A la recherche de l'invisible

Méthodes et pratiques scientifiques: Science et investigation policière
I) Le luminol
A la recherche de l'invisible
De son nom officiel 5-Amino-2,3-dihydro-1,4-phthalazinedione, le luminol est une substance chimique
présentant une chimiluminescence lorsqu'il est mélangé à un oxydant adéquat.
Sa formule topologique est la suivante:
1) Entourer les groupes caractéristiques de cette molécule.
Bien que le luminol soit connu depuis 1902, ce n'est qu'en 1913 qu'a été
découverte sa chimiluminescence. Curtuis et Semper, deux scientifiques, l'ont
découverte par hasard après l'avoir dissout dans de l'hydroxyde de sodium et
ensuite oxydé avec du peroxyde d'hydrogène ou de l'hypochlorite de sodium. Le
mélange a alors émis une forte lumière verte plus intense que n'importe quelle
autre réaction chimique connue.
2) Oxydation du luminol
Le luminol est très peu soluble dans l'eau. En revanche, en milieu basique, il forme un dianion, espèce
soluble dans l'eau:
Ce dianion est susceptible de réagir avec un oxydant tel que le dioxygène. Comment produire ce
dioxygène?
Rappeler la formule du dioxygène:
Où trouve-t-on cette molécule?
Une solution basique de luminol est donc susceptible de réagir au contact de l'air. Cependant, la quantité de
dioxygène dissous dans une telle solution est faible. La luminescence qui en découlerait serait donc elle
aussi faible et, de plus, ne présenterait aucun intérêt du point de vue de la criminalistique (on identifie la
présence de dioxygène, gaz présent à 20% dans l'air…).
On va donc rajouter à la solution une substance capable de "fabriquer" du dioxygène en présence d'un
catalyseur: le peroxyde d'hydrogène ou eau oxygénée: H2O2.
L'eau oxygénée se décompose lentement en eau et dioxygène selon le schéma suivant:
H2O2 → O2 + H2O
Equilibrer cette équation bilan.
+ 2 OH - → + 2H2O

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Cette réaction est lente et la chimiluminescence serait difficilement observable.
En présence d'un catalyseur, cette transformation s'accélère.
Introduire dans un tube à essais un peu de solution d'eau oxygénée.
Ajouter quelques gouttes d'une solution de chlorure de fer III (FeCl3)
Faire un schéma de l'expérience et observer.
Quelle peut être la nature du gaz dégagé?
Conclusion:
Comment le vérifier expérimentalement?
On mélange dans des volumes sensiblement égaux la solution de luminol basique et une solution aqueuse
d'eau oxygénée.
Lorsqu'on rajoute un catalyseur tel que le ferricyanure de potassium, il ya une forte libération de dioxygène
dans le milieu. Ce dioxygène réagit avec le dianion issu du luminol:
+ O2 →
3) Désexcitation de la molécule
La molécule excitée représentée ci-dessus est dans un état instable. Elle va donc se désexciter pour
retrouver un état de stabilité plus grand. Ceci s'accompagne de l'émission d'une particule nommée photon.
C'est l'émission de ce photon qui constitue l'émission lumineuse:
→
+N2
Molécule désexcitée
+ photon (hν)

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II) Observation de la chimiluminescence du luminol
Dans quatre tubes à essais, verser un peu de mélange de solution "luminol basique + eau oxygénée".
Introduire une goutte de colorant dans les différents tubes.
Dans l'obscurité, introduire dans chaque tube une goutte de solution de ferricyanure de potassium.
Observer.
Conclusion:
III) Utilisation en criminalistique
L'eau oxygénée (solution aqueuse de peroxyde d'hydrogène) est vendu en pharmacie.
Quelle est (sont) son (ses) utilisation(s)?
Si on verse de l'eau oxygénée sur une plaie, on observe une effervescence.
Comment expliquer cela?
Que se passerait-t-il si on versait une goutte de sang dans la solution utilisée précédemment?
Où les techniciens de l’INPS doivent ils mener leurs investigations?

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IV) Limites de la méthode
Le luminol possède des inconvénients pouvant limiter son utilisation dans les enquêtes criminelles :
le luminol réagit en présence de cuivre ou d'un alliage de cuivre, de raifort, et de certains
décolorants. Ainsi, si une scène de crime est patiemment nettoyée à l'aide d'une solution diluée
d'eau de Javel, celle-ci va devenir entièrement fluorescente, camouflant les éventuelles traces
organiques comme le sang
le luminol va également détecter les petites quantités de sang présentes dans l'urine et il peut
également réagir si du sang animal était présent dans une pièce testée
le luminol réagit aux matières fécales, produisant le même éclat que s'il s'agissait de sang
la présence de luminol peut empêcher de pratiquer d'autres tests. Cependant, il a été montré que
l'ADN peut être extrait avec succès d'échantillons traités avec du luminol.
Lien: http://www.centredessciencesdemontreal.com/static/autopsie/flash.htm