Charakterystyka sk³adu organicz-

nego w pozosta³oœciach powystrza³o-
wych (OGSR) poprzez pomiary iloœci
propelenta i domieszek stabilizatora
to stosunkowo nowa metoda s³u¿¹ca
do ujawnienia, czy broñ palna zosta-
³a wykorzystana

1

. Jakoœciowa iden-

tyfikacja ró¿nych domieszek prochu
strzelniczego dostarcza informacji,
która prowadzi do powi¹zania pozo-
sta³oœci ze strza³u z niewystrzelonym
prochem strzelniczym oraz pomaga
w ustaleniu, czy sprawca odda³ strza³
z konkretnej broni palnej

2

. Stosunko-

wo niedawno w celu ustalenia, czy
mo¿na w idealnych warunkach po-
wi¹zaæ pozosta³oœci z niewystrzelo-
nym prochem, rozpoczêto iloœciowe
pomiary sk³adu nitrogliceryny (NG),
dwufenyloaminy (DPA), N-nitrosodif-
enylaminy (NnDPA) i N, N’-dietylo-
N,n’dwufenylo mocznika (centralit
etylu – EC) w OGAR. W badaniach
tego typu nale¿y oceniæ szereg czyn-
ników, w tym mo¿liwoœæ kontaminacji
(zanieczyszczenia) pozosta³oœci od
wczeœniej wystrzelonej amunicji, nie-
pewnoœæ wynikaj¹c¹ ze zmiennoœci
sk³adu chemicznego miêdzy cz¹-
steczkami oraz charakterystykê sk³a-
du determinowanego przez rodzaj
wykorzystanej sp³onki. Problem kon-
taminacji pozosta³oœci by³ ju¿ wcze-
œniej przedmiotem badañ. Zeichner
i wsp.

3

przeprowadzili eksperyment

z wykorzystaniem strza³ów testowych
oddanych z tego samego typu broni.
Zastosowali proch strzelniczy zawie-
raj¹cy ró¿ne sk³ady metaliczne

sp³onki. Analiza pozosta³oœci metod¹
SEM/EDX wykaza³a wystêpowanie
mieszanych pozosta³oœci o zmien-
nym sk³adzie sp³onki. Podobnie Wol-
ten i Nesbitt

4

opisali, ¿e przy strzale

z u¿ywanej broni zaobserwowano
doœæ czêste wystêpowanie niewiel-
kiej iloœci cz¹steczek zawieraj¹cych
miedŸ lub antymon w GSR z nabo-
jów, które nie zawiera³y tych pier-
wiastków. Harris

5

bada³ wp³yw nie-

konwencjonalnej amunicji o³owiowej
na póŸniejsze strza³y oddane z amu-
nicji bezo³owiowej CCI Blazer.
Oprócz tego, ¿e zaobserwowano
cz¹steczki o³owiu, baru i antymonu
w GSR, te same pierwiastki wykryto
równie¿ w próbkach pobranych z we-
wnêtrznych czêœci komory broni.
Z kolei Gunaratnam

6

wykry³ o³ów

i bar w GSR uformowanych w wyniku
oddania strza³u z dok³adnie wyczysz-
czonej broni z zastosowaniem bez-
o³owiowej amunicjê Sintox. Wpraw-
dzie dok³adne mechanizmy osadza-
nia siê i uwalniania substancji meta-
licznych nie s¹ znane, stawia siê jed-
nak tezê, ¿e mechanizmy te zacho-
dz¹ w wyniku wysokiej temperatury
i ciœnienia wytwarzanych wewn¹trz
komory, w momencie kiedy sp³onka
i proch ulegaj¹ gwa³townemu odpa-
rowaniu i kondensacji

7

.

Mach i wsp.

8

ujawnili dowody za-

nieczyszczenia OGSR od strza³ów
oddanych z u¿ywanej wczeœniej bro-
ni. Andrasko

9

, dziêki zastosowaniu

korelacji wzorów sk³adu domieszki,
odkry³ brak kontaminacji od wcze-

œniej oddanych strza³ów. W poni¿-
szym opracowaniu autorzy poprzez
iloœciow¹ analizê domieszek w pozo-
sta³oœciach utworzonych w wyniku
oddanych kolejno strza³ów z wyko-
rzystaniem znanego prochu precyzyj-
nie oceniaj¹ zjawisko kontaminacji.

W poprzednich badaniach sk³adu

prochu zbadano zmiennoœæ miêdzy
cz¹steczkami siedmiu komercyjnych
prochów. Podczas gdy niektóre typy
prochów wykaza³y spójny – jedno-
cz¹steczkowy sk³ad, pozosta³e cha-
rakteryzowa³y siê szerokim zakresem
ró¿nych stê¿eñ domieszek

10

. Obli-

czenie stosunku propelentu NG do
zawartoœci stabilizatora da³o dodat-
kowe informacje pomocne w powi¹-
zaniu pozosta³oœci z niewystrzelo-
nym prochem, nawet dla prochów
charakteryzuj¹cych siê niejednorod-
noœci¹ cz¹steczek. Poniewa¿ cz¹-
steczki OGSR s¹ w du¿ej czêœci wy-
nikiem niepe³nego spalenia pojedyn-
czych drobinek, zmiennoœæ w sk³a-
dzie niewystrzelonego prochu znaj-
dzie odzwierciedlenie w wystrzelo-
nych pozosta³oœciach. Zmiennoœæ ta
jest istotnym czynnikiem do rozwa¿e-
nia, w sytuacji kiedy mo¿na zabez-
pieczyæ jedynie niewielk¹ liczbê cz¹-
steczek OGSR. W swoich badaniach
autorzy dokonali wstêpnej oceny bra-
ku jednorodnoœci OGSR.

