Bloed 4: Passieve bloedvlekken – Plaats delict

Doel: Hoe analyseren wetenschappers bloedvlekken?

Doelstellingen: De leerlingen kunnen:
1) Begrijpen hoe de moleculaire samenstelling van een vloeistof de viscositeit, oppervlaktespanning en dichtheid beïnvloedt.
2) Uitleggen hoe de fysische kenmerken van bloed de patronen beïnvloeden die het maakt bij een botsing.
3) Bespreken hoe verschillende oppervlakken de verschijning van bloedvlekken beïnvloeden.
4) In groepjes onderzoeken hoe de hoogte en de hoek van impact de verschijning van bloedspatten
patronen beïnvloeden.
Motivatie: Laat de leerlingen verschillende vloeistoffen zien — melk, water, bloed, maïsstroop enz. — en laat ze voorspellen welke vloeistof het snelst over een hellend vlak zal stromen. Bespreek de viscositeit (de stromingsweerstand van een vloeistof).
Hoeveel druppels van elke vloeistof kunnen op een cent worden gelegd zonder dat ze overlopen? Bespreek de oppervlaktespanning.
Achtergrond:
Blood is considered to be a fluid. A fluid is a substance with no fixed shape and is subject to external pressure. A fluid can be either a liquid or a gas. A liquid is a fluid that has a fixed volume while a gas is afluid that can expand indefinitely.

Viscosity: Viscosity is defined as a fluid’s resistance to flow. The more viscous a substance is, the more slowly it will flow. The SI unit for viscosity is the Pascal second. Fluid viscosity is compared to water that has a viscosity of one. Blood is thicker than water and is viscous primarily due to the cellular component. The viscosity of some common substances, including blood:

Liquid Viscosity (mP·s-1)
Milk (25oC) 3
Blood (37oC) 3-4
Glycerin (20oC) 1420
Mercury (15oC) 1.55
Water (20oC) 1.0
Water (100oC) 0.28

Surface tension: Surface tension is the force that pulls the surface molecules towards the interior of a liquid, decreasing the surface area and causing the liquid to resist penetration or separation. Surface tension is the tendency of the surface of a liquid to contract to the smallest area possible. The fluid is able to do this as the cohesive forces are stronger on the surface of liquids as there are no neighbouring molecules above. Als gevolg hiervan zijn er sterkere aantrekkingskrachten tussen moleculen en hun naaste buren aan het oppervlak; de oppervlaktespanningskracht oefent in feite een opwaartse kracht uit. Oppervlaktespanning is alsof er een elastische film over het oppervlak ligt.
Vlaktespanning is belangrijk bij de analyse van bloedvlekkenpatronen, omdat;
de zwaartekracht de oppervlaktespanning van bloed moet overwinnen voordat een druppel bloed kan vallen, en bloeddruppels door de oppervlaktespanning intact blijven als ze door de lucht bewegen.

Dichtheid:

Dichtheid wordt gedefinieerd als massa per volume-eenheid. De dichtheid van water is 1000 kg/m3. De dichtheid van bloed is evenredig met de totale eiwitconcentratie of de cellulaire component van bloed en wordt slechts in geringe mate beïnvloed door andere ionen, gassen enz. die in het plasma zijn opgelost. De dichtheid van bloedplasma is ongeveer 1025 kg/m3 en de dichtheid van bloedcellen die in het bloed circuleren is ongeveer 11 25 kg/m3. De gemiddelde dichtheid van volbloed voor een mens bedraagt ongeveer 1060 kg/m3.

