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Análisis termogravimétrico de la descomposición del diente a diferentes temperaturas

Rubio-Lamia, Leticia Olga,Peral Lozano, Diego,Santos-Amaya, Ignacio Miguel,Gaitán, María Jesús,Martín-de-las-Heras, Stella

Abstract

Los dientes expuestos al estrés térmico son útiles en estudios de identificación y circunstancias del fuego. Trabajos recientes de investigación forense aplican novedosas técnicas (histológicas, físico-químicas, moleculares) para conocer los cambios producidos en los mismos como consecuencia de la exposición a altas temperaturas. OBJETIVO: conocer el proceso de degradación del diente en relación con la temperatura mediante técnicas físico-químicas (TG-DSC). MATERIAL Y MÉTODOS: Se realizaron dos ensayos TG-DSC con un analizador termogravimétrico modelo TG/DSC1 de Mettler-Toledo. Los gases emitidos se identificaron mediante un espectrómetro de masas (Thermostar de Pfeiffer-Vacuum). El primer ensayo consistió en calentar pulverizado de diente de 30 a 1000 ºC. El segundo ensayo consistió en someter el diente a temperaturas de 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350 y 400 ºC durante una hora. La velocidad de calentamiento de ambos ensayos fue de 10 ºC min-1 con atmósfera oxidante, un flujo de aire de 50 ml min-1, 20 mg de muestra en crisoles de alúmina de 70 µl (7 réplicas). RESULTADOS: El inicio de la descomposición de materia orgánica del diente se produce a los 150 ºC hasta los 400 ºC. A 270 ºC se inicia la descomposición de proteínas, se produce emisión de compuestos orgánicos como CH2O y CO2 a los 343.3 y 346.5 ºC respectivamente. La emisión de óxido nitroso procedente de bases nitrogenadas (ADN y colágeno) se produce a los 347.5 ºC. CONCLUSIONES: Según el estudio termogravimétrico, la materia orgánica dental se descompone completamente antes de los 400 ºC.

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ANÁLISIS TERMOGRAVIMÉTRICO DE LA DESCOMPOSICIÓN DEL DIENTE A DIFERENTES TEMPERATURAS Rubio L1, Peral Lozano D1, Santos I1,Gaitán MJ1, Martín de las Heras S2 1Universidad de Málaga 2Universidad de Granada Introducción Los dientes sometidos a estrés térmico son útiles en estudios de identificación y circunstancias del fuego. La temperatura produce cambios en la morfología, color y características físico-químicas del diente. Los estudios físico-químicos (Termogravimetría, Infrarrojos, etc) del diente podrían arrojar luz sobre los cambios en el mismo por acción del calor con aplicabilidad forense. HIPÓTESIS/OBJETIVOS HIPÓTESIS: Como consecuencia de la temperatura se producen cambios físico-químicos en la composición de los elementos orgánicos (e.j. ADN) e inorgánicos del diente. OBJETIVOS: 1.Estudiar el proceso de descomposición de elementos orgánicos e inorgánicos del diente mediante Termogravimetría (TGMs) a diferentes temperaturas 2.Conocer a qué temperatura se inicia y finaliza la descomposición de materia orgánica en el diente. 3.Conocer a qué temperatura no es posible conseguir material genético en un diente. Material y Métodos Termogravimetría: modelo TG/DSC1 de Mettler-Toledo Espectrometría de masas: modelo Thermostar de Pfeiffer-Vacuum Ensayo 1: gradiente de 30 a 1000 0C Ensayo 2: 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350 y 400 0C durante 60 min en cada temperatura 20 mg de muestra en polvo depositados en crisoles de alúmina de 70 µL. Velocidad de calentamiento: 10 ºC / min Muestra: 7 molares Limpieza :H2O,NaClO Pulverizado Resultados: Ensayo 1 Gradiente 30-1000 0C Pérdida de humedad de la muestra Resultados: Ensayo 1 Gradiente 30-1000 0C Empieza la descomposición de la materia orgánica a partir de los 150 0C. Resultados: Ensayo 1 Gradiente 30-1000 0C Entre 210-603 0C (340 0C) se produce una descomposición masiva de la materia orgánica (ADN, colágeno, lípidos, etc) (Peters et al.,2000 , Thermochimica Acta 361:131-138) m/z Fórmula 15 -CH3 17 NH3; OH18 H2O 30 NO; NO2; (NOX) 36 HCl 44 CO2 64 SO2 79 PO3-2 98 H3PO4 Las señales m/z 79 y 98 corresponde a la emisión de restos orgánicos como el ADN (346.5 0C). La señal m/z 30 corresponde a la emisión de óxidos nitrosos procedentes de la descomposición de las bases nitrogenadas del ADN y de otros compuestos orgánicos como el colágeno (347.5 0C). A 270 0C m/z 64 (SO2) se descomponen las proteínas (Teruel et al., 2015, Archives of Oral Biology 60 :768-775) Resultados: Ensayo 1 Gradiente 30-1000 0C Resultados: Ensayo 2 m/z 18 50 ○C 400 ○C m/z 44 350 ○C m/z 44 m/z 98 m/z 79 m/z 64 m/z 64