Na sk³ad OGSR mo¿e mieæ wp³yw

równie¿ materia³, z którego jest wy-
konana sp³onka amunicji

11

. Badania

tego typu s¹ teraz popularne, a to
z uwagi na niedawne wprowadzenie

PROBLEMY KRYMINALISTYKI 256/07

1

PRZEK£ADY

W.A. MacCrehan, E.R. Patierno, D.L. Duewer, M.R. Reardon

Badanie wp³ywu zmiany amunicji
na sk³ad domieszek organicznych
wystêpuj¹cych w GSR

Journal of Forensic Science 2001, nr 46 (1), s. 57–62

na rynek sp³onek charakteryzuj¹cych
siê nowym sk³adem, tzn. niezawiera-
j¹cych metali ciê¿kich. W odpowiedzi
na zwiêkszone zainteresowanie za-
gro¿eniem dla zdrowia i œrodowiska
naturalnego zwi¹zanym z wykorzy-
staniem konwencjonalnej amunicji
o³owiowej producenci komercyjni
przy wspó³pracy wojska USA opraco-
wali sp³onki i pociski bezo³owiowe.
Dlatego te¿ uwaga powinna byæ skie-
rowana na zbadanie charakterystycz-
nych sk³adników, które s¹ zwi¹zane
ze sp³onkami oraz prochem. W no-
wych sp³onkach metale, takie jak
cynk i stront, lub bazy organiczne
niezawieraj¹ce metalu s¹ stosowane
czêœciej ni¿ tradycyjne po³¹czenia
o³owiu, baru i antymonu. Poniewa¿
wykrycie cynku i strontu nie jest uni-
kalne dla GSR, nale¿y zbadaæ inne
sposoby identyfikacji pozosta³oœci
powystrza³owych. Analizy zmierza³y
do udzielenia odpowiedzi na pytanie,
czy istniej¹ znaczne ró¿nice miêdzy
stê¿eniami ujawnionych sk³adników
w sp³onkach bezo³owiowych oraz
w sp³onkach tradycyjnych. Autorzy
zbadali równie¿ za pomoc¹ elektrofo-
rezy kapilarnej, czy amunicja ze
sp³onk¹ bezo³owiow¹ zawiera cha-
rakterystyczne zwi¹zki organiczne.

Materia³y i metody

Odczynniki i wzorce

Do izolacji próbek OGSR za po-

moc¹ metody USE (ultrasonic so-
lvent extraction) wykorzystano wyso-
kiej jakoœci metanol HPLC (J.T. Ba-
ker, Phillipsburg, NJ)

12

. Roztwór bu-

fora do elektroforezy kapilarnej sk³a-
da³ siê z 25 mmol/l dodecylosiarcza-
nu sodu – SDS (Pierce, Rockford, IL)
oraz 10 mmol/l bufora boranu sodu,
pH 9,1 (granulowany kwas borowy,
Mallinckrodt, Pary¿, KY oraz boran
sodu w postaci krystalicznej, J.T. Ba-
ker) w wodzie HPLC. Standardowy
roztwór sk³adaj¹cy siê z 2000 mg/l
NG, 1000 mg/l DPA i 1000 mg/l EC
(AccuStandard Inc., New Haven, CT)

w metanolu rozcieñczono do 200
mg/l NG (100 mg/l – pozosta³e sk³ad-
niki) roztworem buforowym do kali-
bracji. Do standardowego roztworu
dodano równie¿ NnDPA (Chem Se-
rvice, West Chester, PA) do uzyska-
nia koñcowego stê¿enia 100 mg/l.
W metanolu przygotowano wzorzec
wewnêtrzny, 2-metylo-6-nitroanilinê
(MNA) (Fluka – Milwaukee, WI).

Badanie amunicji

W badaniach wykorzystano dwa

rodzaje dostêpnych na rynku pro-
chów: Hi-Skor 700X (dystrybutor IMR
Powder Company, Waszyngton, PA)
oraz Universal Clays (dystrybutor
Hodgdon – Shawnee Mission, KS).
Próbki prochu zatrzymano do analizy,
natomiast pozosta³¹ czêœæ za³ado-
wano do nabojów z br¹zu maj¹cych
sp³onki konwencjonalne (tradycyjne)
lub bezo³owiowe CCI (Small Pistol
O.E.M. Primer, Blount Inc., Lewiston,
ID) na strzelnicy Krajowego Instytutu
Wzorców i Technologii w Gaithers-
burgu (MD). W celu przeprowadzenia
eksperymentów ze zmian¹ prochu
ka¿dy rodzaj prochu by³ ponownie ³a-
dowany do 100 nabojów z br¹zu Re-
mington (.357 Magnum) posiadaj¹-
cych konwencjonaln¹ sp³onkê. W ce-
lu przeprowadzenia eksperymentów
ze zmian¹ sp³onki przygotowano 92
strza³y z ka¿dym rodzajem prochu
oraz dla obu rodzajów sp³onki. Strza-
³y oddano z rewolweru Smith and
Wesson, model 19-4, .357 Magnum.
Zastosowano pociski 125-kulkowe
z wydr¹¿onym wierzcho³kiem. Ka¿dy
nabój by³ za³adowany 4,5 kulki (ok.
290 mg) prochu.

Zabezpieczanie pozosta³oœci

Pozosta³oœci powystrza³owe ze-

brano do dwunastu pude³ek z tworzy-
wa sztucznego (wymiary 41 cm x 38
cm x 17 cm) ze zdejmowan¹ pokry-
w¹. Na dnie ka¿dego pude³ka
przewiercono otwór o przekroju 10
cm. Otwory zosta³y przykryte kwadra-

tami z teflonu o wymiarach 15 x 15
cm (Bytac, PGC Scientifics), przez
które pociski wystrzelono. Podczas
strza³ów zdejmowano pokrywê pu-
de³ka i oddawano strza³ z broni z od-
leg³oœci 2 metrów, prostopadle do tar-
czy o kierunku nachylenia w dó³ ok.
30

o

. Strza³y testowe oddawano z tzw.

wolnej rêki oraz w przestrzeni za-
mkniêtej.

