Coordenadora/Autora: REGINA DO CARMO PESTANA DE O. BRANCO. Química Forense. Sob Olhares Eletrônicos. Autores:

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1 Coordenadora/Autora: REGINA DO CARMO PESTANA DE O. BRANCO Química Forense Sob Olhares Eletrônicos Autores: Anamaria Dias Pereira Alexiou Dalva L. A. Faria Henrique Eisi Toma Jorge Eduardo de Souza Sarkis Luiz Walter Carvalho de Souza Marcio de O. Branco Vera Lucia Ribeiro Salvador Millennium 2006

2 SUMÁRIO Apresentação Introdução Nota do Editor V IX XVII Capítulo I Cromatografia Gasosa 1. Introdução a Cromatografia em Fase Gasosa 1 2. Histórico 2 3. Componentes do Cromatográfico a Gás Suprimento de gás Constituição do Sistema Cromatográfico Sistema de Injeção de Amostra Forno Coluna Cromatográfica Sistema de Detecção Sistema de Aquisição de Dados Registradores Integradores Computadores 4 4. Os Princípios Básicos da Separação Cromatográfica Limitações a sua Aplicação O Processo de Separação Classificação do Processo de Separação Cromatografia de Adsorção Cromatografia de Partição Fator de Retenção (K) Número de Pratos Teóricos (N) Resolução (R) Desempenho da Coluna Eficiência Seletividade Eficiência de um Prato Teórico (H) em Função da Velocidade da Fase Móvel (V) Equação de Van Deemter Instrumentação Suprimento e Controle de Gás Sistema de Injeção 15

3 5.2.1 Sistema de Injeção Manual Injetores O Forno As Colunas Cromatográficas Fase Estacionaria Empregada em Cromatografia Gasosa Uso da Coluna Separação dos Componentes e Desempenho da Coluna Seleção da Coluna Influência da Temperatura Detectores Detector de Condutividade Térmica (TCD) Detector de Ionização de Chama (FID) Detector de Captura de Elétrons (ECD) Detector de Espectrômetro de Massa (MS) Problemas de Rotina mais Comuns Linha Básica sem Sinais Deslocamento ou Ruído na Linha Básica Deslocamento da Linha Base Aparecimento de Pico do Solvente com Desaparecimento de Outros Sistema de Aquisições de Dados As Amostras Extração da Amostra Extração Líquido-Líquido Extração em fase sólida Extração por Soxhlet Extração em Microondas Noções de Sistema de Qualidade Determinação Quantitativa Padrão Externo Padrão Interno Aplicações na Criminalística Métodos de Analise Analises de Solventes com Detector (FID) Analises de Água em Solventes com Detector (TCD) Drogas dos Grupos: Anfetaminas, Metanfetaminas, Xantina, Anestésico e Alcalóide Determinação da Benzilecgonina e Cocaína em Urina Compostos Halogenados Determinação de Álcool e Ésteres em Bebida Alcoólica (Cerveja) Determinação de Álcool no Sangue (Plasma) 39

4 11. Algumas Modificações dos Métodos e Resultado de sua Alteração Referências Bibliográficas Manuais Técnicos 42 Capitulo II Espectrometria de Massas 1. Histórico Espectrometria de Massas em Ciências Forenses Espectrometria de Massas Inorgânica Conceitos Fundamentais Espectrometria de Massas com Fonte de Plasma Indutivamente Ativado ICP-MS - O Equipamento Analisador de Massas Interferências Interferências Espectroscópicas Interferências não Espectroscópicas Métodos de Analise Aplicações Forenses Técnica de Espectrometria de Massas com Isótopos Estáveis (Irms) Métodos de Analise Interferências Aplicações Forenses Referências Bibliográficas 66 Capítulo III Fluorescência de Raios X 1. Introdução Fluorescência de Raios X Aplicações Fundamentos da Técnica de Florescência de Raios X Natureza dos Raios X Histórico Definições Radiação Dualidade Raios X Propriedades dos Raios X 81

