Química Forense: Explosivos, Toxicología, Extracción de ADN y Residuos de Disparo

Clasificación Química de Explosivos

Los compuestos explosivos se organizan según su estructura química y su régimen de descomposición:

• Nitrocompuestos: Enlace R—C—NO₂.
• Ésteres nitrados: Enlace R—C—O—NO₂.
• Nitraminas: Enlace R—C—N—NO₂.

Altos Explosivos (Cargas Detonantes)

Presentan una velocidad de combustión y detonación en el orden de los km/s. Se dividen en iniciadores (primarios) o secundarios:

• TNT (Trinitrotolueno): Hidrocarburo aromático nitrado, C₆H₂(NO₂)₃CH₃.
• RDX (Ciclonita / Hexógeno): Nitramina cíclica, C₃H₆N₆O₆.
• PETN (PENT / Pentrita): C(CH₂ONO₂)₄.
• Nitrato de amonio: NH₄NO₃.
• ANFO: Mezcla de nitrato de amonio con combustible fósil.
• Amonal: Mezcla de nitrato de amonio, TNT y polvo de aluminio.
• Ácido pícrico (Trinitrofenol): C₆H₂OH(NO₂)₃.
• HMX (Octógeno): Nitroamina de alta estabilidad térmica.
• C-4: Explosivo plástico a base de RDX con plastificantes.
• Dinitrato de etilenglicol (EGDN): C₂H₄N₂O₆.
• Nitroglicerina: Éster nítrico, C₃H₅(NO₃)₃ (base de la dinamita y gelignita).
• Semtex: Explosivo plástico multipropósito compuesto por RDX y PETN.

Bajos Explosivos (Propelentes)

Queman o deflagran con velocidades subsónicas medidas en m/s. En fenómenos de transición de deflagración a detonación (DDT), se queman a velocidad media.

• Pólvora negra: KNO₃ + S + C.
• Pólvora sin humo: Formulación simple o de doble base con nitroglicerina.
• Nitrato de celulosa / Nitrocelulosa.
• Cloratita: Mezcla de clorato potásico con sustancias combustibles.

Primers e Iniciadores

• Yoduro amónico: NH₄I.
• Fulminato de mercurio: ONC—Hg—CNO.
• Azida de plomo: Pb(N₃)₂.
• Azida de plata: AgN₃.
• Diazodinitrofenol (DDNP): C₆H₂N₄O₅.
• Tetraceno (Tetrazene): C₂H₆N₁₀·H₂O.
• Estifnato de plomo: C₆HN₃O₈Pb·H₂O.
• Tetril: Trinitrofenilmetilnitramina.
• Mechas: Comprobante, estopines, mecha incendiaria.

Toxicología: Procesos Metabólicos de Desintoxicación

Rutas químicas de biotransformación y detoxificación en el organismo:

• Conjugación: Unión con glicocola (glicina), ornitina, ácido glucurónico, etc.
• Oxidación: Transformación de nitratos en nitritos; alcoholes en aldehídos.
• Reducción: Conversión de cloral en tricloroetanol, entre otros.
• Hidrólisis: Degradación de atropina, cocaína, etc.
• Alquilación: Procesos de metilación y acetilación.
• Sulfonación: Conversión de fenol en ácido fenilsulfúrico.

Genética Forense: Análisis y Extracción de ADN

Técnicas de análisis molecular:

• Visualización: Mediante autorradiografía o sistemas analizadores de imágenes.
• Sondas unilocus: Reconocen secuencias repetitivas en un locus único dentro de cromosomas homólogos.
• PCR (Reacción en Cadena de la Polimerasa): Detección y visualización mediante fluorocromos en sistemas automatizados.