Pierwszy etap eksperymentu obej-

mowa³ czyszczenie broni specjalnym
p³ynem (Klean-Bore Formula 3 gun),
nastêpnie spryskanie substancj¹ Ge-
neration 2000 Contact Clean, op³uka-
nie freonem i pozostawienie do wy-
schniêcia. Aby przygotowaæ broñ,
wystrzelono z niej piêæ sztuk amunicji
Hi-Skor do pude³ka nr 1, nastêpnie
oddano jeden strza³ z amunicji na³a-
dowanej innym prochem – Universal
Clays, do pude³ka nr 2. Drugi poje-
dynczy strza³ z Universal Clays odda-
no do pude³ka nr 3. Trzeci, czwarty
i pi¹ty strza³ oddano do pude³ka nr 4,
natomiast kolejnych piêæ – do pude³-
ka nr 5 (przez ca³y czas Universal
Clays). Po oddaniu strza³ów przykry-
wano pude³ka pokrywk¹, by nie do-
puœciæ do kontaminacji. Ca³kowity
ci¹g strza³ów w celu zebrania wystar-
czaj¹cej iloœci pozosta³oœci do anali-
zy powtarzano czterokrotnie. Nastêp-
nie odwrócono kolejnoœæ strza³ów:
najpierw z Universal Clays, nastêpnie
z Hi-Skor, i zbierano pozosta³oœci do
dodatkowych piêciu pude³ek.

Aby ustaliæ wp³yw bezo³owiowej

sp³onki na sk³ad OGSR, do dwóch
osobnych pude³ek oddano 92 strza³y
z amunicji za³adowanej albo Hi-Skor,
albo Universal Clays.

Izolacja i analiza

Sk³ad masy zebranych do pude³ek

pozosta³oœci ustalano poprzez po-
branie piêciu 2-miligramowych pró-
bek z ka¿dego pude³ka i poddanie
analizie w USE/CE. Ka¿dy z piêciu
oddzielnych ekstraktów próbki by³
analizowany w triplikacie, aby uzy-
skaæ ³¹cznie piêtnaœcie pomiarów.

PROBLEMY KRYMINALISTYKI 256/07

2

PRZEK£ADY

Piêæ dwumiligramowych próbek
z niewystrzelonego prochu izolowano
i poddano analizie w ten sam sposób.
Sk³ad „poszczególnych cz¹steczek”
ustalano przez zabezpieczenie
trzech cz¹steczek z ka¿dego pude³ka
i

przeprowadzenie pojedynczych

analiz.

Stê¿enia domieszek w masie po-

zosta³oœci, niewystrzelonych pro-
chach oraz pojedynczych cz¹steczek
GSR, celem obliczenia ostatecznego
stê¿enia w mg/l, obliczano stosuj¹c
wzorzec wewnêtrzny, wykorzystuj¹c
zliczenia powierzchni pików wzorca
domieszki prochu, wzorca wewnêtrz-
nego (MNA) oraz próbek. Do koñco-
wych obliczeñ w³¹czono masê ka¿dej
próbki i wszelkie rozcieñczenia, aby
otrzymaæ stê¿enie w mg/g. Ustalono
uœrednione stê¿enia mg/g (dla piêciu
pomiarów pozosta³oœci lub prochu
oraz trzech pomiarów dla pojedyn-
czych cz¹steczek), a tak¿e standar-
dowe odchylenia od œredniej.

Analizê przeprowadzono za po-

moc¹ elektroforezy kapilarnej (Beck-
man P/ACE 5510, Brea, CA) z detek-
cj¹ absorpcyjn¹ o sta³ej d³ugoœci fal
214 nm i pozyskiwaniem danych na
komputer pod³¹czony do chromato-
grafu. Zastosowano kapilary (Agilent
Technologies, Palo Alto, CA) o wy-
d³u¿onej d³ugoœci œcie¿ki (œrednica
okna 200 µm), wewnêtrznej œrednicy
75 µm i ca³kowitej d³ugoœci 77 cm
oraz nastrzyk ciœnieniowy 1 s o na-
piêciu rozdzia³u 22 kV, temperaturze
kolumny 30

o

C i 20 min czasie anali-

zy. Podczas analizy kontrolowana
temperatura ³aŸni utrzymywa³a prób-
ki w sta³ej temperaturze 10

o

C.

Wyniki i omówienie

Porównanie sk³adu prochu

i pozosta³oœci

W pierwszym etapie autorzy oce-

nili zale¿noœci miêdzy sk³adem nie-
wystrzelonego prochu i pozosta³oœci
z czystej broni, z której wystrzelono
amunicjê za³adowan¹ prochami Hi-

-Skor i Universal Clays. Ustalone ilo-
œciowo wartoœci sk³adu domieszek
dwóch niewystrzelonych prochów
oraz masy pozosta³oœci (próbki 2 mg)
z piêciu strza³ów z przygotowanej
wczeœniej broni przedstawiono w ta-
beli 1. Poniewa¿ we wczeœniejszych
podobnych badaniach wykorzystano
identyczne zbiorniki dwóch rodzajów
prochu, w tabeli przedstawiono rów-
nie¿ wczeœniej zmierzone stê¿enia.
Dane dla DPA i jego podstawowego
produktu rozk³adu, NnDPA, zosta³y
ujête w jednej linii ze wzglêdu na to,
¿e ca³kowita zawartoœæ stabilizatora
to suma DPA i NnDPA. Stê¿enia NG
i EC w Hi-Skor s¹ podobne w przy-
padku niewystrzelonego prochu i wy-
strzelonych pozosta³oœci w obu ba-
daniach i wynik ten jest zgodny z ba-
daniami pozosta³oœci siedmiu pro-
chów wystrzelonych z broni krót-
kiej

13

. Ten proch wykaza³ bardzo

spójny sk³ad cz¹steczek. Z drugiej
strony, po porównaniu stê¿eñ NG
i DPA + NnDPA w niewystrzelonym
prochu ze stê¿eniami dla Universal
Clays odkryto znaczne ró¿nice.