5 3.4 Classificação dos Raios X Unidades de Medida de Raios X Freqüência Comprimento de Onda Energia Intensidade Emissão do Espectro de Raios X Espectro Continue Espectro de Linhas Características de Raios X Potenciais de Excitação Propriedades dos Raios X Absorção Coeficiente de Absorção Linear Coeficiente de Absorção de Massa Barreira de Absorção - Absorção Edge Espalhamento Espalhamento Coerente Espalhamento Incoerente Efeito Auger Rendimento de Fluorescência Equipamentos Tubos de Raios X Colimadores Cristal Analisador Princípios da Difração de Raios X Detectores de Raios X Amplificadores Analisador de Altura de Pulso PHA Preparação de Amostras Amostras Sólidas ou Metálicas Amostras que Apresentam Segregação Amostras que não Podem Ser Pulverizadas Amostras na Forma de P Amostras com Grãos Grosseiros Amostra que Contem Umidade Amostras Difíceis de Serem Prensadas Amostras com Fases Mineralógicas Diferentes Amostras Líquidas Amostra Líquida Analisada Diretamente Amostra Líquida com Pré-Concentração Química Método de Adsorção de Amostra Líquida em Papel de Filtro (filme-fino) 108

6 7. Fatores de Erro na Preparação de Amostras Preparação de Amostra para Analises Qualitativas Preparação de Amostra para Analises Quantitativas Método da Perola de Vidro Métodos de Pré-Concentração Método da Adsorção em Papel de Filtro Aplicação da Fluorescência de Raios X na Área de Criminalística Alguns Trabalhos Recentes Publicados na Área de Criminalística Bibliografia 114 Capitulo IV Espectroscopia Eletrônica: Fundamentos e Aplicações Resumo Cores e Radiação Eletromagnética Interação da Luz com a Matéria Espectros Transições Eletrônicas Simetria Regras de Seleção Estados Atômicos Natureza das Transições Eletrônicas nos Compostos Transições de Campo Ligante Transições de Orbitais Moleculares - Compostos Orgânicos Transições de Transferência de Carga Estados Excitados - Espectroscopia de Luminescência Transições Intervalência Instrumentação Aquisição e Análise de Dados Considerações Finais 171 Capitulo V Espectroscopia Vibracional 1. Introdução Espectroscopia Vibracional: Espectroscopia de Absorção no Infravermelho e Espectroscopia Raman Espectroscopia Vibracional: o que e Matéria e Radiação Eletromagnética Espectroscopia Vibracional 180

7 2.2 Diferenças entre as Duas Técnicas Aspectos Operacionais: Equipamentos e Acessórios Equipamentos Acessórios ATR (Attenuated Total Reflection) DRIFTS (Diffuse Reflectance Infrared Fourier Transform Spectroscopy) Célula de Diamante ou Safira Microscópio Técnicas de Amostragem KBr Dispersão Solução ATR DRIFTS Microscopia Coleta de Vestígios Interpretação de Espectros Limitações das Técnicas Aplicações de Espectroscopia Vibracional na Área Forense Fibras Documentoscopia Drogas Tintas de Automóveis Espectroscopia Raman 219 Conclusões 224 Apêndice - Alguns Aspectos Teóricos da Espectroscopia Vibracional 225 Capitulo VI Tintas, Pigmentos e Corantes Pigmentos para as Tintas Industriais Pigmentos Pretos - PBk-6, Pigmento Branco - PW Pigmento Metálico - PM As Tintas Industriais Cronologia de Utilização das Tintas Automotivas Confronto de Tintas Automotivas Analises de Confrontos de Materiais Diversos Interferências do Substrato Interferências Decorrentes de Fatores Diversos 258

8 Capitulo VII Pesquisa na Área de Química Forense O Residuográfico Azul Histórico 269 Resultados obtidos através de analises espectroscópicas Espectroscopia Raman Resultados da Espectroscopia Raman Conclusões Obtidas Através da Espectroscopia Raman Espectroscopia Eletrônica Conclusões Obtidas Através da Espectroscopia Eletrônica Espectroscopia pela Técnica de Fluorescência de raios X Amostra em branco Amostra 2 - Constituída pela mancha bicolor Amostra da região intermediaria entre os pigmentos pigmento rosa + azul Amostra da região azul da mancha bicolor Sobreposição dos espectros obtidos da mancha bicolor, para comparação dos elementos presentes Análise da amostra 3 - Constituída por mancha de formato circular, de cor azul Conclusões Obtidas Através da Espectroscopia de Fluorescência de Raios-X Discussão de Resultados Conclusões 293