Blod 4: Passiva blodfläckar – brottsplats

Mål: Hur analyserar forskare blodfläckar?

Mål: Eleverna ska kunna:
1) Förstå hur en vätskas molekylära sammansättning påverkar dess viskositet, ytspänning och densitet.
2) Förklara hur blodets fysikaliska egenskaper påverkar de mönster det bildar vid en träff.
3) Diskutera hur olika ytor påverkar blodfläckarnas utseende.
4) Arbeta i grupper för att undersöka hur nedslagshöjd och nedslagsvinkel påverkar utseendet på blodstänk
mönster.
Motivation: Visa eleverna olika vätskor – mjölk, vatten, blod, majssirap osv. — och låt dem förutsäga vilken vätska som snabbast kommer att rinna nedför en lutande yta. Diskutera viskositet (en vätskas motstånd mot flödet).
Hur många droppar av varje vätska kan placeras på en penny utan att rinna över? Diskutera ytspänning.
Bakgrund:
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. Som ett resultat av detta finns det starkare attraktionskrafter mellan molekylerna och deras närmaste grannar på ytan; ytspänningskraften utövar faktiskt en uppåtgående kraft. Ytspänningen är som att ha en elastisk film över ytan.
Ytspänningen är viktig vid analys av blodfläckmönster eftersom;
gravitationskraften måste övervinna blodets ytspänning innan en bloddroppe kan falla, och bloddroppar förblir intakta när de rör sig genom luften på grund av ytspänningen.

Densitet:

Densitet definieras som massa per volymenhet. Vattnets densitet är 1000 kg/m3. Blodets densitet är proportionell mot den totala proteinkoncentrationen eller cellkomponenten i blodet och påverkas endast i liten utsträckning av andra joner, gaser etc. som är lösta i plasman. Blodplasman har en densitet på cirka 1025 kg/m3 och de blodceller som cirkulerar i blodet har en densitet på cirka 11 25 kg/m3. Den genomsnittliga densiteten i helblod för en människa är cirka 1060 kg/m3.

Bloddroppar: Om en kraft läggs på en blodmassa får massan att brytas upp i droppar. När en bloddroppe färdas genom luften behåller den sin sfäriska form på grund av ytspänningen. Mindre droppar (1 mm i diameter och mindre) är nästan perfekta sfärer medan större droppar svänger på grund av en rad andra krafter som verkar på droppen. Droppar ”splittras” inte när de är i rörelse; en annan kraft måste tillföras för att få dropparna att dela sig ytterligare. Oscillationerna har i allmänhet ingen effekt på det resulterande stänkmönstret, utom i de fall då det endast finns ett fåtal fläckar och de finns på ytor som ligger mindre än 100 cm från källan.
Inverkan: När en bloddroppe träffar en horisontell yta i 90 grader ger den en cirkulär fläck. Om ytstrukturen är slät, t.ex. glas eller en polerad kakelplatta, kommer ytspänningen att hålla droppen i det cirkulära mönstret. I huvudsak påverkar ytan utflödet. Ytspänningen säkerställer att droppen kollapsar jämnt, men den släta ytan innebär att utflödet från randen är jämnt.

Riktning: Brottsplatsundersökare kan avgöra i vilken riktning en bloddroppe rörde sig eftersom dropparna slår mot ytor på ett enhetligt sätt. Droppen fortsätter att röra sig längs samma väg som den färdades innan den träffade ytan. När droppen träffar en yta rör sig blodet i droppen utåt under kollapsfasen och skapar antingen en elliptisk eller cirkulär fläck. Fläckens långa axel (huvudaxeln) ger en indikation på i vilken riktning droppen rörde sig innan den kom i kontakt med den mottagande ytan och därmed vilken riktning den kom ifrån.

Analys av blodfläckmönster: Brottsplatser med blodsutgjutning innehåller ofta en mängd information i form av blodfläckar. Mönstret, storleken, formen och placeringen av sådana fläckar kan vara mycket användbara vid rekonstruktionen av de inträffade händelserna.

Kategorier av blodfläckar

1. Passiva
a. bildas av tyngdkraften som verkar ensam
b. uppdelade (droppar, droppmönster, pölar, klumpar)
c. sipprar eller rinner från kroppen, droppar från ett finger eller en arm, droppar från en kniv

2. Överföring
a. våt blodig yta kommer i kontakt med en sekundär yta
b. Torka, kladda, svepa eller smeta
c. exempel, fingeravtryck, torkad hand på kläder, skoavtryck, vävmönster på byxor

3. projicerade blodstänk
a. när den exponerade blodkällan utsätts för en åtgärd eller kraft som är större än tyngdkraften
b. Inre aktivitet (utspillt blod) ELLER yttre kraft (knivhugg, slag, skott)
c. underindelat
– arteriell spurt/gush
– avkastade fläckar: blod som frigörs från ett blodbärande föremål i rörelse
– slagspott: blodkällan får ett slag eller en kraft som resulterar i slumpmässig
spridning av mindre droppar

Lektioner i översikt:
Blodspillningsbevis har spelat en viktig roll i den kriminaltekniska analysen. Hur påverkar höjd, hastighet och riktning formen på blodstänkmönster?
Övningsuppgift 1: Blod släpps ut som enstaka droppar från olika höjder och diametern på den resulterande fläcken mäts. Eleverna visar en graf över höjden från vilken blodet droppades i förhållande till droppdiametern. Denna graf kan användas för att förutsäga från vilken höjd en bloddroppe kom, om man bara känner till stänkets diameter och droppens storlek. Vid vilken höjd upphör droppens diameter att öka? Varför sker detta?
Övning 2: Eleverna släpper flera bloddroppar från flera olika höjder. Hur påverkar höjden dropparnas utseende? Upprepa på olika ytor. Hur påverkar ytstrukturen dropparnas utseende?