Zaobserwowane ró¿nice mo¿na

czêœciowo przypisaæ wysokiej niejed-
norodnoœci w sk³adzie Universal
Clays w fabrycznym pojemniku. Przy
ocenie dziesiêciu pojedynczych cz¹-
steczek tego prochu wariacje w sk³a-
dzie wyra¿one jako procentowe,
wzglêdne odchylenie standardowe
od œredniej wynosi³y 35%

14

. W przy-

padku tego zbiornika prochu zgod-
noœæ pomiarowa miêdzy sk³adem,
ustalona poprzez œredni¹ wartoœæ
dziesiêciu pojedynczych cz¹steczek
i masy 2 mg próbek, by³a równie¿
niewielka

16

. Byæ mo¿e, co czêsto

zdarza siê w przypadku prochów
bezdymnych

17

, pojemnik zawiera³

dwie lub kilka serii wyprodukowane-
go prochu, które zmieszano, by uzy-
skaæ okreœlone kryteria tempa spala-
nia. Przy dowodowej ocenie ograni-
czonej liczby cz¹steczek pozosta³o-
œci tak du¿a niejednorodnoœæ prochu
spowolni powi¹zanie okreœlonej po-
zosta³oœci z niewystrzelonym pro-
chem jedynie w oparciu o iloœciowo
ustalony sk³ad domieszek. W tego ty-
pu przypadkach by³aby wymagana
ocena innych charakterystycznych
czynników, np. jakoœciowej identyfi-
kacji innych domieszek

18

lub analizy

morfologii prochu/pozosta³oœci

19

.

Wp³yw zmiany amunicji

na sk³ad pozosta³oœci

Do oceny wp³ywu zmiany amunicji

na sk³ad pozosta³oœci zastosowano
dwa prochy o podwójnej bazie: Uni-
versal Clays zawiera³ DPA jako g³ów-
ny stabilizator, natomiast Hi-Skor –
EC. W tym eksperymencie iloϾ za-
bezpieczanych pozosta³oœci dla jed-
nego strza³u by³a zupe³nie inna. Sto-
sunkowo wydajnie spalaj¹cy siê Hi-
-Skor generowa³ niewiele pozosta³o-
œci (ok. 1,0 mg/strza³), a stosunkowo

PROBLEMY KRYMINALISTYKI 256/07

3

PRZEK£ADY

Tabela 1

Koncentracja domieszek prochu na podstawie ca³oœciowych pomiarów

niewystrzelonego prochu i z pierwszych piêciu strza³ów z wyczyszczonej broni.

Koncentracje odpowiadaj¹ wartoœciom œrednim i jednemu standardowemu

odchyleniu œredniej z piêciu niezale¿nych próbek.

Proch

Sk³ad

Œrednia koncentracja (mg/g)

Œrednia koncentracja

w tych badaniach

(mg/g)15

Proch Hi-Skor

NG

300 ± 6

251 ± 9

EC

10,9 ± 0,2

7,9 ± 0,3

pozosta³oœci .38

NG

259 ± 7

279 ± 12

EC

7,4 ± 0,2

8,3 ± 0,4

proch Universal Clays

NG

113 ± 6

70 ± 4

DPA (NnDPA)

12,8 ± 0,2 (0,7 ± 0,1)

7,1 ± 0,3(ND)

pozosta³oœci .38

NG

38,6 ±1,6

40 ± 2

DPA (NnDPA)

6,4 ± 0,9 (1,9 ± 0,1)

7,2 ± 0,2 (2,6 ± 0,1)

niewydajny Universal Clays genero-
wa³ o wiele wiêksze iloœci (ok. 7,6
mg/strza³). Przy takiej kolejnoœci eks-
perymentalnej mo¿na by³o wykryæ
zupe³nie inny stabilizator pochodz¹cy
z poprzednich strza³ów, a tak¿e za-
obserwowaæ wp³yw ró¿nych wydaj-
noœci spalania. W wiêkszoœci przy-
padków w ka¿dym pude³ku wyst¹pi³a
wystarczaj¹ca iloœæ pozosta³oœci, tak
¿e dokonano piêciu niezale¿nych
ustaleñ sk³adu, mierzonych w triplika-
cie. W przypadku pierwszego i dru-
giego strza³u wydajnie spalaj¹cej siê
amunicji Hi-Skor zebrano odpowied-
nio trzy i dwie próbki. Dla zachowania
jednolitej liczby pomiarów, aby uzy-
skaæ ³¹cznie piêtnaœcie pomiarów
z jednego pude³ka, pobrano replikaty
z wyizolowanych próbek.

Pierwsze strza³y oddano z u¿ywa-

nego rewolweru .357 magnum, który

zosta³ wczeœniej wyczyszczony
i przygotowany. Pozosta³oœci Hi-Skor
zebrano po oddaniu piêciu strza³ów
skierowanych w dó³ do pude³ka, któ-
re póŸniej zamykano. Nastêpnie, nie
czyszcz¹c broni, oddawano pojedyn-
cze strza³y z amunicji za³adowanej
Universal Clays do innego zestawu
pude³ek odpowiadaj¹cych pierwsze-
mu, drugiemu, trzeciemu do pi¹tego
oraz szóstemu do dziesi¹tego strza-
³u. Aby uzyskaæ wystarczaj¹c¹ iloœæ
pozosta³oœci, czynnoœæ powtarzano
czterokrotnie. W drugiej fazie ekspe-
rymentów, po strzale z amunicji za³a-
dowanej Universal Clays, nast¹pi³
strza³ z amunicji Hi-Skor.

