Detección electroquímica de residuos inorgánicos de disparo de armas de fuego mediante electrodos modificados con nanocarbonos

MARÍA DOLORES RUBIANES; PERRACHIONE FABRIZIO; GUSTAVO A. RIVAS

Congreso; XI CONGRESO ARGENTINO DE QUÍMICA ANALÍTICA; 2021

Dentro de la criminalística, la identificación de residuos de disparos de armas de fuego tiene una gran importancia en la resolución de hechos delictivos y se relaciona especialmente con la medicina legal. Los residuos de disparos de armas de fuego están asociados con el lugar, el momento de deflagración, el arma y el tipo de munición. El análisis de dichos residuos se realiza de forma rutinaria para resolver la mecánica del hecho y para ello, se intentan la diferenciación de las heridas de entrada y salida, la estimación de la distancia de disparo, el establecimiento del tipo de arma y munición utilizada, el seguimiento de la trayectoria del proyectil y la relación de un individuo con un incidente de disparo. Cuando se produce la detonación de un arma basada en cartuchos, se producen residuos que se enfrían muy rápidamente dejando rastros particulares sobre las superficies con las que entran en contacto. Estos residuos pueden ser identificados por su característica composición inorgánica elemental, conteniendo plomo, antimonio y bario mayoritariamente. El análisis de estos residuos proporciona evidencia importante en incidentes con armas de fuego, lo que hace que la calidad y rapidez de su análisis sea crucial. En este sentido el reto es lograr el desarrollo de nuevas metodologías y dispositivos portables, sensibles y selectivos que acompañen las demandas de la sociedad actual y estén al servicio de la justiciaEn este trabajo se plantea la posibilidad de desarrollar de manera simple y versátil un material de transducción electroquímica compuesto por un híbrido de nanocarbonos, basado en grafeno electroquímicamente expandido GEQE y puntos cuánticos de carbono (CQDots) para detectar y cuantificar tanto Pb (II) como Sb (III) de manera simultánea, ambos presentes en residuos de disparos de armas de fuego, y mediante un simple barrido voltamperométrico. Se estudiaron de manera crítica las condiciones de síntesis de los nanocarbonos mediante metodologías electroquímicas. Se empleó una ruta tipo top down para la síntesis de GEQE partiendo de barras de grafito, mientras que los CQDots se sintetizaron mediante una metodología bottom up utilizando L-arginina como precursor. En ambos casos, la formación de las nanoestructuras fue promovida por la aplicación de altos sobrepotenciales y fueron caracterizadas mediante experimentos Raman, TGA, Uv-Vis, DLS y FTIR. Los nanocarbonos GEQE y CQDots sintetizados fueron ultrasonicados, para promover el íntimo contacto de las nanoestructuras, y posteriormente inmovilizados sobre electrodos de carbono vítreo (GCE) previamente pulidos. El nanohíbrido obtenido demostró la presencia de numerosos grupos funcionales oxigenados y nitrogenados capaces de quelar cationes metálicos tales como como Pb (II) y Sb (III).GCE/GEQE-CQDots presentó una excelente performance para la detección mediante stripping adsortivo voltamperométrico de Pb (II) y Sb (III) haciendo que su respuesta electroquímica se vea notablemente incrementada y posibilitando su cuantificación simultánea de manera sensible y selectiva. Se obtuvo un potencial de pico de -500 mV para Pb (II) y de -170 mV para Sb(III), empleando buffer acetato 0,020 M pH=5,0 como medio de preconcentración y de detección. En esas condiciones, se analizaron muestras reales obtenidas en el polígono de Balística Forense de la Policía Judicial de la Provincia de Córdoba y, mediante el análisis de los resultados, fue posible correlacionar las cantidades halladas de ambos metales con la distancia a la que un proyectil fue disparado con un arma calibre 22 corto.Los estudios realizados abren las puertas al análisis de muestras balístico-forense mediante el empleo nuevas herramientas y técnicas que posibilitan la obtención de resultados con suma versatilidad, sencillez y rapidez de manera de facilitar la investigación forense en determinados hechos delictivos. Se plantea además la potencialidad poner a punto una metodología para mediciones descentralizadas de manera de ayudar a resolver situaciones criminales complejas.