مقالات المجلة

12- أجهزة الكروماتوجرافيا في التحقيق الجنائي لحوادث الحرائق والانفجارات (الطرق النظامية وتحضير العينات)

مقدمة

يُعَدُّ التحقيق الجنائي في حوادث الحرائق والانفجارات من أكثر مجالات التحليل الكيميائي تعقيدًا، نظرًا لتداخل نواتج الاحتراق وتعرُّض العيِّنات لعوامل فيزيائية وكيميائية قاسية. وفي هذا السياق، تلعب أجهزة الكروماتوجرافيا دورًا محوريًا في كشف بقايا مسرعات الاشتعال، وتحديد طبيعتها الكيميائية بدقَّة عالية، وَفْقًا لمعايير علمية ونُظُم دولية معتمدة. ويستعرض هذا المقال الطرق النظامية لاستخلاص وتحليل عيِّنات مخلَّفات الحرائق، إلى جانب أبرز التقنيات التحليلية المتقدمة المستخدمة في دعم الأدلة الجنائية، وتعزيز موثوقية نتائج التحقيق.

الطرق النظامية المتَّبعة لاستخلاص وتحليل العيِّنات

هناك العديد من الطرق لتحليل العيِّنات الناتجة من مُخلَّفات الحرائق المشتبه في احتوائها على مواد بترولية، أو مسرعات للاشتعال، وَفْقًا لرقم الطريق، والتصنيف العالمي للمعايير المطبقة لجمعية ASTM.

رقم الطريقة مجال الاستخدام
E-1385 فصل واستخلاص بقايا المواد المسرعة للاشتعال بواسطة التقطير البخاري

Steam Distillation

E-1386 فصل واستخلاص بقايا المواد المسرعة للاشتعال بواسطة استخلاص المذيبات

 Solvent Extraction

E-1387 فصل واستخلاص بقايا المواد المسرعة للاشتعال بواسطة كروماتوجرافيا الغاز GC
E-1388 فصل واستخلاص الأبخرة المتصاعدة من بقايا المواد المسرعة للاشتعال بواسطة تقنية سحب الغازات فوق العيِّنات  Headspace 
E-1389 تنظيف عيِّنات مخلَّفات الحرائق المستخلصة عن طريق النَّزع الحمضي لإزالة جزيئات النيتروجين والأكسجين من العيِّنة المستخلصة Acid stripping 
E-1412 فصل واستخلاص بقايا المواد السائلة المسرعة للاشتعال من العيِّنات المحترقة عن طريق الفحم المنشط Activated charcoal باستخدام Headspace
E-1413 فصل وزيادة تركيز السوائل القابلة للاشتعال بواسطة التَّركيز الديناميكي للفحم
E-1618 الكشف عن بقايا مخلَّفات الحرائق للمواد السائلة المسرعة للاشتعال بواسطة جهاز كروماتوجرافيا الغاز مطياف الكتلة GC-MS 
E-2154 فصل واستخلاص المواد المسرعة للاشتعال من مخلَّفات الحرائق بواسطة الاستخلاص الدقيق على الطور الصلب SPME

برز طرق التحليل الكمِّي

  1. طرق التحليل الوزنـي Gravimetric Methods.
  2. الطرق الحجمية Volumetric Methods.
  3. طرق التحليل الكهربائي  Electro Analytical Methods.
  4. طرق التحليل الطيفي Spectroscopic Methods .

الطرق المعتمدة لتنقية وتحضير العيِّنات

Purpose  Method code
Cleanup  Method 3600C
Alumina Cleanup Method 3610B
Alumina Column Cleanup & separation of Petroleum wastes Method 3611B
Florisil Cleanup Method 3620B
Silica Gel Cleanup Method 3630C
Gel- Permeation Cleanup Method 3640A
Acid –Base Partition Cleanup Method 3650B
Sulfur Cleanup Method 3660B
Sulfur Acid / Permanganate Cleanup Method 3665A

أكواد طرق الاستخلاص

الغرض كود الطريقة
Organic Extraction & sample Preparation Method 3500B
Separator Funnel Liquid-Liquid Extraction Method 3510C
Continues Liquid –Liquid Extraction Method 3520C
Solid- Phase Extraction Method 3535
Soxhlet Extraction Method 3540C
Automated Soxhlet Method 3541
Extraction Of Semi volatile Analytes using Method 0010 Method 3542
Pressurized Fluid Extraction (PFE) Method 3545
Ultrasonic Extraction Method 3550B
Supercritical Fluid Extraction Of TRPHs Method 3560
Supercritical Fluid Extraction Of TAHs Method 3561
Waste Dilution Method 3580A
Waste Dilution For Volatile Organic Method 3585
Sample Preparation For Volatile organic Method 5000
VOCs In Soils & Others Solid Matrices using Equilibrium Headspace Analysis Method 5021
Purge-And –trap For Aqueous sample Method 4030B
Volatile Non-purge able water –Soluble Compound By Azeotropic distillation Method 5031
Volatile organic compounds Vacuum Distillation Method 5032
Closed-System Purge And trap & extraction For VOCs in Soil & waste Samples Method 4035
Analysis For Desorption Of Sorbent cartridges Method 5042A

كروماتوجرافيا الألفة

Affinity Chromatography

قنية بيوكيميائية تستخدم لتنقية المبلمرات الطبيعية -وخصوصًا البروتينات- باستعمال راتنجات خاصة تحتوي على جزيئات لها ألفةٌ وانجذابٌ عالية الارتباط ببروتينات معينة، وتعمل من خلال ربطات متَّصلة برابطة تساهميَّة بداعمة خاملة غير قابلة للذوبان, فيشترط على المتَّصلة أن يكون لها ألفةٌ محددة للمبلمر، بحيث عندما يتمُّ إمرار المحلول الذي يحتوي على الوصلة في العمود، فإنَّها تحتجز، وبالتالي يتمُّ فصلها عن أيَّة جزيئات أخرى مُلوَّثة بوسائل ملائمة، فيتم الحصول على البروتينات بشكل نقيٍّ, وتقوم هذه التقنية على أساس الألفة العضوية بين نوعين من الجزيئات؛ ممَّا يسمح بفصل أحد المكوِّنات البيولوجية في مزيج من المكونات الأخرى.

