Análise química de núcleos de chumbo de projéteis de fuzis por fluorescência de raios-x por dispersão de comprimento de onda (wdxrf) e quimiometria para a investigação forense

Abstract

Projéteis de fuzis podem sofrer deformação após o disparo, o que dificulta a identificação da arma de fogo utilizada e, consequentemente, do atirador pela comparação balística realizada por microscopia óptica. Nestes casos, o conhecimento da composição química dos projéteis surge como alternativa. No presente trabalho, a técnica de fluorescência de raios-X por dispersão de comprimento de onda (WDXRF) foi utilizada pela primeira vez como uma ferramenta para identificar a origem de projéteis de fuzis, com o auxílio da quimiometria. Foram analisados, no total, 66 amostras de núcleo de chumbo de projéteis de fuzis de calibre 7.62. Estas amostras formam 6 grupos distintos de projéteis, se considerados o fabricante e o ano de fabricação: Companhia Brasileira de Cartuchos (CBC) (dos anos de 2009 e 2016), Indústrias Militares de Israel (IMI), Cartucho Federal (FC), Fray Luiz Beltrán (FLB) e Zavod Vlasim (ZV). A análise das componentes principais (PCA) sobre os dados espectrais discriminou estes 6 grupos de projéteis. As primeiras 3 componentes principais (PC) foram responsáveis por mais de 99% da variabilidade das amostras. As regiões espectrais do antimônio e do espalhamento de raios-X foram determinantes para a discriminação dos grupos. O dendrograma obtido na análise de agrupamento hierárquico (HCA) mostrou a formação de 6 grupos com uma distância relativa de 1,5. A análise de k-vizinhos mais próximos (k-NN) foi capaz de classificar corretamente todas as 17 amostras utilizadas no conjunto de teste, usando 1 ≥ k ≥ 8. A análise de modelagem suave independente de analogias entre classes (SIMCA) classificou corretamente todas as amostras do conjunto de teste. Os resultados foram promissores para fins de investigação forense. A técnica WDXRF se mostrou viável para análise de amostras do núcleo de chumbo de projéteis de fuzis e a análise estatística aplicada se mostrou adequada para discriminação dos projéteis de fuzis a partir dos dados espectrais. O percentual dos elementos obtidos pelo método dos parâmetros fundamentais foi investigado pelas mesmas técnicas (PCA e HCA), porém os 6 grupos de projéteis não foram totalmente discriminados. O percentual de antimônio se mostrou determinante para separação de alguns grupos, principalmente do grupo CBC do ano de 2016, devido ao alto teor de antimônio que este grupo apresentou. A análise de variância (ANOVA) de Welch, seguida pelo teste de Games-Howell, do percentual de antimônio confirmou que este elemento, por si só, pode diferenciar quase todos os grupos de projéteis. A técnica WDXRF tem a vantagem de ser simples e rápida, além de preservar as evidências por se tratar de um método não destrutivo.