Wyniki pomiarów w masie prze-

prowadzonych na 2 mg prochu i pró-
bek pozosta³oœci zosta³y przedsta-
wione w tabeli 2. Zbadanie sk³adu
pierwszego strza³u po zmianie amu-

nicji ujawnia jedynie œladow¹ konta-
minacjê z pozosta³oœci po poprzed-
nich strza³ach. W pierwszym ekspe-
rymencie, przy zmianie ze stosunko-
wo wydajnie spalaj¹cego siê prochu
Hi-Skor (stabilizowanego EC) na Uni-
versal Clays (stabilizowanego DPA),
w pierwszym strzale oddanym z no-
wej amunicji ujawniono jedynie nie
daj¹cy siê ustaliæ iloœciowo œlad EC
z Hi-Skor. W drugim i kolejnych strza-
³ach nie wykryto ¿adnej iloœci EC.
W drugim eksperymencie, przy zmia-
nie ze stosunkowo ma³o wydajnie
spalaj¹cego siê prochu Univeral
Clays na Hi-Skor, w pierwszym strza-
le wykryto œladowe, ale daj¹ce siê
ustaliæ iloœciowo œlady DPA, nato-
miast DPA nie wyst¹pi³o przy drugim
i

nastêpnych strza³ach. Nawet

w przypadku pierwszego strza³u po-
ziom kontaminacji z poprzednich
strza³ów by³ bardzo niski, wynosi³ bo-
wiem poni¿ej 6% wszystkich wykry-
tych stabilizatorów. Te warunki eks-
perymentalne prawdopodobnie re-
prezentuj¹ najgorszy scenariusz, we-
dle którego, po zastosowaniu amuni-
cji „niewydajnej”, stosowano amuni-
cjê „wydajn¹”.

Autorzy uznali za zasadne obli-

czenie stosunku propelenta NG (P)
do zawartoœci ³¹czonych stabilizato-
rów (S) jako charakterystyczny iden-
tyfikator prochu

20

. Stosunek P/S jest

definiowany jako [NG]/[EC] dla pro-
chów stabilizowanych EC oraz
[NG]/

Σ [DPA] + [NnDPA] w przypadku

prochów stabilizowanych DPA.

Zbiorcze wyniki przedstawiaj¹ce

stosunki P/S znajduj¹ siê na rycinie.

Pomiary prochu w masie/pozosta³oœci

Na rycinie, w lewej górnej czêœci

kwadrantu, przedstawiono wyniki
sk³adu masy P/S z pierwszego strza-
³u po zmianie amunicji z Hi-Skor na
Universal Clays (bia³e oznaczenia
w formie diamentu). SzerokoϾ linii
poziomej przedstawia 95% przedzia-
³ów ufnoœci dla pomiarów. Poniewa¿
w strza³ach od drugiego do dziesi¹te-

PROBLEMY KRYMINALISTYKI 256/07

4

PRZEK£ADY

Tabela 2

Sk³ad i koncentracje wszystkich pozosta³oœci powystrza³owych zabezpieczonych

ze zmienianej amunicji. Koncentracje odpowiadaj¹ wartoœciom œrednim i jednemu

standardowemu odchyleniu œredniej z piêciu niezale¿nych próbek.

Pierwsze ³adowanie: Hi-Skor
piêæ strza³ów

Drugie ³adowanie:
Universal Clays

pierwszy strza³

drugi strza³

trzeci-pi¹ty strza³

szósty-dziesi¹ty strza³

Pierwsze ³adowanie:
Universal Clays

piêæ strza³ów

Drugie ³adowanie:
His-Skor pierwszy strza³

drugi strza³

trzeci-pi¹ty strza³

szósty-dziesi¹ty strza³

NG
EC

NG
DPA (NnDPA)
EC

NG
DPA (NnDPA)
NG
DPA (NnDPA)
NG
DPA (NnDPA)

NG
DPA (NnDPA)

NG
DPA
EC
NG
EC
NG
EC
NG
EC

259 ± 7

7,4 ± 0,2

36 ± 3,5

4,6 + 0,1 (1,4)

ND*

42,4 ± 6,5

5,8 ± 0,1 (1,6 ± 0,1)

33 ± 1,9

6,4 ± 0,2 (2,1 ± 0,1)

40,8 ± 3

7,1 ± 0,2 (2,6 ± 0,5)

38,6 ± 1,6

6,4 ± 0,9 (1,9 ± 0,1)

237 ± 7

0,4 ± 0,1
6,5 ± 0,1

255 ± 7

7,3 ± 0,4

272 ± 4

9,3 ± 0,2

258 ± 8

8,9 ± 0,3

£adowanie amunicj¹

Sk³ad

Œrednia koncentracja w mg/g

* Niska koncentracja EC (0,01 mg/g) wykryto w jednym powtórzeniu jednej z podpróbek pozosta³oœci
powystrza³owych

go nie wykryto ¿adnego stabilizatora
pochodz¹cego z wczeœniej wykorzy-
stanej amunicji, po³¹czono dane dla
tych strza³ów. W przypadku amunicji
Universal Clays pozosta³oœci
z wszystkich eksperymentów mia³y
ni¿szy P/S ni¿ niewystrzelony proch
(czarne oznaczenia), chocia¿
wartoœci niepewnoœci nak³adaj¹ siê
na siebie. Pierwszy strza³ charaktery-
zowa³ siê nieznacznie wy¿szym P/S
ni¿ odnotowano przy kolejnych strza-
³ach, przy czym wartoœci niepewno-
œci znacznie siê pokrywaj¹. Œrednia
z pierwszego strza³u pozostaje po-
nadto w bliskiej relacji z wynikami
uzyskanymi z broni, która by³a przy-
gotowana za pomoc¹ amunicji Uni-
versal Clays (sp³onka
o³owiowa/leader primer). Nale¿y od-
notowaæ, ¿e te pomiary pozosta³oœci
wykazuj¹ wysok¹ wartoœæ niepewno-
œci, która stanowi odzwierciedlenie
niejednorodnoœci niewystrzelonego
prochu.