مطيافيَّة تحويل فورير للأشعَّة تحت الحمراء:

أبرز التقنيات المستخدمة في استخلاص وكشف بقايا مسرعات الاشتعال المستخدمة في الحرائق المتعمدة:

طرق التعرُّف على مسرعات الاشتعال، وجمعها وتحليلها في الحرائق المتعمَّدة:

تحليل مسرعات الاشتعال في بقايا الحريق المتعمد بتقنية طرق الفصل الكروماتوجرافيا:

إنَّ تحليل مخلَّفات الحرائق، والكشف عن نوع المسرعات المستخدمة فيها عند الاشتباه في وجود حريق متعمَّد يُعدُّ من أهم الفحوصات، فوجود أي آثار محتملة لهذه المسرعات في العيِّنات المرفوعة من مسرح الحادث يعتبر من النِّقاط الحاسمة في إثبات: هل الحريق متعمَّد وبقصدٍ جنائي أو لا؟

مكتشف التأيُّن اللهبي – مكتشف التأيُّن الضوئي

مفهوم الكروماتوجرافيا (Chromatography)، أو الفصل الكروماتوجرافـي اللوني هي عمليَّة فصل المواد في عيِّنة تحتوي على خليطٍ من المواد المختلفة؛ إذ تنتقل المكونات المختلفة للخليط عَبْر طورين اثنين، وهما: الطور الثابت Stationary Phase، والطور المتحرِّك  Mobile Phase وتنتقل المواد عَبْر الطور المتحرك؛ إذ تمتلك كلُّ مادة سرعة انتقال مختلفة، وتسير المواد ذات الحجم الجزيئي الأكبر بسرعة أبطأ من المواد ذات الحجم الجزيئي الأصغر، وبذلك يتمُّ فصل المكونات عن بعضهما كيميائيًّا، وقد استخدمت هذه التقنية لأوَّل مرة لفصل الأصباغ، ومنها تمَّ اشتقاق اسم العملية.

إنَّ الاختلاف في بعض العوامل الكيميائية أو الفيزيائية (مثل: قابليَّة ذوبان بعض المكوِّنات في الطور المتحرِّك، وتحرُّكها من خلالها، وقوة ارتباطها بالطور الثابت) أدَّى إلى تحرُّك بعض المكوِّنات بشكلٍ أسرع من غيرها؛ ممَّا يُسهِّل فصل المكونات داخل هذا المزيج, ولابدَّ من استعمال تقنيات تحليل عالية الدقَّة والحساسية، خصوصًا عند تحليلها بتَراكيز صغيرة جدًّا كما هو الحال في التحليل الجنائي لهذه المواد, وغيرها من المواد في السوائل والأنسجة المأخوذة من الإنسان، أو المنتشرة على الأسطح، أو المختلطة بعيِّنات مُعقَّدة؛ مثل: التربة, وقد تطوَّرت تقنيات التحليل الآلي لهذه المواد تطورًا مذهلًا خلال السنوات الماضية؛ ممَّا نتج عنه حساسيةً في التحليل تصل إلى مستويات فيمتو جرام في اللِّتر الواحد, ودقَّة عالية تستطيع التمييز بين المُركَّبات إلى مستوى أربعة أو خمسة أرقام بعد الفاصلة للكتلة.

ووَفْقًا لمجموعة العمل العلمية للتحليل، وحسَب قدرات أجهزة التحليل التفريقيَّة ودقَّتها (Resolution)، فإنَّ تحليل المواد ينبغي أن يمرَّ بمرحلتين:

المرحلة الأولى: مرحلة المسح، وتُسْتعمل فيها أجهزة شرهة جدًّا للمواد  High Affinity، ورخيصة وسهلة التناول؛ مثل: التحليل اللونـي، والتحليل باستخدام تقنيات  ELIZA، وذلك لتحديد وجود المجموعة الَّتي تنتمي لها المادة، والنتيجة إمَّا إيجابية أو سلبية فقط دون تحديدٍ لمعلوماتٍ تفصيليةٍ عن ماهية المادة أو كمياتها؛ ولذلك يحتاج الكيميائي إلى مرحلة أخرى، وهي:

المرحلة الثانية: مرحلة تأكيد التحليل (Confirmation)، والتي يستعمل فيها أجهزة عالية الدقَّة والحساسية، ولها القدرة على تحديد ماهية المادَّة وكميَّاتها، إضافةً إلى قدرات تفريقيَّة عالية كما سبق الإشارة إليه.

خاتمة:

تُشكِّل الطرق النظامية المعتمدة لتحضير واستخلاص وتحليل عينات مخلَّفات الحرائق الأساس العلمي لأي تحقيق جنائي ناجح. ويضمن الالتزام بالمعايير الدولية، وفهم مبادئ الفصل الكروماتوجرافي، الحصول على نتائج دقيقة وموثوقة تمهِّد للانتقال إلى التقنيات التحليلية المتقدمة في مراحل التأكيد الجنائي.

موضوعات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *