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Para se ter uma idéia de como a vida e os hábitos do suspeito devem ser levados em consideração, o chumbo pode aparecer associado ao bromo em partículas provenientes de automóveis e ao antimônio nas placas de baterias e em algumas soldas. Partículas somente de chumbo podem estar vinculadas à profissão do suspeito, como mecânico, pintor, laboratorista, soldador, etc. O bário é encontrado em produtos de maquiagem, e em alguns tipos de papel, além de detergentes. O antimônio é usado em muitas fibras, como as de poliéster.

Basicamente, os resíduos de tiro são formados em condições específicas de temperatura e pressão durante o disparo, permitindo vaporização e rápida condensação de elementos oriundos principalmente da espoleta (Pb, Ba, Sb) em partículas com formato esférico e diâmetro variando entre 1-10 µm. Esta variação depende do tipo de arma empregada para efetuar o disparo (revólveres produzem mais partículas esféricas do que pistolas) e do calibre (quanto maior o calibre, maior o tamanho médio das partículas). A composição também pode variar, dependendo dos explosivos da espoleta.

A ciência progride no afã de promover respostas mais confiáveis. Neste sentido, técnicas como a Microscopia Eletrônica de Varredura acoplada a Espectroscopia por Dispersão de Energia vêem sendo utilizadas em todos os grandes laboratórios forenses do mundo na identificação de partículas oriundas de resíduos de tiro.

Microscopia eletrônica de varredura

Os detetives, ao investigarem se um determinado suspeito efetuou tiros com arma de fogo ou não, geralmente levam vários pequenos cilindros de metal chamados de ‘stabs’ (veja Figura 6) que contém um adesivo, o qual é esfregado principalmente na pele do suspeito, em pontos específicos como a palma e dorso da mão. Resíduos de disparos de arma de fogo (doravante GSR, do inglês gunshot residue), se presentes, irão aderir ao adesivo. O cilindro então é colocado no Microscópio Eletrônico de Varredura (SEM, do inglês Scanning Electron Microscope) e a superfície do adesivo é varrida por um feixe de elétrons.

Figura 6 – Kit GSR.

O SEM funciona basicamente como um microscópio óptico (MO). A diferença é que um MO depende dos fótons para formar uma imagem. Já o SEM depende dos elétrons emitidos pela superfície dos possíveis resíduos que constituem amostra analisada. Apesar de muito empregado na ciência, o MO tem seu uso limitado pelo comprimento de onda da luz visível. Utilizando-se luz com o comprimento de onda de 550 nm, por exemplo, dificilmente será possível distinguir entre objetos que estejam afastados por 0,005 m. A descoberta de que os elétrons têm também um comportamento ondulatório levou ao desenvolvimento do microscópio eletrônico (veja Figura 7), com um grau muito maior de resolução do que o óptico. Usando elétrons, por exemplo, com compri-

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CHEMELLO, E. Química Virtual, fevereiro (2007) Página 7 mento de onda de 6,06.10-3 nm, os microscópios eletrônicos, dependendo do tipo, podem gerar imagens com resolução da ordem de 5 nm.

Figura 7 – Exemplo de um microscópio eletrônico de varredura [fonte: QuantaFEI Company – w.fei.com]

O equipamento é constituído basicamente por uma coluna (canhão de elétrons, sistema de demagnificação), uma unidade de varredura, uma câmara de amostra, um sistema de detectores e um de visualização da imagem. O canhão de elétrons é usado para gerar um feixe de elétrons com energia e quantidade suficiente para ser captado pelos detectores. Este feixe eletrônico é então demagnificado por várias lentes eletromagnéticas, cuja finalidade é produzir um feixe de pequeno diâmetro e focalizá-lo em uma região específica da superfície analisada.

A energia perdida pelos elétrons ao atravessar a amostra é liberada de diferentes formas, dependendo do tipo de interação entre o elétron primário (proveniente do equipamento) e os átomos da mesma. Cada um dos sinais gerados (elétrons secundários, retroespalhados, fótons, raios-X, elétrons Auger, etc.) requer um detector específico para sua captação. Para análises forenses, os três principais sinais utilizados são os elétrons secundários, elétrons retroespalhados e os raios-X. A formação de raios-X a partir da incidência de elétrons na superfície do adesivo está ilustrada no esquema presente na Figura 8. Vale lembrar que se trata de uma representação simplificada do sistema atômico, mas que serve para melhor compreender o fenômeno.

Figura 8 - Princípio de formação de raios-X a partir da interação dos elétrons primários com os átomos da amostra. Optou-se pelo modelo planetário de átomo para a melhor compreensão do fenômeno [fonte:JOHLL, 2006].

Na Figura 8, em (a) temos a representação do elétron proveniente do canhão do microscópio incidindo sobre um átomo da amostra. Em (b) temos o fenômeno em que elétrons, com energia suficiente, arrancam outros existentes nas camadas mais internas da eletrosfera dos átomos do resíduo. Os elétrons mais afastados do núcleo, então, passam a ocupar a lacuna gerada pelo elétron do microscópio, a fim de recuperar a es-

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CHEMELLO, E. Química Virtual, fevereiro (2007) Página 8 tabilidade atômica. Esta transição emite radiação com comprimento de onda na faixa dos raios-X.

Da mesma forma que os espectros de emissão são como uma impressão digital de um elemento, a radiação de raios-X emitida também é característica, pois cada transição eletrônica nos elementos é diferente. Assim, através da observação do espectro, é possível fazer uma análise tanto qualitativamente como quantitativamente. Para isto, a técnica de Espectroscopia de Dispersão de Energia (EDS, do inglês Energy Dispersive Spectroscopy) é acoplada ao SEM. Um espectro de EDS de uma amostra de GSR pode ser visto na Figura 9.

Figura 9 – Espectro de EDS de uma partícula encontrada em uma amostra de um barril de uma pistola Pietro Beretta cal. 7.65 m, depois de atirar com um cartucho Giulio Fiocchi Lecco [fonte: ROMOLO, 1999]

Os elétrons secundários fornecem imagem de topografia da superfície das partículas existentes e são os responsáveis pela obtenção das imagens de alta resolução (veja Figura 10). Já os retroespalhados permitem a análise de variação de composição ou contraste de número atômico.

Figura 10 – Imagem de elétrons secundários de um resíduo de arma de fogo [fonte: Turk J. Chem, 1999].

Federal Alemã – “nós podemos encontrar uma partícula de resíduo de disparo de ar-

Uma das lacunas da balística forense, a qual infelizmente não é mostrada na ficção, é a determinação do tempo em que o disparo foi realizado. Segundo Ludwig Niewöhner, chefe da Seção de Resíduos de Tiro da BKA (Bundeskriminalamt) – a polícia ma de fogo micrométrica, mas nós não podemos dizer se ela estava lá há dois anos atrás ou há uma hora atrás.” Não obstante, Ludwig alerta para alguns estudos recentes que buscam realizar estimativas do tempo que o disparo foi efetuado.

Além disso, os problemas que podem afetar a análise, como metodologia de coleta dos resíduos e tamanho da área a ser analisada, estão sendo gradativamente resolvidos ou minimizados, utilizando kits de coleta específicos para SEM e programas de computador que permitem a busca e análise automatizada de partículas, segundo parâmetros definidos pelo operador.

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Para saber mais

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Agradecimento

Agradeço ao químico e amigo Leandro Maranghetti Lourenço pelas referências bibliográficas conseguidas junto às instituições com acesso permitido.

Sobre o autor

Emiliano Chemello é licenciado em Química pela Universidade de Caxias do Sul e professor do Ensino Médio na região da Serra Gaúcha.

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