Hvordan luminol fungerer, vitenskapen bak blåflekker på åsteder

Du trenger ikke å være fan av krimserien for å vite det: den luminolen kjemisk forbindelse brukt av det vitenskapelige politiet, skiller seg ut og huskes for sin spektakulære, høyt elsket av TV-kriminologer. Bare slå av lyset, spray en mystisk løsning på et plettfritt gulv og selvlysende flekker ser ut til å avsløre forbrytelsen. Luminescensen vi ser er forårsaket av en oksidasjons-reduksjonsreaksjon mellom hydrogenperoksid og luminol. Men hva har blod med det å gjøre? De stryke tilstede i hemoglobin katalyserer (dvs. fremskynder) denne reaksjonen: den blåaktige fargen vises mye mer levende og raskere i nærvær av jern, og det er derfor den brukes til å oppdage blodflekker. Imidlertid er luminescensen ikke så langvarig som vi ser den på TV, og dessuten, det oppstod ikke bare fra blodmen også fra urin, avføring og enkelte planter, så det er kun en foreløpig test.

Hva er luminol: historien om luminescensen som er mest elsket av kriminologer

Hvis du skulle kjøpe luminol (C₈H₇ELLER₃Ingen₃), vil du finne deg selv overfor en gulaktig krystallinsk pulver, hvis kjemiske navn er desidert mer komplisert enn det vanlige: 5-amino-2,3.dihydro-1,4-ftalazindion. Det ser ut til å ha blitt oppdaget allerede rundt 1853, syntetisert i 1902 av AJ Schmitz, men det er Albrecht den første som i 1928 beskrev den intense luminescensen den avgir under spesielle forhold.

Navnet «luminol” vises for første gang i rapporter fra 1934, mens det var i 1937 at Specht, en stor entusiast og lærde av luminol, foreslo å bruke det til medisinsk-juridiske undersøkelser. Specht oppdaget også at tørkede blodflekker ga mye mer levende kjemiluminescens enn ferske: ifølge ham, jo ​​eldre blodflekkene var, jo mer intens ville reaksjonen være.

I dag, i tillegg til undersøkelser, brukes luminol også til påvisning av andre biologiske molekyler, som biosensor og i farmasøytisk industri for cellelokalisering.

Hvordan reaksjonen oppstår for å se spor av blod

Der kjemiluminescens det er en utslipp av lys etter en kjemisk reaksjon, og i vårt tilfelle skjer det takket være oksidasjons-reduksjonsreaksjonen mellom luminol og vann oksygenert (H₂ELLER₂). Jern (Fe²⁺) tilstede i hemgruppen til hemoglobin katalyserer reaksjonen, det vil si at det øker hastigheten: reaksjonen vil fortsatt skje, men veldig sakte. Faktisk luminescensen vi ser ci avslører tilstedeværelsen av katalysatoreni vårt tilfelle strykejernet, akkurat som om det fortalte oss: «Hei, det er noe jern her!»

Den fullstendige reaksjonen involverer en rekke mellomtrinn, med forskyvninger av ladninger og elektroner, men poenget er at bindingen mellom de to atomene i nitrogen tilstede i molekylet; erstattes av to oksygenatomer og a dannes mellomstruktur full av energi, 3-aminoftalat. Dette mellomproduktet kan ikke opprettholde all denne energien og må lufte den ut på en eller annen måte: aminoftalatet i eksitert tilstand frigjør denne energien i form av lys (hν) ved en bølgelengde på ca 450 nm og går tilbake til sin grunnleggende energiske tilstand.

Siden det er i det synlige lysspekteret, kan vi se det med det blotte øyemen det er nødvendig å slå av lyset, fordi en ekstern lyskilde vil dekke lyset som sendes ut av reaksjonen.

Hvordan luminol tilberedes

Når vi tenker på luminol slik vi ser det på TV, ser vi for oss et enkelt stoff som «antenner» spor av blod. I virkeligheten er det vi ser sprayet en løsning sammensatt av forskjellige stoffer. Først luminol, deretter et oksidasjonsmiddel, vanligvis hydrogenperoksid (H2O2) og til slutt et middel som gjør miljøet basisk, det vil si med en pH større enn 7, vanligvis natriumhydroksid (NaOH).

Dette grunnleggende miljøet er nødvendig fordi ved nøytral pH danner luminolmolekylet ett zwitteriondet vil si at den har både positiv og negativ ladning innenfor samme molekyl. Reaksjonen mellom hydrogenperoksid og luminol oppstår også når pH er sur, men er svakere og luminescensen ses mindre. Formuleringen har endret seg over tid, men den mest brukte publisert i 1966 av Weber innebærer å utarbeide tre innledende løsninger med:

• 8 g natriumhydroksid (NaOH) i 500 ml vann
• 10 ml 30 % hydrogenperoksid i 490 ml vann
• 0,354 g luminol i 62,5 ml 0,4 N natriumhydroksid fortynnet i 500 ml vann.

Deretter tar du 10 ml av hver av disse innledende løsningene og tilsetter 70 ml vann. Nå er du klar til å gå til åstedet med Grissom fra CSI.

Lys og skygger, på alle måter

Luminol er i stand til å oppdage blodflekker som ikke er synlige for det blotte øye i noen sprekker, selv om det er vasket eller fortynnet: tenk at det oppdager fortynninger på opptil 1μl blod i 1 L vann eller annen løsning! Det er derfor, uansett hvor godt morderen renser scenen, gir luminol ham ingen flukt. Bruken i undersøkelser er faktisk basert på konseptet at ingenting forsvinner uten å etterlate spor og at blod også kan motstå på forskjellige overflater tiår! Imidlertid er det umiddelbart en første myte å avlive. Luminescensen er mye kortere enn det vi ser på TV: faktisk varer den, ca 30 sekunderog av denne grunn er det viktig å kunne ta et godt bilde av åstedet.

Fordelen er at den kan brukes til å analysere store overflater, akkurat som vi ser favorittkriminalteknikerne våre gjøre. Et av hovedproblemene med å bruke luminol er det det er ikke strengt tatt spesifikt for blod og kan gi guder falske positiver. Luminescens utløses faktisk også av andre ioner som fungerer som katalysatorer, som kobolt, mangan, nikkel eller kobber. Det kan aktiveres av enzymer, som f.eks peroksidase finnes i pepperrot eller avføring, og ved å oksidere molekyler som de som finnes i blekemiddel. Det er derfor det anses som en foreløpig test og ikke definitivt. Tenk deg: hvis du bruker blekemiddel til å vaske gulvene, luminol reagerer uansettvil det da være opp til detektivene å forstå om du gjemte bevisene for en grufull forbrytelse eller om du rett og slett elsker renslighet.

Et annet problem er representert av typen overflater: hvis det sprayes på ikke-absorberende materialer som linoleum, glass eller vinyl, kan løsningen «glide» fortynne blodet og effektivt ødelegge testen. Dette er grunnen til at teknikere bruker minimumsmengde nødvendig og de skynder seg å fotografere åstedet. På tepper og absorberende materialer kan imidlertid flekker også tørkes og sprayes med luminol til og med flere gangergjenta analysen.