Técnicas Instrumentales Forenses: Rastros, Materiales y Contaminación Ambiental

Introducción a las Técnicas Analíticas Forenses

Los grupos de trabajo ENFSI (European Network of Forensic Science Institutes) intercambian información relevante en la ciencia forense.

Rastros de Animales, Plantas y Suelo

Para el análisis de rastros de animales, plantas y suelo, los requisitos fundamentales incluyen el uso de técnicas analíticas validadas y un conocimiento profundo de sus limitaciones. Es crucial comprobar que las muestras se encuentran dentro de los límites de detección y cuantificación de la técnica a emplear. El primer paso es la preparación de la muestra examinada. Existen técnicas no destructivas y destructivas, y se suelen emplear aquellas que requieren poca cantidad de material.

Ejemplos de técnicas utilizadas son la Fluorescencia de Rayos X (XRF), la Espectrometría de Masas con Plasma Acoplado Inductivamente (ICP-MS) y la Espectrometría de Emisión Óptica con Fuente de Plasma Acoplado Inductivamente (ICP-OES).

Análisis de Pintura y Vidrio

Para el estudio de pintura y vidrio, se dispone de varias técnicas. Entre ellas destacan la Espectroscopía Raman (una técnica molecular basada en la dispersión inelástica de fotones en la luz monocromática) y la Espectrometría de Fluorescencia de Rayos X (XRF).

Pintura

Para el análisis de pinturas, se utiliza la Espectroscopía IR y la Microscopía Electrónica de Barrido con Espectroscopía de Rayos X de Energía Dispersiva (SEM-EDX). La pintura es un fluido que se suele aplicar en capas finas y que, con el tiempo, se transforma en una capa sólida adherida. Está compuesta de pigmentos, aglutinantes, disolventes, plastificantes y cargas.

Vidrio

En el análisis de vidrio, se emplea el ICP-MS con ablación láser acoplada (LA-ICP-MS) para la introducción de muestras sólidas y su detección mediante espectrometría de masas. El vidrio es un producto amorfo, un estado rígido no cristalizado, frágil y transparente a la luz. Dada su composición elemental, requiere de técnicas no destructivas como el LA-ICP-MS (mencionado anteriormente), aunque también se utilizan XRF e ICP-OES. Es importante señalar que el análisis por Difracción de Rayos X (DRX) no proporciona un análisis elemental directo.

Análisis de Tintas

Para el análisis de tintas se utiliza XRF. Para la preparación de muestras, se requiere una digestión ácida asistida por microondas, tras la cual se determinan los elementos mediante ICP-OES o ICP-MS. Estas técnicas se emplean comúnmente para analizar falsificaciones de documentos, moneda o de obras de arte.

Fluorescencia de Rayos X (XRF)

La XRF es una técnica versátil y útil para el análisis de metales, vidrios y para ensayos in situ (en el lugar). También permite realizar análisis geológicos.

Requisitos Analíticos y Control de Calidad

Es fundamental acordar criterios comunes para garantizar una aplicación armonizada de las técnicas y se requieren controles de calidad rigurosos. Los materiales de referencia (o enriquecidos), los materiales de control y los blancos deben utilizarse durante todo el proceso, simultáneamente con cada lote de muestras. El orden recomendado para el procesamiento de muestras es: blanco de reactivo, muestra de control conforme, muestra por confirmar, muestra de control conforme, muestra de control no conforme.

La mayoría de las técnicas requieren una digestión de la matriz orgánica, a menudo mediante mineralización asistida por microondas.

Calibración

En la calibración, es crucial no superar el intervalo de trabajo. En la calibración externa, se utilizan patrones en solución cuya composición debe ser lo más análoga posible a la muestra, y a menudo se requiere una corrección de fondo.

Aplicaciones Forenses en Delitos Ambientales

Los delitos contra el medio ambiente a menudo requieren pretratamientos específicos de las muestras. Se realiza una digestión mediante horno microondas o extracción ácida.

Calidad del Agua y Control de Vertidos

Se evalúa la calidad de las masas de agua y se realiza un control de vertidos (estableciendo valores de emisión). Se investiga la contaminación de aguas subterráneas por elementos como arsénico, cadmio, plomo y mercurio, así como vertidos de aguas residuales, como el fósforo total.

Se establecen criterios para la clasificación de residuos y valores límite para determinar si son admisibles o si deben clasificarse como peligrosos, no peligrosos, o admisibles para residuos peligrosos, entre otros.

La muestra se adecua mediante digestión ácida, que puede ser total (del residuo sólido antes de su análisis elemental) o parcial (dejando la matriz de silicato intacta).

Vidrio

En el contexto ambiental, se investiga la presencia de plomo, cadmio, mercurio y cromo en el vidrio. Se prevé el uso futuro de vidrio sin plomo.

Suelos

Para suelos, se utiliza la Fluorescencia de Rayos X (XRF) para realizar un screening (cribado) en busca de contaminantes.