Historie
De fysische ontwikkelaar zoals die nu in de forensische wereld gebruikt wordt is gebaseerd op een formulering die in 1969 door Nederlandse onderzoekers van het Philips Natuurkundig Laboratorium in Eindhoven [1] gepubliceerd werd die onderzoek deden naar ontwikkelaars van fotografische (micro)films. J.R. Morris, die contractresearch deed voor de Police Scientific Development Branch (PSDB) op de Atomic Weapons Research Establishment (AWRE) in Aldermaston, Engeland herkende het potentieel als vingerafdrukreagens en publiceerde daar als eerste over in 1975. De formulering, tot op de dag van vandaag grotendeels ongewijzigd, kwam op wat kleine wijzigingen na overeen met het FC1-recept beschreven door de Philips onderzoekers.Volgens Antonio Cantu en James Johnson (Hoofdstuk 7 in "Advances in Fingerprint Technology", 2e editie[2]) is het aan Sheila Hardwick van de PSDB te danken dat PD in het politielaboratorium terecht kwam omdat zij er een gebruiksaanwijzing voor schreef (ca. 1984). De Forensic Division van de US Secret Service (Cantu en later Robert Ramotowski naast anderen) hebben of waren betrokken bij een groot deel van het onderzoek naar PD en hebben het gebruik ervan ook gepromoot via lezingen en workshops op conferenties (zie bijvoorbeeld referentie 3 en 7).
De formulering waarin Synperonic N (een nonylphenolethoxylaat dat uitgefaseerd wordt omwille van het milieu - hormoonverstorende stof) werd vervangen door Tween 20 werd bedacht door de USSS [3].
Het grondidee van het PD-proces is dat de zilverionen (Ag+), in een oplossing waarin Fe2+, Fe3+ ionen aanwezig zijn, geoxideerd willen worden tot zilver (Ag) ten koste van Fe2+ (dat Fe3+ wordt). Dit begint al wanneer de zilvernitraat-oplossing met de ijzerzoutenoplossing uit de set gemengd wordt maar de zilverdeeltjes worden gestabiliseerd door de surfactanten (N-dodecylamineacetaat en Synperonic N [8] of N-dodecylamineacetaat en Tween 20 afhankelijk van de formulering) en het proces stopt.
Bepaalde bestanddelen die in een vingerafdruk aanwezig kunnen zijn (of andere plaatsen zoals krasjes in het gebruikte glaswerk, vouwen in het papier, nietjes) trekken deze gestabiliseerde zilverdeeltjes aan is de theorie en op hun beurt initiëren die een verdergaande neerslag van zilverdeeltjes. De zilverdeeltjes lijken een beetje op een pompon (als op een muts) onder een electronenmicroscoop. Als de deeltjes in een grote aantallen zijn neergeslagen lijken ze zwart (de vingerafdrukken komen op als grijs-zwart).
Gebruiksaanwijzing
Voor het beste resultaat zou een werkoplossing 1 tot 3 dagen van te voren moeten worden klaargemaakt[zie referentie 3]. Voeg de zilvernitraatoplossing toe aan de redoxoplossing (mengsel van ijzerzouten, detergent en citroenzuur) en meng door schudden of omzwenken. Als u niet zoveel oplossing wilt klaarmaken meet dan de benodigde hoeveelheden af in een maatcylinder of via wegen (95 ml redoxoplossing op 5 ml zilvernitraatoplossing) en breng dit over in een schone fles (een bruine glazen fles is het best, dan kan je zien of er een neerslag ontstaat wanneer de oplossing slecht wordt).
Het proces kan in één schaal gedaan worden (als maar weinig items behandeld hoeven te worden) of in verschillende schalen waarbij het papier van de ene in de andere schaal overgebracht wordt. De schalen kunnen niet van metaal zijn, wel van glas of plastic alhoewel polycarbonaatschalen niet goed lijken te werken - neerslag van zilver op het oppervlak). De schaal met werkoplossing moet ook vrij zijn van krassen en gespoeld met gedestilleerd of RO/DI water (omgekeerde osmose, gedeïoniseerd water) voor gebruik. Krassen resulteren ook in een neerslag van zilver.
Stap 1: de te behandelen papieren dienen eerst in een schaal met gedestilleerd of RO-DI water gespoeld te worden om stof, Ruhemann's paars van een ninhydrinebehandeling en/of andere wateroplosbare stoffen te verwijderen. De schaal moet rustig gezwenkt worden door hem aan één kant een beetje op te tillen en als de ontstane kleine golf aan de andere kant van de schaal is weer rustig te laten zakken tot de golf weer terug is enzovoort. Dit moet minstens 5 minuten volgehouden worden.
