Некоторые вопросы спектрографического исследования золы в экспертном отношении

В следственной и судебной практике в качестве вещественного доказательства, имеющего очень важное значение, встречается зола, например, обнаруженная на месте происшествия (в топках печей, остатках костров и т. д.). В таких случаях экспертам чаще всего делается предложение, исследуя золу, установить: не образовалась ли она в результате сожжения тканей и органов человека или животных?

Ознакомление с имеющимися в литературе данными о химическом составе тканей организма человека и животных, а также об отдельных видах топлива (каменный уголь, брикетированный уголь, древесина, торф) позволило прийти к выводу, что разрешение названного вопроса возможно по химическому составу зол.

Основным элементом для дифференциации зол мы избрали фосфор, содержание которого в тканях организма человека наиболее высокое по сравнению с другими минеральными элементами — 0,95% к весу тела, а в таких видах топлива, как каменный и брикетированной уголь или древесина, низкое — соответственно 0,001—0,04 и 0,02—0,03%.

Объектами исследования являлись ткани и отдельные органы: кости, мышцы, мозг, печень и др. В качестве топлива служили наиболее часто используемые в отопительных очагах каменный уголь, брикетированный уголь, торф и дрова (дубовые, березовые, сосновые, верба). Исходя из поставленной задачи, все объекты исследования были разделены на три группы: в первую — вошли золы, полученные при сожжении тканей и органов трупа человека без топлива, во вторую — золы, полученные при раздельном сожжении различных видов топлива, в третью — золы, полученные при сожжении органов и тканей трупа человека на каждом отдельном виде топлива.

Сожжение органов и тканей трупов людей без топлива производилось в муфельных печах. Золы топлива получали двумя способами: путем озоления топлива в муфельных печах и сожжения в отопительных очагах (в голландских печах и в топке котлов центрального отопления). Золы третьей группы получали при сожжении тканей и органов трупов людей на соответствующем виде топлива в голландских печах и в топке котлов центрального отопления.

С объектами первой группы было поставлено 20 опытов, второй — 120, третьей— 155, всего 295 опытов (см. таблицу).

Полученные образцы золы растирали в агатовой ступке (каждый отдельно) до пудрообразного состояния.

Исследование золы проводилось на кварцевом спектрографе ИСП-28; ширина щели 0,01 мм; источником света служила дуга Свентицкого. Сила тока 6 А, экспозиция 2 минуты. Спектры фотографировали на спектрографических фотопластинках типа II.

Из каждого образца золы брали для исследования по три пробы. Навеску золы в 20 мг помещали в углубление диаметром 4 мм и глубиной 2 мм, высверленное в спектрально чистом угольном электроде диаметром 6 мм.

Количество опытов с разными объектами

Вначале нами были исследованы объекты первой группы. Было установлено, что при спектрографировании золы, полученной при озолении компактного вещества изолированных трубчатых костей, обнаруживаются линии следующих элементов: Са, Р, Mg, Sr, Cu, Ag, Fe, Ti, Si, Al, Pb, Na, К. Полного выгорания пробы при данных условиях не происходило. Необходимо отметить, что при исследовании указанной золы костей, несмотря на то, что основу их составляют Са, Р и Mg, интенсивность линий этих элементов была слабая, фон почти отсутствовал. Дуга при этом горела неравномерно; это можно объяснить тем, что в течение первой минуты образуется королек и кривая испарения резко падает. При смешении золы кости со спектрально чистым угольным порошком, препятствующим образованию королька, процесс горения дуги стабилизировался и спектры получались сочные, количество линий элементов Са и Mg увеличивалось.

При исследовании золы, полученной при озолении костей с мягкими тканями, в спектрах были обнаружены линии следующих элементов: Са, Р, Mg, Sr, Cu, Ag, Fe, Ti, Si, Al, Pb, Na, K, Mn, Zn. Дуга горела стабильно, линии получались сочные и смешивать золу с графитом не требовалось.

