Workshop CSI Kemidetektiver Ett tema vi genomfört på Umevatoriet som varit populärt både bland elever och lärare är kemidetektiver. Man kan genomföra detta tema på skolorna och det passar olika årskurser beroende på vilka undersökningar man genomför. Bakgrund: När eleverna kommer till oss får de veta att det varit inbrott under natten på Umevatoriet. Polisen har varit här och säkrat vissa spår efter gärningsmannen. De som polisen funnit är ett vitt okänt pulver, ett hårstrå från ett djur, fingeravtryck på papper samt en lapp skriven med en brun tuschpenna. Polisen har även hittat fyra misstänkta och har skickat information om dem till oss. Polisen har varit hemma hos de misstänkta och självklart så visar det sig att alla fyra misstänkta har husdjur (hårstrået), de har också hittat både bruna tuschpennor och vita okända pulver hos alla misstänkta och även tagit fingeravtryck på dem. Då polisen har väldigt mycket att göra har de bett oss på Umevatoriet att hjälpa till med att hitta inbrottstjuven. De undersökningar vi ska göra är följande: Vi ska ta reda på vilket av de fyra pulvren som hittats hos de misstänkta som stämmer överens med det pulver polisen hittat på brottsplatsen. Vi undersöker pulvrets löslighet i vatten, kollar vilken färg pulvret får då vi tillför rödkål och även den färg pulvret får vid tillsatts av jod. Vi undersöker om pulvret reagerar med ättika samt tittar på vilken färg lågan får då vi eldar pulvret. Till slut kan vi jämföra våra resultat med det pulver som hittats på brottsplatsen. Med vilken penna den upphittade lappen är skriven med. Vi måste alltså undersöka alla bruna tuschpennor som hittades hos de misstänkta. Vi använder kromatografi för att se vilken av de bruna pennorna som ger samma mönster som den penna som använts för att skriva lappen som hittats. Från vilket djur det upphittade hårstrået kommer från. Vi tittar på hårstrån från häst, hund och katt i mikroskop och jämför sedan med det upphittade hårstrået. Vilka fingeravtryck finns på papperet som hittats på brottsplatsen. Vi framkallar fingeravtryck från papper som hittats på brottsplatsen. Vi använder jodkristaller som vi värmer upp med hårtork och får på det sättet ångan från joden att fastna på de feta fingeravtrycken. Sedan jämför vi med de misstänktas fingeravtryck.
Att förbereda innan: Framkalla de misstänktas fingeravtryck så att eleverna har något att jämföra med. Gör iordning färdiga preparat med hårstrån från häst, hund och katt så att eleverna kan jämföra med det upphittade hårstrået på brottsplatsen. Ordna tuschpennor som du framkallar med kromatografi så att eleverna kan jämföra med pennan som skrivit texten på den upphittade lappen. Koka rödkål som sedan kan användas som indikator. Exempel på stationer: 1. Analys av pulver: Löslighet ph-test med rödkål Jodtest Test med ättika lågtest 2. Fingeravtryck 3. Hårstrå 4. Kromatografi Exempel på pulver som kan användas: Citronsyra, Natriumkarbonat (soda), Litiumklorid, Bikarbonat
Analys av pulver Löslighet i vatten: Lägg 1/2 tesked av ditt prov i en bägare. Mät upp 25 ml vatten i ett mätglas och häll i bägaren. Rör om ordentligt med en sked och iaktta. Löser det sig ordentligt? Får man en klar lösning? Anteckna vad som händer i ditt protokoll. Rödkålstest: Fyll ett provrör till hälften med lösningen från din bägare. Tillsätt 10 droppar rödkålssaft. Vilken färg får lösningen? Anteckna vad som händer i ditt protokoll. Jodtest: Fyll ett provrör till hälften med lösningen från din bägare. Tillsätt en droppe jod. Vilken färg får lösningen? Anteckna vad som händer i ditt protokoll. Ättika: (Görs i dragskåp) Lägg några korn av ditt pulver på ett urglas. Tillsätt 10 droppar ättika. Anteckna vad som händer i ditt protokoll.
Lågtest (görs i dragskåp) Vilken färg får lågan då man bränner pulvret? Du får hjälp av en lärare med denna test.