Stap 2: giet het gedestilleerde (c.q. RO-DI) water uit de schaal voor de volgende stap of breng het papier over in de schaal met de zure voorwas-oplossing. Gebruik voor het overbrengen van de papieren alleen pincetten met gladde oppervlakken op de plek waarmee geklemd wordt. Als er ribbels opzitten zullen die zichtbaar worden na de behandeling met PD-werkoplossing.
De zure voorwas-oplossing is nodig om basische bestanddelen, zoals kalk, in het papier te neutraliseren. Deze voorwas duurt ca. 10 minuten maar moet langer duren als er nog steeds kleine bellen op het oppervlak van het papier verschijnen. Deze stap is heel belangrijk! Als de basische bestanddelen nog steeds aanwezig zijn in het papier zal dat bij de behandeling met werkoplossing resulteren in ernstige achtergrondkleuring door zilverneerslag waarbij de afdrukken niet meer onderscheiden kunnen worden van de achtergrond. De meest gebruikte zuren in de zure voorwas-oplossing zijn ofwel maleïnezuur of barnsteenzuur in een concentratie van 25 gram per liter. Azijnzuur en salpeterzuur zijn ook wel gebruikt [7]. Zoutzuur kan absoluut niet gebruikt worden. De chlorideionen die deels achterblijven na deze stap zouden met zilverionen reagent tot zilverchloride en achtergrondkleuring veroorzaken.
Stap 3: giet de zure voorwas-oplossing uit de schaal en giet daar nu de werkoplossing in, of breng de papieren over naar de schaal met werkoplossing (redoxoplossing met zilvernitraat gemengd). Zoals al genoemd is het beste de werkoplossing 24 tot 72 uur van te voren aan te maken [3]. Net als in de vorige stap overigens dient de werkoplossing in beweging gehouden te worden door de schaal een klein beetje aan een kant op te tillen en weer te laten zakken (zie stap 1). Dit is om de oplossing overal uniform van samenstelling te houden (lokaal verminderd de zilver-concentratie als het neerslaat op vingersporen). Tijdens deze stap kan je niet weglopen: hou de papieren in de gaten. Vingerafdrukken kunnen in enkele minuten opkomen maar het kan ook wel een uur duren (meestal een minuut of 10). De behandeling moet ophouden als de achtergrond begint te kleuren en het contrast tussen afdrukken en het papier daarom begint terug te lopen. Ook wanneer de afdrukken niet sterker worden kan de behandeling gestopt worden.
Stap 4: de papieren moeten nu gespoeld worden met water om alle resten werkoplossing kwijt te raken (dit zou het papier geel tot bruin laten kleuren na drogen). Alhoewel hiervoor kraanwater gebruikt kan worden (in een aparte schaal) is het veiliger om gedestilleerd of RO-DI water te gebruiken. Kraanwater zou chloridezouten achter kunnen laten in het papier dat achtergrondkleuring zou veroorzaken als de behandeling met PD nog een keer geprobeerd zou worden.
Stap 5: papier droogdeppen en aan de lucht laten drogen. Dit mag bij verhoogde temperaturen gedaan worden.
Samenstelling van de oplossingen
Voorwas-oplossing:
Los 25 g maleïnezuur (CAS-nr: 110-16-7) of appelzuur (CAS-nr: 6915-15-7) op in 1 liter RO-DI (of gedestilleerd) water met behulp van een roerboon (teflon overtrokken magneet) en een magnetische roerder.Redox-oplossing:
Voeg aan 900 ml RO-DI water, geroerd met een roerboon op een magnetische roerder, de volgende verbindingen toe in de aangegeven volgorde. Voordat de volgende stof wordt toegevoegd moet de vorige geheel opgelost zijn.
30 g ijzer(III)nitraaat, nonahydraat (Fe(NO3)3.9H2O, CAS-nummer [7782-61-8])
80 g ammoniumijzer(II)sulfaat, hexahydraat (Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O, CAS-nummer [7783-85-9].
20 g citroenzuur, CAS-nummer [77-92-9])
Detergent-oplossing:
3 g N-dodecylamineacetaat, CAS-nummer [2016-56-0] en
3 ml Tween 20 worden toegevoegd aan 1 liter RO-DI water en geroerd (roerboon) tot de dodecylamineacetaat is opgelost (de oplossing zal er licht troebel uitzien).