В золе от органов (печень, сердце, почки, мозг), кроме указанных выше элементов, обнаружены: Мо, Со, V.

В спектрах каменного и брикетированного углей и торфа были обнаружены линии следующих элементов: Са, Mg, Sr, Cu, Ag, Fe, Ti, Si, Al, Pb, Na, K, Mn, Zn, Mo, Co, V, Cr, Ni, Cd, Sn, В. В спектрах дров — линии Са, Mg, Sr, Cu, Fe, Ti, Si, Al, Pb, Na, K, Mn, Zn, Co, Cr, B.

При сопоставлении спектрограмм объектов первой и второй групп оказалось, что они резко отличаются друг от друга как по наличию или отсутствию линий, присущих тем или иным элементам, так и особенно по комбинациям и количественным соотношениям (по количеству и интенсивности линий) элементов, входящих в состав объектов. Так, например, можно отметить присутствие линии Ni в спектре золы каменного и брикетированного угля и торфа и отсутствие ее в спектрах золы дров. Не менее показательна количественная комбинация элементов; так, в золе каменного, брикетированного угля и торфа содержатся большие количества железа, титана, кремния и других элементов, чем в золе исследуемых видов дров, где эти элементы содержатся в очень малых количествах, вплоть до следов.

Во всех случаях спектрографического исследования зол каменного, брикетированного угля, дров и торфа линии фосфора Р1 2553, 28 и 2554, 93А не были обнаружены. Линия фосфора 2535, 65А не изучалась, так как она перекрывается линией Fe. Линия Р 2534, 01А также не изучалась, так как она перекрывалась линиями элементов Сг и Мп, которые в исследуемых видах топлива содержатся в довольно больших количествах.

Отсутствие в указанных спектрах зол линий фосфора Р1 2553, 28 и 2554, 93А не означает, конечно, что фосфор отсутствует в этих пробах, а указывает лишь на то, что концентрация фосфора в данных пробах ниже предела его обнаружения спектральным методом при данных условиях получения спектрограмм (А. К. Русанов, Л. Н. Индиченко).

При исследовании зол, образовавшихся при сожжении тканей и органов трупов людей на указанных выше видах топлива (кроме торфа), во всех случаях было установлено наличие фосфора в большем или меньшем количестве по линиям Р1 2553.28 и 2554,. 93А. Интенсивность линий фосфора 2553, 28 и 2554, 93А в пробах, взятых из разных мест поддувала, была различной, что объясняется неравномерным распределением золы от сожжения тканей и органов трупа в золе топлива при просыпании в поддувало.

Ввиду того что в отопительном очаге топлива может быть израсходовано значительно больше, чем необходимо для полного разрушения тканей, соотношение количества золы дров и золы тканей изменится в сторону увеличения количества золы дров. Последнее может привести к тому, что в отдельных случаях линии фосфора в спектрограмме будут отсутствовать. Кроме того, в зависимости от зольности топлива, а она может достигать 50% и более, это соотношение также будет изменяться, т. е. будет иметь место уменьшение концентрации фосфора.

Учитывая это, мы решили определить то минимальное количество золы тканей трупа человека в золе топлива, при котором еще возможно при данной методике обнаруживать в спектрограммах линии фосфора. С этой целью нами была исследована зола брикетированного угля и зола, полученная при озолении ребер с частью мышц и органов. Зола брикетированного угля была разделена на 11 равных частей по 1 г; в каждую часть вводили золу указанных тканей в возрастающем количестве:

0,01; 0,05; 0,1; 0,15; 0,20; 0,25; 0,30; 0,35; 0,40; 0,50 г. Таким образом, были приготовлены как бы эталоны; все эти эталоны засняты на одну фотопластинку, каждый по три раза. При расшифровке спектрограмм было установлено, что линии Р1 2553, 28 и .2554, 93А хорошо различимы уже при концентрации 0,05 г золы тканей в 1 г золы брикетированного угля. При концентрации 0,01 г эти линии слабо различимы.