Bloeddruppels: Het uitoefenen van een kracht op een bloedmassa zorgt ervoor dat de massa uiteenvalt in druppels. Als een bloeddruppel zich door de lucht verplaatst, behoudt hij door de oppervlaktespanning zijn bolvorm. Kleinere druppels (1 mm diameter en minder) zijn bijna perfecte bollen, terwijl grotere druppels oscilleren als gevolg van een reeks andere krachten die op de druppel inwerken. De druppels “breken” niet wanneer zij in beweging zijn; er zou een andere kracht moeten worden uitgeoefend om de druppels verder te verdelen. De oscillaties hebben in het algemeen geen effect op het resulterende spattenpatroon, behalve in gevallen waarin er slechts enkele vlekken zijn en deze zich bevinden op oppervlakken die minder dan 100 cm van de bron verwijderd zijn.
Aanslag: Wanneer een bloeddruppel onder een hoek van 90 graden op een horizontaal oppervlak valt, ontstaat een cirkelvormige vlek. Als het oppervlak glad is, zoals glas of een gepolijste tegel, zal de oppervlaktespanning de druppel in het cirkelvormige patroon houden. In wezen beïnvloedt het oppervlak de uitstroom. De oppervlaktespanning zorgt ervoor dat de druppel gelijkmatig in elkaar zakt, maar het gladde oppervlak betekent dat de uitstroom van de rand gelijkmatig is.

Richting: Onderzoekers van de plaats delict kunnen de richting bepalen waarin een bloeddruppel zich bewoog, aangezien druppels op een consistente manier op oppervlakken botsen. De druppel zal zich blijven voortbewegen langs dezelfde weg die hij aflegde voordat hij het oppervlak raakte. Wanneer de druppel een oppervlak raakt, beweegt het bloed in de druppel tijdens de collapsfase naar buiten, waardoor een elliptische of cirkelvormige vlek ontstaat. De lange as van de vlek (hoofdas) geeft een indicatie van de richting waarin de druppel zich bewoog vóór het contact met het ontvangende oppervlak en dus van de richting waaruit de druppel kwam.

Bloodvlekkenpatroonanalyse: Misdaadscènes met bloedvergieten bevatten vaak een schat aan informatie in de vorm van bloedvlekken. Het patroon, de grootte, de vorm en de plaats van dergelijke vlekken kunnen zeer nuttig zijn bij de reconstructie van de gebeurtenissen die hebben plaatsgevonden.

Categorieën van bloedvlekken

1. Passief
a. gevormd door de zwaartekracht alleen
b. onderverdeeld (druppels, druppelpatronen, poelen, klonters)
c. druipend of gutsend van het lichaam, druipende vinger of arm, druppels van een mes

2. Overdracht
a. nat bloedig oppervlak komt in contact met een secundair oppervlak
b. veeg, veeg, veeg of uitstrijk
c. voorbeelden, vinger veeg, veeg hand op kleding, schoenafdruk, weefpatroon op broek

3. Geprojecteerde bloedspatten
a. wanneer blootgestelde bloedbron wordt onderworpen aan een actie of kracht groter dan de zwaartekracht
b. Interne activiteit (uitgezet bloed) OF Externe kracht (steken, slaan, pistoolschot)
c. onderverdeeld
– arteriële spatten/spatten
– afwerpvlekken: bloed dat vrijkomt uit bloeddragend voorwerp in beweging
– inslagspatten: bloedbron krijgt een klap of kracht met als gevolg willekeurige
verspreiding van kleinere druppels

Les Overzicht:
Bloedspat bewijs speelt een sleutelrol in forensische analyse. Wat is het effect van hoogte, snelheid en richting op de vorm van bloedspatpatronen?
Oefening 1: Bloed wordt als afzonderlijke druppels van verschillende hoogtes losgelaten en de diameter van de resulterende vlek wordt gemeten. De leerlingen maken een grafiek van de hoogte waarop het bloed is gevallen versus de diameter van de druppel. Deze grafiek kan worden gebruikt om de hoogte te voorspellen vanwaar een bloeddruppel afkomstig is, als alleen de diameter van de spetter en de grootte van de druppel bekend zijn. Op welke hoogte neemt de diameter van de druppel niet meer toe? Waarom gebeurt dit?
Oefening 2: Leerlingen laten meerdere druppels bloed van verschillende hoogten vallen. Wat is het effect van de hoogte op het uiterlijk van de druppels? Herhaal dit op verschillende oppervlakken. Hoe beïnvloedt de textuur van het oppervlak de verschijning van de druppels?