detecÇÃo de gsr por mev

DETECÇÃO DE GSR POR MEV/EDS APÓS DIFERENTES METODOLOGIAS DE COLETA

INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA

Seção de Engenharia Mecânica e de Materiais (SE/4)

Detonação da espoleta pelo percussor Compressão do primer contra a bigorna e combustão da pólvora Geração de gases de alta pressão e temperatura (~300 MPa e

2.500oC) Queima da pólvora e volatização dos componentes metálicos Escape dos vapores da arma

Formação de GSR (“gunshot residues”)

Locais de escape de GSR

Qualquer abertura na arma: Cano folgas no tambor janela de ejeção

compensador de recúo quebra-chama, etc

Locais de escape de GSR

Detonação da espoleta pelo percussor Compressão do primer contra a bigorna e combustão da pólvora Geração de gases de alta pressão e temperatura (~300 MPa e

2.500oC) Queima da pólvora e volatização dos componentes metálicos Escape dos vapores da arma Condensação

Formação de GSR

Composição do primer

Nitrato de bário (oxidante)

(Peróxido de bário, nitrato de chumbo, peróxido de chumbo) Sulfeto de antimônio (combustível)

(Siliceto de cálcio, tiocianato de chumbo, alumínio em pó, zircônio em pó, titânio)

Estifnato de chumbo (iniciador)

(Azida de chumbo, fulminato de mercúrio)

Fontes de GSR

Projétil (Pb, Sb) Camisa (Cu, Zn, Ni, Sn) Estojo (Cu, Zn) Pólvora (C, O, N, K, Cl) Primer Cano (Fe)

P-GSRP-GSR

GSRGSR

Condensação aleatória dos elementos na forma de partículas com morfologia característica e composição dependente do primer

Formação de GSR

Morfologia esférica0.5-10mPbBaSb

Detecção por métodos químicos

Reação de Griess (detecção de nitrito – combustão da pólvora)

Rodizonato de sódio (Pb/Ba - primer)

Análise bruta

ProblemasDeterminante (“único”) Indicativo

PbBaSb BaCaSi

BaSb* PbSb

PbBa

SbS

Sb

Ba

Pb

Sem Pb, Ba ou Sb

IMPORTANTE: Ausência de evidência NÃO é evidência de ausência.

O resultado da análise NUNCA é negativo. Quando não são encontradas partículas o resultado é indeterminado!!!!

Fontes de contaminação

Pb: soldas, baterias de carro, combustíveis derivados de petróleo, tintas, componentes de carro, etc.

Ba: tintas, graxa de automóvel, papel, pastilhas de freio, etc.

Sb: retardante de fogo, ligas metálicas, pastilhas de freio, etc.

Principal motivo pelo qual testes químicos não são confiáveis!!!

Histórico do MEV/EDS como ferramenta de análise para GSR

1965: 1º MEV comercial 1969: Primeiro relato conhecido do uso de MEV/EDS para análise de

GSR, realizado no laboratório forense da Policia Metropolitana – Scotland Yard.

1971: foram apresentadas as primeiras imagens de MEV e espectro de EDS de GSR no 4o Simpósio Anual de Microscopia Eletrônica de Varredura [Boehm,1971].

1975: Workshop sobre resíduos de tiro na Aerospace Corporation 1976: Publicação no Journal of Forensic Sciences do primeiro trabalho

descrevendo a análise de GSR por MEV/EDS [Nesbitt et al. 1976] 1977: Publicação do Final Report on Particle Analysis for Gunshot

Residue Detection ou simplesmente Aerospace Report ATR-77(7915)-3 .

Microscopia eletrônica e a perícia no Brasil

1939

Coleta para análise por MEV/EDS

O MEV do IME em ação...

12.7mm

O MEV do IME em ação...

Como as amostras são coletadas em alguns serviços periciais

Coleta com Esparadrapo-Papel de Filtro

Desvantagens: Partículas apresentam

morfologia alterada: “melted”

Perda de Sb Presença de fibras Presença de Zn

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

0

1000

2000

3000

4000

PbPb

Co

un

ts

Energy (keV)

C

O

Al

Pb

Ba

Esparadrapo-Papel de Filtro

Coleta com Algodão

Desvantagens: Volume da amostra Falta de compactação

das fibras – impede deposição de camada condutora

Carregamento da amostra

Coleta com fita dupla-face

Desvantagens Presença de Zn Grande área de busca

(~21cm2) Necessidade de

deposição de camada condutora ou modo LV

Coleta com Fita Condutora

Desvantagem Grande área de busca

(~21cm2)

Métodos alternativos: Coleta com Resina Alginato

Métodos Alternativos: Resina Alginato

Desvantagens: Composição química dos

alginatos: presença de elementos com linhas espectrais conflitantes (Ca, S)

Morfologia da resina polimerizada

Área de busca Busca em modo LV ou

ambiental

Métodos Alternativos: Coleta com Resina Polimérica

Fonte: Hélio Rochel, SP

Desvantagens: Grande área de busca Presença da gaze Busca em modo LV ou

ambiental

Métodos Alternativos: Coleta com Swab

Métodos Alternativos: Coleta com Swab

Métodos Alternativos: Coleta com Swab

Desvantagens: Deposição de camada

condutora espessa Área de busca

Vantagens: Fácil manipulação Fácil localização das

partículas Barato

Métodos Alternativos: Coleta com Swab

Desvantagens: Perda do Sb Perda da morfologia das

partículas

Importante

Em todos os casos, o exame prévio com rodizonato de sódio inviabiliza a análise por MEV/EDS devido a perda do Sb.