Wyniki pomiarów w masie, przy

zmianie kolejnoœci strza³u z Universal
Clays na Hi-Skor, zosta³y przedsta-
wione w prawym górnym kwadrancie
na rycinie (bia³e ko³a). Pierwszy

strza³ posiada
nieznacznie wy¿-
sz¹ wartoœæ P/S
ni¿ strza³y od dru-
giego do dziesi¹-
tego, chocia¿
z nak³adaj¹cymi
siê przedzia³ami
pewnoœci. Przy
Universal Clays
zaobserwowano,
¿e wyniki pierw-
szego strza³u
zgadzaj¹ siê
z danymi uzyska-
nymi z broni przy-
gotowanej (sp³on-
ka o³owiowa).
W zwi¹zku z tym
uznaje siê, ¿e
ró¿nice w stosun-
ku P/S odnotowa-
ne dla pierwsze-

go i nastêpnych strza³ów z obu typów
amunicji znajduj¹ siê w przedziale
niepewnoœci zwi¹zanym z powtórzo-
nymi strza³ami i analiz¹. W przeci-
wieñstwie do wyników uzyskanych
dla Universal Clays wszystkie sto-
sunki P/S dla pozosta³oœci s¹ wy¿sze
ni¿ w przypadku prochu niewystrzelo-
nego (czarne kó³ko). Wynik ten zga-
dza siê z raportem Reardona i wsp.,
w którym nie zaobserwowano ¿adnej
spójnej tendencji w przypadku po-
równania wartoœci P/S dla niewy-
strzelonego prochu i pozosta³oœci

21

.

Analiza pojedynczej cz¹steczki

pozosta³oœci

Mimo ¿e ocena cech charaktery-

stycznych masy pozosta³oœci zebra-
nych na podstawie strza³ów odda-
nych z amunicji o zmiennym sk³adzie
jest dobr¹ metod¹ na uzyskanie infor-
macji na temat przeciêtnego zacho-
wania wystrzelonego prochu, nie jest
ona charakterystyczna dla ekspertyz
kryminalistycznych. Taœmy z materia-
³em zabezpieczonym od osoby, która
odda³a strza³ z broni krótkiej zawiera-
j¹ bardzo ograniczon¹ liczbê cz¹ste-

czek poddawanych ocenie

22

. Aby

bardziej realistycznie oddaæ warunki
wykonywania prawdziwej ekspertyzy
z OGSR, poddaliœmy ocenie sk³ad
i stosunek P/S indywidualnych cz¹-
steczek pozosta³oœci. W tym celu
z ka¿dego pude³ka zabezpieczono
trzy cz¹steczki, zgodnie z kolejnoœci¹
oddanych strza³ów po zmianie sk³a-
du amunicji, co zosta³o graficznie zo-
brazowane w dolnej czêœci ryciny.
Przedstawiono wyniki z wszystkich
pomiarów cz¹steczek pozosta³oœci
oraz ze strza³ów testowych broni
przygotowanej (sp³onka na bazie o³o-
wiu), czyli ocenie zosta³o poddanych
15 cz¹steczek z ka¿dego typu amuni-
cji. Dane z tych eksperymentów po³¹-
czono z dwóch powodów. Po pierw-
sze, pomiary w masie poszczegól-
nych strza³ów nie da³y wskazania, ¿e
pozosta³oœci z pierwszego strza³u
ró¿ni³y siê statystycznie od kolejnych
strza³ów lub strza³ów oddanych
z broni przygotowanej. Po drugie
ekspert kryminalistyki nie bêdzie dys-
ponowa³ „luksusow¹” sytuacj¹
uwzglêdnienia w badaniach ró¿nego
rodzaju amunicji wykorzystanej
wczeœniej w broni palnej.

W przypadku Universal Clays (dol-

na krzywa z lewej strony) wykres czê-
stotliwoœci wystêpowania cz¹steczek
pozosta³oœci o wartoœci P/S, odzwier-
ciedlaj¹c niejednorodnoœæ w sk³adzie
w tym okreœlonym pojemniku z nie-
wystrzelonym prochem

23

, wykazuje

szerokie rozpowszechnienie warto-
œci. Wyrównana krzywa Gaussa ob-
razuj¹ca te dane jest dobrze wypo-
œrodkowana na tle uœrednionych war-
toœci P/S i wykazuje przedzia³ ufnoœci
podobny do pozosta³oœci z broni
przygotowanej (dane ze sp³onki na
bazie o³owiu). Nale¿y jednak zwróciæ
uwagê na fakt, ¿e jedynie dane dla
13 z 15 cz¹steczek s¹ wpisane w wy-
kres dla Universal Clays. W przypad-
ku dwóch cz¹steczek nie wykryto
NG, a jedynie stabilizator DPA.

Dla amunicji za³adowanej Hi-Skor

(dolna krzywa z prawej strony), za-
kres wartoœci P/S dla 15 cz¹steczek

PROBLEMY KRYMINALISTYKI 256/07

5

PRZEK£ADY

Ryc.

pozosta³oœci by³ znacznie wê¿szy, co
jest zgodne z wczeœniejszymi wyni-
kami analizy pojedynczej cz¹steczki
niewystrzelonego prochu z pojemni-
ka fabrycznego

24

. Krzywa Gaussa

wpisuje siê w histogram czêstotliwo-
œci i jest wypoœrodkowana przy war-
toœci P/S, która jest ni¿sza ni¿ w przy-
padku pomiarów pozosta³oœci z masy
o szerszym przedziale ufnoœci. W tej
amunicji, stabilizowanej EC, nie wy-
kryto cz¹steczek zawieraj¹cych sta-
bilizator DPA.