Этот эксперимент подтвердил также наблюдение, что при введении в золу топлива соответствующего количества золы тканей трупа человека происходит разбавление концентрации отдельных элементов, входящих в состав золы топлива. Последнее имело место в отношении ряда элементов: Ре, Mg, Ti, Сг, В, Со и др. и обнаруживалось как по уменьшению интенсивности линий, так и — в большей степени — по уменьшению их числа. Указанное, по-видимому, объясняется увеличением количества фосфора и отчасти стронция, интенсивность линий которых с увеличением количества вводимой золы тканей возрастала.

Изложенные выше результаты эксперимента показали, что, если на 100 частей золы топлива приходится 5 частей золы тканей, определение фосфора в исследуемой смеси зол все же возможно.

При исследовании золы, образовавшейся при сожжении скелетированных костей на дровах, мы обратили внимание на то, что в спектрах этих зол железо обнаруживалось во много раз в меньших количествах (по интенсивности и количеству линий), чем в спектрах золы, образовавшейся при сожжении с тканями и органами. Это положение, как нам кажется, может сыграть известную роль при разрешении вопроса, какие кости были сожжены — скелетированные или нет. Однако здесь требуется еще дальнейшая разработка.

В связи с тем, что в тканях и органах животных также содержится много фосфора, при сожжении частей животного на спектрограмме может наблюдаться картина, сходная с той, какая имеет место при сожжении частей трупа человека.

Для проверки этого положения нами было озолено в муфельной печи говяжье мясо с частью кости и полученная зола была смешана с золой дубовых дров (10:100). При спектрографическом исследовании этой смеси зол также были обнаружены линии фосфора и линии тех же элементов, что и при исследовании зол от тканей человека.

Исходя из всего изложенного, мы считаем возможным дифференциацию золы, полученной при сожжении топлива, от золы, образовавшейся при сожжении частей трупа человека или животного на том или ином виде топлива по наличию на спектрограмме линий фосфора.

Невозможность отличить спектрографическим методом золу, образовавшуюся от сожжения тканей и органов трупа человека, от золы сожженных животных, с нашей точки зрения, не говорит против возможности применения этого метода в судебномедицинской практике, так как последний вопрос в ряде случаев может быть разрешен следственным путем.

Считаем целесообразным кратко изложить основные положения, которыми необходимо руководствоваться при изъятии золы из отопительного очага на месте происшествия.

1. Золу следует брать из поддувала или непосредственно из печи (русская печь) по 50—100 г из 4—5 мест очага, после чего всю оставшуюся золу надо перемешать и взять еще одну среднюю пробу весом в 50—100 г.
2. В случаях изъятия золы из костра (в лесу, поле и т. п.), когда костер присыпан почвой, а также если зола из отопительного очага высыпана на землю и присыпана ею, то, кроме золы, необходимо взять 3—4 пробы по 50—100 г земли с места костра и с места, откуда бралась земля для засыпки.
3. С места происшествия обязательно надо взять и топливо, которое использовалось или которое могло быть использовано в отопительном очаге (дров 1—1,5 кг, каменного угля 500 г); отсутствие такового значительно затрудняет проведение экспертизы.
4. Если в отопительном очаге среди золы обнаруживаются обугленные бесформенные кусочки, их также необходимо направить для исследования.

Выводы

1. При помощи спектрографического исследования возможна дифференциация золы, полученной при сожжении топлива, от золы, образовавшейся при сожжении тканей и органов трупа человека или животного на том или ином виде топлива.
2. Возможна дифференциация золы скелетированных костей от золы нескелетированных костей, сожженых на дровах.
3. Спектрографический анализ дает возможность установить по золе вид топлива, использованного для сожжения тканей и органов трупа.