Zilvernitraat-oplossing:
10 g zilvernitraat (AgNO3) wordt opgelost in 50 ml RO-DI water (lost gemakkelijk op, zwenk de oplossing om tot de zilvernitraat is opgelost bijvoorbeeld in een 100 ml bruin glazen fles).
Werkoplossing:
Voeg aan 900 ml redox-oplossing toe en meng dan door omzwenken::
40 ml detergent-oplossing en dan
50 ml zilvernitraatoplossoing.
In de PD-set zoals wij die leveren zijn de detergent-oplossing en de redoxoplossing al bij elkaar gemengd. Het toevoegen van de zilvernitraatoplossing kan het beste 1-3 dagen voor gebruik gedaan worden voor het beste resultaat. De aangemaakte werkoplossing blijft een aantal weken goed (naar verluidt tot 8 weken). Als een melkachtig wit neerslag op de bodem van de fles komt te liggen is de oplosing niet meer goed en moet afgevoerd worden (zilverzouten zijn milieuschadelijk).
Gebruikte werkoplossing in een schaal die nog niet uitgeput is kan voor later gebruik bewaard worden. Het moet echter wel in een eigen fles bewaard worden en niet teruggegoten bij een nog verse oplossing. De fles met gebruikte oplossing moet wel geëtiketteerd worden (met de data waarop het gebruikt is enzo).
Om te controleren of een oplossing (nog) goed werkt heeft de Forensic Division van de USSS een testpapier ontwikkeld [4]. Dit wordt gemaakt door 1 gram EDTA, tetranatriumzout, dihydraat (CAS-nummer 64-02-8) op te lossen in 30 ml RO-DI water. Gebruik een micropipet om 10 microliter van deze oplossing op een stukje filtreerpapier (bijvoorbeeld Whatman nr. 2 papier) aan te brengen. Markeer de zijde waarop de oplossing is aangebracht. Als het testpapier gedroogd is wordt het ongeveer 1 seconde in de werkoplossing gehouden en er dan weer uitgehaald. Waar de EDTA-oplossing op het filtreerpapier werd aangebracht moet nu binnen 10 seconden zwart worden als de oplossing in orde is.
Voor een testpapier op basis van ascorbinezuur (vitamine C) en oleïnezuur, met een inkjetprinter op papier opgebracht zie referentie 9.
Referenties en voetnoten
[1] Jonker, H.; Molenaar, A.; Dippel, C.J., "Physical Development Recording Systems: III. Physical Development", Photographic Science and Engineering, 1969, Vol. 13, nr. 2, p. 38-44.
[2] Advances in fingerprint technology / edited by Henry C. Lee, R.E. Gaensslen, second edition, 2001, ISBN 0-8493-0923-9, CRC Press.
[3] Houlgrave, S.; Andress, M.; Ramotowski, R., "Comparison of Different Physical Developer Working Solutions - Part I: Longevity Studies", Journal of Forensic Identification, 2011, Vol. 61, nr. 6, blz. 621-639.
[4] Houlgrave, S.; Ramotowski, R., "Comparison of Different Physical Developer Working Solutions - Part II: Reliability Studies", Journal of Forensic Identification, 2011, Vol. 61, nr. 6, blz. 640-651.
[5] Burow, D., "An Improved Silver Physical Developer", Journal of Forensic Identification, 2003, Vol. 53, nr. 3, blz. 304-314.
[6] Burow, D.; Seifert, D.; Cantu, A.A., "Modifications to the Silver Physical Developer", Journal of Forensic Sciences, 2003, Vol. 48, nr. 5, blz. 1094-1100, [doi:10.1520/JFS2003044]
[7] Ramotowski, R., "A Comparison of Different Physical Developer Systems and Acid Pre-treatments and Their Effects on Developing Latent Prints", Journal of Forensic Identification, 2003, Vol. 50, nr. 4, blz. 363-384.
[8] Fingermark Visualisation Manual, hoofdstuk 5.PD ISBN: 978-1-78246-234-7, Home Office, January 2014. Te verkrijgen via "The Stationary Office".
[9] Kupferschmid, E.; Schwarze, L.; Roux, C., "Development of Standardized Test Strips as a Process Control for the Detection of Latent Fingermarks using Physical Developers", Journal of Forensic Identification, 2010, Vol. 60, nr. 6, blz. 639-655.