Porównuj¹c pomiary pozosta³oœci

z masy i pojedynczych cz¹steczek
z pomiarami, które przeprowadzono
na prochach niewystrzelonych, oka-
zuje siê, ¿e pozosta³oœci z amunicji
Universal Clays charakteryzowa³y siê
konsekwentnie ni¿szymi wartoœciami
P/S, podczas gdy z amunicji Hi-Skor
pozosta³oœci wykaza³y siê konse-
kwentnie wy¿sz¹ wartoœci¹.

Wp³yw sp³onki bezo³owiowej

na sk³ad pozosta³oœci

Analiza CE pozosta³oœci w masie

wygenerowanych przez amunicjê ze
sp³onk¹ bezo³owiow¹ CCI ujawni³a,
ze stê¿enia wykrytych domieszek by-
³y zgodne z tymi, które zosta³y zabez-
pieczone z amunicji o³owiowej. Zmie-
rzone wartoœci propelenta i stabiliza-
torów dla dwóch sp³onek z tych i po-
przednich badañ tych samych pojem-
ników z prochem zosta³y przedsta-
wione w tabeli 3.

Zmierzone wartoœci pozosta³oœci

NG s¹ zgodne z niepewnoœci¹ po-
miarów dla obu badanych prochów.

Z drugiej jednak strony mierzone
wartoœci stabilizatora wygl¹daj¹ na
wy¿sze w pozosta³oœciach ze sp³o-
nek bezo³owiowych.

Oceniaj¹c wartoœæ P/S, porównu-

j¹c pozosta³oœci uzyskane ze sp³onki
konwencjonalnej o³owiowej i sp³onki
bezo³owiowej, dochodzi siê do wnio-
sku, ¿e ta ostatnia charakteryzowa³a
siê nieznacznie ni¿szymi wartoœciami
P/S z nak³adaj¹cymi siê przedzia³ami
pewnoœci. Poniewa¿ ocenie poddano
tylko dwa prochy, nie mo¿na jedno-
znacznie stwierdziæ, czy jest to po-
wszechna tendencja. Amunicja za³a-
dowana Hi-Skorem wygenerowa³a
bardzo podobne iloœci zabezpieczo-
nych pozosta³oœci, tj.

≈ 1,0 mg/strza³

dla sp³onek o³owiowych i bezo³owio-
wych. W przypadku amunicji za³ado-
wanej Universal Clays spalanie prze-
biega³o o wiele mniej efektywnie przy
sp³onkach bezo³owiowych, przy
czym w sp³onkach o³owiowych uzy-
skano

≈ 12 mg/strza³ vs. ≈ 7,6

mg/strza³. W przypadku 92 strza³ów
z amunicji Universal Clays ze sp³on-
k¹ bezo³owiow¹ odnotowano kilka
niewypa³ów.

Analiza CE amunicji ze sp³onk¹

bezo³owiow¹ nie wykaza³a wystêpo-
wania ¿adnych domieszek, których
nie wykryto wczeœniej w pozosta³o-
œciach wygenerowanych przez
sp³onki o³owiowe.

Wnioski

Nastêpuj¹ce po sobie strza³y

dwóch prochów dwubazowych o ró¿-
nym sk³adzie, oddane z tej samej

broni, ujawni³y jedynie œladowe iloœci
pozosta³oœci OGSR z poprzednich
strza³ów, ograniczone do pierwszego
strza³u po zmianie amunicji. Nawet
w przypadku pierwszego strza³u
zmiana w sk³adzie pochodz¹ca od
pozosta³oœci z wczeœniejszych strza-
³ów nie by³a wystarczaj¹ca do b³êd-
nej identyfikacji jakoœciowej podsta-
wowego stabilizatora ani te¿ nie mo-
g³a w znaczny sposób zak³óciæ wzo-
ru sk³adu dopiero co oddanych strza-
³ów. Analizy pozosta³oœci uzyska-
nych po strza³ach 2–10 z nowej amu-
nicji nie wykaza³y ¿adnych œladów
sk³adników organicznych, charakte-
rystycznych dla wczeœniejszego pro-
chu. Sytuacja by³a zupe³nie inna
w przypadku znacznej kontaminacji
pozosta³oœci z wczeœniejszych strza-
³ów, odnotowanej dla pozosta³oœci
metalicznych w momencie zmiany
sk³adu sp³onki. Zjawisko to mo¿na
wyt³umaczyæ ró¿nicami wystêpuj¹cy-
mi w mechanizmach tworzenia orga-
nicznych i nieorganicznych GSR.
Drobiny osadu metalicznego powsta-
j¹ w wyniku kondensacji oparów me-
talu pochodz¹cego zarówno ze
sk³adników sp³onki, jak i pozosta³oœci
z lufy broni

25,26,

i stanowi¹ niewielk¹

czêœæ ca³kowitej iloœci pozosta³oœci.
Dla kontrastu, OGSR to w wiêkszoœci
nieca³kowicie spalony proch, zacho-
wuj¹cy wiele z charakterystycznego
kszta³tu oryginalnych ziaren

27

i two-

rz¹cy masê ca³kowitej iloœci pozosta-
³oœci. Widaæ wyraŸnie, ¿e materia³ or-
ganiczny uwolniony z lufy broni przy-
czynia siê w niewielkim stopniu do

PROBLEMY KRYMINALISTYKI 256/07

6

PRZEK£ADY

Hi-Skor

Universal Clays

NG

EC

NG

DPA (NnDPA)

261 ± 8

9,6 ± 0,4

41 ± 3

7,9 ± 0,3 (2,8 ± 0,1)

259 ± 7

7,4 ± 0,2

39 ± 2

6,4 ± 0,9 (1,9 ± 0,1)

280 ± 12
8,3 ± 0,4

40 ± 2

7,2 ± 0,2 (2,6 ± 0,1)

Tabela 3

Zestawienie pozosta³oœci z amunicji kal. .38 ze sp³onk¹ bezo³owiow¹ i z konwencjonaln¹ sp³onk¹ zawieraj¹c¹ o³ów.