Protocolo de Extracción y Purificación de Muestras

1. Lisis celular: Células sobre sustrato + mezcla de reacción > lisis celular térmica (°C) > desnaturalización > liberación de ADN libre + adición de detergente para descontaminación (formulado de modo que no afecte a la Taq polimerasa).
2. Proteólisis: Digestión con proteinasa K (inactivable por calor) para degradar histonas y proteínas unidas al ADN.
3. Purificación orgánica: Eliminación de inhibidores de la PCR mediante extracción con fenol + alcohol isoamílico + cloroformo, dejando el ADN purificado en la fase acuosa.
4. Concentración y aislamiento: Precipitación con alcohol etílico, o lavado, concentración y diálisis mediante ultrafiltración.

Revenidos Químicos en Metalografía Forense

Técnicas de Marcado de Números de Serie

• Marcas pintadas.
• Marcas por vaciado o fundición.
• Escritas con metal fundido.
• Grabado mecánico.
• Grabado eléctrico (arco o electroquímico).
• Láminas metálicas superpuestas.
• Grabado químico por ataque ácido.
• Estampado por percusión mediante cuños metálicos.

Métodos de Erradicación Ilícita

Lijado, pulido, aplicación de soldadura, punteado eléctrico y corrección por adición de material.

Fundamento Físico-Químico del Revenido

Al aplicar reactivos químicos sobre la superficie donde se desbastó la numeración, el área comprimida y tensionada por el estampado mecánico se disuelve a mayor velocidad que el metal inalterado adyacente, revelando la marca original.

Investigación de Deflagraciones y Residuos de Disparo

Especies Químicas Presentes en Residuos

• Aniones: Nitratos y nitritos procedentes de la combustión de pólvora negra o sin humo (nitrato de potasio, carbón, azufre, nitrocelulosa, nitroglicerina).
• Cationes: Bario (nitrato de bario), antimonio (sulfuro de antimonio) y plomo (azida o estifnato de plomo).

Técnicas Cualitativas e Instrumentales

• Dermotest: Agua destilada + difenilamina en ácido sulfúrico (reacción colorimétrica para derivados nitrogenados).
• Ensayos microscópicos y reactivos cromogénicos: Muestra tomada con hisopo embebido en HCl y transferida a papel de filtro.
  • Bario (Ba) y Plomo (Pb): Revelado con rodizonato de sodio, produciendo coloraciones rojo-castaño y violeta, respectivamente.
  • Antimonio (Sb): Identificación mediante yoduro de trifenilmetilarsonio.
• Activación neutrónica: Papel filtro con ácido nítrico y filtro seco analizados en detector multicanal.
• Espectrometría por horno de grafito (AAS): Alícuotas de 50 µL de cada muestra problema, solución testigo y blanco de ácido nítrico a concentración idéntica a la del levantamiento.
• Microscopía Electrónica de Barrido con Rayos X (SEM-EDX): Caracterización de la morfología superficial y confirmación analítica e inequívoca de partículas que contienen plomo, bario y antimonio.

Investigación de Restos de Deflagración en Laboratorio

• Reacción para catión férrico: Tratamiento inicial con HCl para formar FeCl₃; posterior revelado con ferrocianuro de potasio (azul de Prusia) o sulfocianuro (tiocianato) de potasio (rojo sangre).
• Investigación de nitritos (Reacción de Griess): Diazotación con ácido sulfanílico al 0,8% y copulación con alfa-naftilamina al 0,5% en medio acuoso con HCl al 0,8%, desarrollando una coloración rojo-anaranjada.
• Investigación de nitratos: Oxidación de difenilamina originando una coloración azul intensa.
• Investigación en prendas (Prueba de Walker modificada): Papel fotográfico desensibilizado tratado con tiosulfato de sodio al 5%, lavado, impregnado con ácido sulfanílico y secado, seguido de tratamiento con alfa-naftilamina. Para la reacción, se dispone una superposición: tela blanca, papel reactivo, prenda problema, tela intermedia, tela humedecida en ácido acético al 25% y tela protectora; se aplica plancha térmica durante 5 minutos para revelar un patrón puntual rojo-naranja correspondiente a los granos de pólvora nitrada deflagrados.