Атомно-абсорбційний аналіз — метод, заснований на поглинанні випромінювання вільними атомами. Через шар атомної пари проби, одержуваних за допомогою атомізатора (звичайно це полум'я або трубчаста піч), пропускають випромінювання в діапазоні 190—850 нм. Поглинаючи кванти світла, атоми переходять у збуджені енергетичні стани. Цим переходам в атомних спектрах відповідають так звані резонансні лінії, характерні для даного елемента. Концентрація того або іншого елемента визначається виходячи зі співвідношення інтенсивності випромінювання до і після проходження через поглинаючий шар. Для встановлення зв'язку між поглинаючою здатністю і концентрацією речовини в атомізатор вводять трохи стандартних зразків з відомим змістом елемента і будують калібрований графік. Метод використовується для кількісного елементного аналізу і характеризується дуже високою чутливістю, швидкістю, простотою пробоподготовки, однак малопридатний для оглядового аналізу проби невідомого складу.[24]
Під молекулярним складом об'єкта розуміють якісний (кількісний) вміст у ньому простих і складних хімічних речовин, для встановлення якого використовуються методи молекулярного аналізу. Це насамперед хіміко-аналітичні методи, що традиційно застосовуються в криміналістиці вже десятки років, наприклад краплинний аналіз — хімічні реакції, проведені з краплинними кількостями розчину аналізованої речовини і реагенту. Успіх застосування методу багато в чому залежить від правильного вибору і застосування контрастних кольорових реакцій. Використовують для проведення в основному попередніх досліджень отрутних, наркотичних і сильнодіючих, вибухових і інших речовин. Для цього методу створені набори, що орієнтовані на роботу з визначеними видами слідів: "Крапля", "Капіляр" та ін.
Іншим досить розповсюдженим методом є мікрокристалоскопія, метод якісного хімічного аналізу за характерним кристалічним осадом, що утворюється при дії відповідних реактивів на досліджуваний розчин. Використовується при дослідженні слідів травлення в документах, фармацевтичних препаратів, отрутних і сильнодіючих речовин та ін.
Однак основними методами дослідження молекулярного складу речових доказів є на сьогоднішній день молекулярна спектроскопія і хроматографія.[25]Молекулярна спектроскопія (спектрофотометрія) — метод, що дозволяє вивчати якісний і кількісний молекулярний склад речовин, заснований на вивченні спектрів поглинання, випущення і відображення електромагнітних хвиль, а також спектрів люмінесценції в діапазоні довжин хвиль від ультрафіолетового до інфрачервоного випромінювання. Включає:
інфрачервону (ІЧ) спектроскопію — один з найбільш інформативних методів, що дозволяє досліджувати молекулярний склад і природу досліджуваних речовин. Заснований на поглинанні молекулами речовини ІЧ випромінювання, що переводить їх у збуджений стан. ІЧ-спектри поглинання реєструють за допомогою спектрофотометрів. Використовується для встановлення складу нафтопродуктів, парфюмерно-косметичних товарів і ін.[26] (мал. 37);
спектроскопію у видимій і ультрафіолетовій зонах спектра, що заснована на поглинанні електромагнітного випромінювання сполуками, що містять хромофорні (визначальне фарбування речовини) і ауксохромні (не визначальні поглинання, але посилюючі її інтенсивність) групи. За спектрами поглинання судять про якісний склад і структуру молекул. Кількісний (спектрофотометричний) аналіз заснований на: переведенні речовини, якщо вона безбарвна, у поглинаючу світловий потік забарвлену сполуку за допомогою певних реактивів; вимірювання оптичної щільності за допомогою спеціального приладу — фотометра. Оптична щільність при однаковій товщині шарів тим більше, чим вище концентрація речовини в розчині. За електронними спектрами встановлюють, наприклад, склад домішок і зміни, що відбуваються в об'єкті під впливом навколишнього середовища.
Хроматографія використовується для аналізу складних сумішей речовин. Вона заснована на різному розподілі компонентів між двома фазами — нерухомою і рухомою (елюєнтом). В залежності від агрегатного стану елюєнта розрізняють газову або рідинну хроматографію. У газовій хроматографії як рухливу фазу використовується газ. Якщо нерухомою фазою є тверде тіло (адсорбент), хроматографія називається газоабсорбційною, а якщо рідина, нанесена на нерухомий носій, — газорідинною.[27]У рідинній хроматографії як рухливу фазу використовують рідину. Аналогічно газовій розрізняють рідинно-абсорбційну і рідинно-рідинну хроматографію. Хроматографічний поділ проводять у трубках, заповнених сорбентом (колоночна хроматографія), у капілярах довжиною в кілька десятків метрів (капілярна хроматографія), на пластинках, покритих шаром абсорбенту (тонкошарова хроматографія), на папері (паперова хроматографія). Методи хроматографії використовуються при дослідженні широкого кола об'єктів судових експертиз, наприклад, чорнила і паст кулькових ручок, наркотичних препаратів, харчових продуктів і напоїв, вибухових речовин, барвників, паливно-мастильних матеріалів і багатьох інших (мал. 38).
