Изменение оптических свойств капель крови под влиянием отрицательной температуры окружающей среды на различных поверхностях

Изменение оптических свойств капель крови под влиянием отрицательной температуры окружающей среды на различных материалах недостаточно изучено в судебной медицине, однако знание данных особенностей может быть полезно при установлении некоторых обстоятельств происшествия.

Цель исследования – изучить влияние отрицательной температуры окружающей среды и динамику изменения оптических свойств капель крови на различных поверхностях (бетон, металл, дерево, окрашенная поверхность, кирпич).

Материалы и методы исследования. Предметом исследования являлась свежая венозная кровь. Объектом исследования послужили пятна крови на различных поверхностях при отрицательной температуре. Капли крови наносились (капались) с высоты 30 см при помощи пипетки, позволяющей получить капли одинакового объема.

Капли наносились на твердую поверхность: бетон, железо, дерево, лакокрасочная поверхность, кирпич. Предметы, на которые производили капание, до проведения экспериментов не менее часа находились на открытом воздухе для полного охлаждения, до температуры окружающей среды. Измерение температуры поверхностей осуществлялась с помощью инфракрасного пирометра TI130 (диапазон частот измерений от -20 до +500 °С, погрешность ± 1%). Температура их поверхностей во время экспериментов соответствовала температуре воздуха.

На каждую из выбранных поверхностей было нанесено по 3–4 капли. Было проведено более 15 исследований через определенный промежуток времени. Визуальный осмотр каждой серии нанесенных капель производился на протяжении периода времени, но не менее 7 раз: сразу после нанесения капель; через 5 минут; 15 минут; 30 минут; 45 минут; 1 час; 2 часа.

Изменения цвета фиксировались с помощью фотокамеры, в качестве источника освещения выступала светодиодная лампа «теплого» света (2 700–3 000 К), так как важным фактором при определении цвета является характер источника освещения.

Оценка цвета проводилась согласно практическому пособию для судебно-медицинских экспертов и патологоанатомов (Автандилов Г.Г., 1962).

В результате проделанной работы увидели, что изменение цвета капель крови при попадании на металлическую поверхность происходит быстрее, чем на других поверхностях; уже через 5 минут видны изменения, что связано с тем, что самый теплопроводный материал из используемых в нашем исследовании – это железо. За счет того, что кровь имеет температуру приблизительно 30 °С, а железо минусовую температуру от -10 до -16 °С, то энергия быстро распространяется по всей поверхности, и кровь постепенно охлаждается, меняя при этом свои оптические свойства. Также высокая теплопроводность металла объясняется еще наличием в нем свободных электронов. Электроны постоянно находятся в движении, не останавливаясь на месте, что позволяет им перемещать тепло по всей поверхности, тем самым быстрее происходит охлаждение капель крови и изменения оптических свойств.

Изменение цвета капель крови при попадании на бетонную поверхность меняется так же, как и на поверхности металла, но с 5-минутном отставанием. Цвет капель крови изменяется от более темных оттенков к более светлым, что связано с такими факторами, как: плотность – чем плотнее материал, тем лучше теплопроводность; пористость – чем крупнее поры, тем лучше теплопередача; температура – с повышением температуры теплопроводность увеличивается.

На кирпиче капли крови тусклее и темнее, чем на других поверхностях, за счет того, что кирпич является пористым материалом, и часть крови впитывается. В нашей работе использовался полнотелый керамический кирпич, у него теплопроводность выше, вследствие чего цвет капель изменяется в каждый промежуток времени от более темного цвета к более светлому.

Как видно из проделанной работы, изменение цвета капель крови на деревянной поверхности происходит очень медленно. Первые 15 минут цвет капель не изменялся, только появилась матовость на всей поверхности. По своей структуре дерево имеет низкий коэффициент теплопроводности за счет волокнистой структуры, и между этими волокнами имеются пустоты, которые заполнены воздухом, а воздух имеет малую плотность, поэтому теплопроводность дерева низкая.

На окрашенной поверхности оптические свойства капель крови изменяются очень медленно за счет теплового сопротивления. Первые 15 минут цвет капель не изменяется. За счет поверхностного сопротивления капли крови быстрее всего охлаждаются, и идет изменение цвета на поверхности капель крови.

Выводы

Отрицательная температура неоднозначно влияет на изменение оптических свойств капель при их попадании на различные материалы, что связано с их разной теплопроводностью.

При отрицательной температуре происходит кристаллизация крови, что приводит к изменению ее оптических свойств. Скорость изменения зависит от характера материала, температуры окружающей среды и времени.

Скорость изменения оптических свойств капель крови зависит от характера материала, температуры поверхности.

В ходе практического исследования капель крови на осмотре места происшествия целесообразно использовать цветовую таблицу для стандартизации описания, а также фотографировать с источником света в режиме (2°700–3°000 К).

Список литературы

1. Автандилов Г.Г. Краткая шкала цветов, 1962.