Coleta ideal: realizada pelos serviços de perícia do Exército Brasileiro

Identificação e hora da coleta

lacre

Coleta do estojo

Exemplos de casos reais

Exemplos de casos reais

Exemplos de casos reais

O que dificulta a análise?

Coleta inapropriada Tempo decorrido entre o incidente e a

coleta Armazenamento inadequado da amostra

Assumindo que 10.000 partículas de depositaram sobre a superfície a ser coletada no momento do disparo:

Após 1h → 1.000 2h → 100 3h → 10 4h → 1

Sem lavar as mãos, apenas uso normal!

Locais de Coleta e Perda de GSR

Coleta em secreções corpóreas pode ser uma alternativa em alguns casos!!

cabelo

nariz

face *

roupas

MÃOS

Porque essa metodologia é superior as demais?

PbCuPbCuBaCu Pb

Na Ba

Cl

Sn

Sb

Al

Sb

Sb BaPb

Sn

BaBaPb

Cl

Sn Ba

O

Sb

SC Pb

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11Full Scale 883 cts Cursor: 5.370 keV (46 cts) keVFull Scale 883 cts Cursor: 5.370 keV (46 cts) keVFull Scale 883 cts Cursor: 5.370 keV (46 cts) keV

Spectrum Feature 492

Única metodologia que correlaciona a morfologia e composição química individual de cada partícula analisada;

Capacidade de detecção de todos os elementos do primer;

Alta sensibilidade: em sistemas automáticos é possível detectar uma única partícula

Não gera falsos positivos

Como confirmar a presença de Pb?

Ba

SbS

Be

Ba

Ba

O

C

Sb

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

keVFull Scale 2519 cts Cursor: 7.009 (83 cts)

Ba,S and Sb

S Kα = 2.307Pb Mα = 2.345

Pb PbPbPb

Pb

Pb

0 2 4 6 8 10 12 14 16keVFull Scale 3461 cts Cursor: 4.397 (72 cts)

Spectrum 1

Lα1Lα2

β PbCuPb

Cu PbBa PbBaPbPb Ba

CaBa

S Ba

PbCa

Ba

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

keVFull Scale 6685 cts Cursor: 6.905 (278 cts)

Pb,BaS, Ca

PbCuPb

Cu PbBa PbBaPbPb Ba

CaBa

S Ba

PbCa

Ba

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

keVFull Scale 6685 cts Cursor: 6.905 (278 cts)

Pb,BaS, Ca

Ca Kα = 3.692Sb Lα = 3.605

Como confirmar a presença de Sb?

BaS Sb Ba

Ba

Ba

Sb

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12keVFull Scale 3410 cts Cursor: 7.459 (78 cts)

Ba,S and Sb

Ti Kα = 4.509 Kβ = 4.932Ba Lα = 4.660 Lβ1 = 4.828 Lβ2 = 5.150 Lγ = 5.531

Como confirmar a presença de Ba?

Um operador experiente identifica corretamente os elementos da

amostra e não dará um falso positivo

Possibilidade de encontrar P-GSR em pessoas inocentes é muito baixa.

Vários estudos mostram que pessoas comuns NÃO apresentam GSR nas mãos!!!!!

Relatórios da Rede Pólvora

Observações para interpretação de exames de GSR por MEV/EDS: Composição de mistura iniciadora fabricada em solo Brasileiro: Pb,

Ba, Sb, Ca, Si. Elementos presentes no estojo: Cu e Zn; Elemento presente no cano de algumas armas: Fe.

Disparos a longa distância: compatível com a presença, em grandes

quantidades de Pb oriundos do projetil.

A presença de resíduos da mistura iniciadora nas mãos de uma pessoa é consistente com a hipótese de essa mesma pessoa ter atirado, manuseado ou estado próxima a uma arma de fogo no momento do disparo, ou ainda de ter manuseado um item com resíduos depositados, não sendo possível distinguir entre homicídio, suicídio e disparo acidental.

Andrea Martiny e André L. Pinto Instituto Militar de Engenharia, SE/4, Praça General Tibúrcio 80, Praia Vermelha - Rio de Janeiro, RJ

Lídia A. SenaDivisão de Metrologia de Materiais - DIMEC/ DIMCI, INMETRO, Xerém, Rio de Janeiro, RJ

Jorge Borges dos Santos Seção de Química, Laboratório Central, Departamento de Polícia Técnica, Salvador, BA

Denilson S. Siqueira Instituto de Criminalística Carlos Eboli, Niterói, RJ

Equipe

CNPq (processo 52.0188/03-9) FAPERJ (processos E-26/151.538/2005 e E-26/170.861/2005).

Fim Obrigada

deiamartiny@ime.eb.brrede.polvora@gmail.com