Під фазовим складом розуміють якісний або кількісний склад певних фаз у даному об'єкті. Фаза — це гомогенна частина гетерогенної системи, причому в даній хімічній системі фази можуть мати однаковий (α-залізо і γ-залізо в мисливському ножі) і різний (закис і оксид міді на мідному дроті) хімічний склад. Фазовий склад всіх об'єктів, що мають кристалічну структуру, встановлюється за допомогою рентгенофазового аналізу, який успішно застосовується в експертній практиці для не руйнуючого дослідження найширшого кола об'єктів: металів і сплавів, будівельних, лакофарбових матеріалів, фармацевтичних препаратів, парфюмерно-косметичних виробів, вибухових речовин та ін. Метод заснований на неповторності розташування атомів і іонів у кристалічних структурах речовин, що відображається у відповідних рентгенометричних даних. Аналіз цих даних і дозволяє встановлювати якісний і кількісний фазовий склад.
Часто фазовий склад одночасно дає уявлення і про структуру об'єктів. Металографічний і рентгеноструктурний аналізи використовуються для вивчення кристалічної структури об'єктів. За допомогою металографічного аналізу вивчаються зміни макро- і мікроструктури металів і сплавів у зв'язку зі зміною їхнього хімічного складу й умов обробки. Рентгеноструктурний аналіз дозволяє визначати орієнтацію і розміри кристалів, їхню атомну й іонну будову, вимірювати внутрішнє напруження, вивчати зміни, що відбулися в матеріалах під впливом тиску, температури, вологості і на підставі отриманих даних судити про "біографії" тієї або іншої деталі, за руйнуваннями визначати причини пожежі, вибуху або автодорожньої події.[28]
Методи дослідження окремих властивостей об'єктів можуть бути найрізноманітнішими. При дослідженні речових доказів аналізується, наприклад, електропровідність об'єктів (електропроводів або обвуглених залишків деревини при визначенні джерела пожежі), магнітна проникність (для діагностики зміни маркірування), мікротвердістъ (для дослідження слідів газокисневого різання, зварених швів і шлаків при встановленні механізму розкриття металевих сховищ), концентраційні межі спалаху і запалення, температура запалення і самозапалювання і багато чого іншого.
Технічні засоби експертного дослідження матеріальних джерел
Зафіксована в матеріальному джерелі інформація не завжди очевидна, а її ознаки часто не можна виявити шляхом попереднього дослідження за допомогою комплекту технічних засобів слідчого. У таких випадках вилучені речові джерела досліджують шляхом проведення судової експертизи, як правило, у стаціонарних умовах із застосуванням спеціальних технічних засобів. Така техніка запозичена з різних галузей науки і техніки та скомпонована в лабораторні комплекти.
Так, експертно-криміналістичні підрозділи органів внутрішніх справ України мають спеціальні базові лабораторії повного профілю:
а) дослідження матеріалів, речових виробів;
б) біологічних досліджень;
в) автотехнічних досліджень;
г) вибухово-технічних досліджень;
д) балістичних досліджень;
е) дослідження харчових продуктів.
У науково-дослідних експертно-криміналістичних центрах УМВС і УМВСТ діють лабораторії (групи), в яких сконцентрована експертна техніка для таких досліджень, як дактилоскопічні, трасологічні, балістичні, для техніко-криміналістичного дослідження документів, рукописних текстів, холодної зброї, зовнішнього вигляду, рис обличчя.
Експертну техніку можна класифікувати таким чином:
1) лабораторна;
2) вимірювальна;
3) освітлювальна;
4) відтворення зображення;
5) мікроскопічна;
6) акустична;
7) дослідження мікрооб'єктів і запаху;
8) автоматизації та комп'ютеризації.
Лабораторна техніка єдопоміжним засобом при дослідженнях різного класу об'єктів. До неї належать хімічний посуд; засоби пакування і зберігання; пінцети; лупи; штативи; джерела енергії; комплекти інструментів (наприклад, слюсарні, столярні); засоби нагрівання, моделювання тощо.