Koncentracje odpowiadaj¹ œrednim wartoœciom i jednemu standardowemu odchyleniu œredniej z piêciu niezale¿nych próbek.

Sp³onka zawieraj¹ca o³ów

Proch

Sk³adnik

Sp³onka bezo³owiowa

Nasze studium

Ref 5

OGSR, kiedy porównamy z niespalo-
nym prochem.

Ocena sk³adu ograniczonej liczby

pojedynczych cz¹steczek OGSR,
które mo¿na spotkaæ w badaniach
dowodowych, jest zgodna z pomiara-
mi niewystrzelonego prochu oraz ma-
sy pozosta³oœci. Ustalenie stosunku
propelent/stabilizator, który nie wy-
maga zwa¿enia cz¹steczek OGAR,
wydaje siê pomocnym czynnikiem do
charakterystyki prochu i pozosta³o-
œci.

Badania nowych sp³onek bezo³o-

wiowych nie wykaza³y wystêpowania
¿adnych nowych domieszek orga-
nicznych wykrywanych przez elektro-
forezê kapilarn¹. Ich zastosowanie
nie spowodowa³o te¿ ¿adnych zna-
cz¹cych zmian w sk³adzie pozosta³o-
œci, w porównaniu z tradycyjnymi
sp³onkami o³owiowymi.

Oprac. Agnieszka £ukomska

1 L.S. Laggett, P.F. Lott: Gunshot re-

sidue analysis via organic stabilizers
and nitrocellulose, Microchem J,
1989; 39: 76–85; D.M. Northrop,
W.A. MacCrehan: Smokeless po-
wder residue analysis by capillary
electrophoresis, NIJ Technical Re-
port 600–91, 1997; D.M. Northrop,
W.A. MacRehan: Sample collec-
tion, preparation, and quantitation in
the micellar electrokinetic capillary
electrophoresis of gunshot residues,
J Liq Chrom, 1992; 15 (6): 1041–63;
D.M. Notrhrop, W.A. MacRehan,

D. Martire: Separation and identifi-
cation of organic gunshot and explo-
sive constituents by micellar electro-
kinetic capillary electrophoresis,
Anal Chem 1991; 63 (10): 1038–42;

2 D.M. Northrop, W.A. MacCrehan:

Smokeless powder residue... op.cit.;

3 A. Zeichner, N. Levin, E. Springer:

Gunshot residue particles formed by
using different types of ammunition
in the same firearm, „J Forensic Sci”
1991; 36 (4): 1020–6;

4 G.M. Wolten, R.M. Nesbitt: On the

mechanism of gunshot residue par-
ticle formation, „J Forensic Sci”
1980; 25 (3): 533–45;

5 A. Harris: Analysis of primer resi-

due from CCI Blazer ® Lead Free
ammunition by scanning electron
microscopy/energy dispersive x-ray,
„J Forensic Sci” 1995; 40 (1): 27–30;

6 L. Gunarantam, K. Himberg: The

identification of gunshot residue par-
ticles from Lead-Free Sintox ammu-
nition, „J Forensic Sci” 1994; 39 (2):
532–36;

7 Ibidem;
8 M.H Mach, A.H Pallos, P.F. Jones:

Feasibility of gunshot residue detec-
tion via its organic constituents. Part
II: A

gas-chromatography-mass

spectometry method, „J Forensic
Sci” 1978; 23 (3): 446-55;

9 J. Andrasko: Characterisation of

smokeless powder flakes from fired
cartridge cases and from discharge
patterns on clothing, „J Forensic Sci”
1992; 37 (4): 1030–47;

10 M. Reardon, W.A. MacCrehan,

W.F. Rowe: Comparing the additi-
ve composition of smokeless gun-
powder and handgun-fired residu-
es, „J Forensic Sci” 2000; 45 (6):
1196–1202;

11 H.A. Worbel, J.J Millar, M. Kijek:

Identification of ammunition from
gunshot residuesand other cartrid-
ge related materials – a preliminery
model using .22 caliber rimfire am-
munition, „J Forensic Sci” 1998; 43
(2): 324–8;

12 M. Reardon, W.A. MacCrehan,

W.F. Rowe, op.cit.;

13 Ibidem;
14 Ibidem;
15 Ibidem;
16 Ibidem;
17 National Research Council. Black

and smokeless powders, technolo-
gies for finding bombs and the
bomb makers. National Academy
Press, Waschington, DC 1998;

18 D.M. Northrop, W.A MacCrehan:

Smokeless powder residue...
op.cit.;

19 T.G. Kee, D.M. Holmes, K. Do-

olan, J.A. Hamill, R.M.E. Griffin:

The identification of individual pro-
pellant particles, „JFSS” 1990; 30
(5): 285–92; C.L. Wallace, C.R.
Midkiff: Smokeless powder cha-
racterization: An investigative tool
in pipe bombings. In: Yinon J, edi-
tor. Advances in the analysis and
detection of explosives; The Na-
therlands: Kluwer Academic Publi-
shers, 1993; 29–39;

20 M. Reardon, W.A. MacCrehan,

W.F. Rowe, op.cit.;

21 Ibidem;
22 D.M. Notrhrop, W.A. MacRehan,

D. Martire, op.cit.;

23 M. Reardon, W. A. MacCrehan,

W. F. Rowe, op.cit.;

24 Ibidem;
25 A. Zeichner, N. Levin, E. Sprin-

ger, op.cit.; G.M. Wolten, R.M.
Nesbitt, op.cit.; A. Harris, op.cit.;
L. Gunarantam, K. Himberg,
op.cit.;

26 H.A. Worbel, J.J Millar, M. Kijek,

op.cit.;

27 T.G. Kee, op.cit.

PROBLEMY KRYMINALISTYKI 256/07

7

PRZEK£ADY