Kromatografi Olika pennor har olika sammansättning bläck. Med hjälp av kromatografi kan man separera de olika komponenterna i bläcket och jämföra tex olika märken av bläckpennor. Vi ska jämföra bläcket från lappen hittad på brottsplatsen med pennor insamlade från de misstänkta för att se om vi kan fastställa vilken penna som använts för att skriva lappen. Tillvägagångssätt Du som lärare gör först en kromatografi på den penna som hittats på brottsplatsen så att eleverna har något att jämföra sina resultat med. Låt sedan eleverna göra kromatografin på de fyra misstänktas pennor och jämföra med den upphittade. Gör iordning lite eluent (propanol:etanol:vatten:ättiksyra 60:10:20:0,5). Ha i lite eluent i en glaskyvett (eller liknande). Klipp till bitar av TLC-platta eller filterpapper så att de går ner i kyvetten. Sätt en prick från alla bruna pennorna på ett kromatografipapper, ca ½ cm från nedre kanten. Markera längst upp med blyerts vilken prick som tillhör vilken penna. Sänk ner papperet i glas-kyvetten med lösningen. Prickarna ska vara ovanför lösningen. Jämför sedan ditt resultat med den upphittade pennans resutat. OBS håll reda på ditt eget kromatografipapper om ni delar glas-kyvett med någon annan grupp! 1 2 3 4 Glas-kyvett.... Kromatografipapper
Framkallning av fingeravtryck Mönstret på våra fingertoppar består av åsar i huden, så kallade papillarlinjer. Dessa är färdigutvecklade redan i fostervecka 17 och ändras inte med tiden. Mönstret växer däremot i takt med att vi växer. På åsarna finns porer som gör att fingrarna täcks med svett, hudceller, proteiner, fett m.m. Det är detta som överförs till de ytor vi rör vid och bildar fingeravtryck. Fingeravtryck är personliga och olika hos alla människor och är därför en viktig del av bevisföringen i kriminalfall. Tillvägagångssätt Du som lärare framkallar först de misstänktas fingeravtryck så att eleverna har något att jämföra sitt resultat med. Gör sedan avtryck på de upphittade papprena som eleverna får hitta och framkalla. OBS tänk på att använda handskar och ta papper som inte så många redan tagit i (de blir alldeles för många avtryck då) Låt sedan eleverna framkalla fingeravtrycken på de upphittade papprena Kom ihåg handskar! Lägg några jodkristaller i en glasburk med lock. Klipp ut området på papperet där du tror att fingeravtrycket finns. Fundera först var på papperet du tror det finns fingeravtryck. Rulla ihop papperet och lägg ner i glasburken. Skruva åt korken. Värm utsidan av burken med hårtorken ett par minuter. Håll i locket, burken blir varm. När du hittat fingeravtrycket jämför du med de misstänktas avtryck.
Bågar, plana eller skarpa? Loopar, enkla eller dubbla? Virvel, fullständig eller ofullständig?
Analys av hårstrå Olika personer och djurarter har olika hårkvaliteter och kan därmed identifieras. Djurhår är ofta tjockare än människohår. Ett hårstrå byggs upp som följer: Fjällskiktet - cuticula Det yttersta hårskiktet är fjällskiktet, och heter cuticula på latin. Fjällskiktet skyddar hårets inre delar. Hos människohår är skiktet mer oorganiserat och överlappande än hos andra djur. Barksubstansen - cortex Barksubstansen heter cortex på latin och är runda, sammanlänkade celler som är cirka 5 µm tjocka och 100 µm långa. Cortex gör håret starkt, elastiskt och hållfast. Mellan cellerna finns det proteinrika kittet som håller samman håret som ett slags lim. Hårets märg - medulla Tunt människohår och tunn päls består bara av fjällskikts- och cortexceller, men ju tjockare hårstrået är, desto fler medulla-celler finns det i stråets mitt. Man kan alltså titta på om medullan är fragmenterad eller saknas helt. Tillvägagångssätt Som lärare samlar du in hårstrån från de olika djuren och gör färdig preparaten som eleverna kan titta på. Montera hårstråna på objektsglas genom att först stryka ut en tunn sträng nagellack och sedan försiktigt lägga hårstrået i. Låt torka. Låt sedan eleverna titta på de olika hårstråna i mikroskop eller förstoringsglas och jämföra med det upphittade hårstrået. Studera funna hårstrån i mikroskop eller med förstoringsglas. Notera färg och andra särdrag som kan bidra till att binda mördaren till brottsplatsen eller fria misstänkta. De eleverna kan titta på och jämföra är hårstråets yta, dess tjocklek samt stråets kärna. Är den hel, avbruten eller fragmenterad? Hel Avbruten Fragmenterad Hur stort är mellanrummet mellan ytan och kärnan? Vem av de misstänkta har just ett sådant pälsdjur!
Instruktioner för pulveranalysen: 1. Löslighet: Lägg ½ tsk av pulvret i en bägare och tillsätt 25 ml vatten. Anteckna vad som händer. 2. Rödkål: Fyll ett provrör till hälften med lösningen i bägaren och tillsätt 10 droppar rödkålssaft. Vilken färg får lösningen? 3. Jod: Fyll ett provrör till hälften med lösningen i bägaren och tillsätt en droppe jod. Vilken färg får lösningen? 4. Ättika: Lägg några korn av pulvret på ett urglas och tillsätt 10 droppar ättika. Vad händer? OBS görs i labbet! 5. Lågtest: Doppa platinaelektroden i lösningen och för in den i gaslågan. Notera färg. OBS görs i labbet! Tester Nr 1 Nr 2 Nr 3 Nr 4 Löslighet (reaktion i vatten) Löser sig pulvret lätt? Får man en klar lösning? Reaktion med rödkålssaft Vilken färg får lösningen? Reaktion med Jod Lösningens färg Reaktion med ättika Bubblar det? OBS görs i labbet Lågtest Vilken färg får lågan OBS görs i labbet
Kemidetektiver Sammanställning av bevisen Namn: Bevismaterial Misstänkt nr 1 Misstänkt nr 2 Misstänkt nr 3 Misstänkt nr 4 Hårstrå Penna Pulver Fingeravtryck