья «Химические приключения Шерлока Холмса». Журнал "Химия" издательского дома "Первое сентября" № 1,1999 год

5. [Электронный ресурс]. URL: http://him.1september.ru/article.php?ID=200002101 Статья «Химия и криминалистика» Журнал "Химия" издательского дома "Первое сентября" № 21, 2000 год

6. [Электронный ресурс]. URL: http://him.1september.ru/article.php?ID=200002101

Статья «Цветные и именные качественные реакции на белки» Журнал "Химия" издательского дома "Первое сентября" №40, 2001 год

7. [Электронный ресурс]. URL: http://chemistry-chemists.com/N5_2009/11-21.pdf

Статья «Симпатические чернила» В. А. Красицкий. Журнал Химия и Химики №5, 2009 год

8. [Электронный ресурс]. URL: http://vuzirossii.ru/index/vozmozhnosti_ehkspertnykh_i_predvaritelnykh_issl/0-81