Enkele jaren geleden stond de politie voor een raadsel toen er een serie kluizen werd opgeblazen met het explosief pentriet (pentaerythritoltetranitraat). Er werd een verdachte aangehouden die deze stof op zijn kleding had, inclusief afbraakproducten van pentriet zoals trinitraat, dinitraat en mononitraat. Maar, zei deze verdachte, dat komt omdat ik de stof thuis heb liggen. Ook dat is natuurlijk strafbaar, maar het is een veel minder zwaar misdrijf dan kluizen opblazen.
Forensisch onderzoekers vroegen zich af of het mogelijk is om door middel van chemisch profileren een verband te leggen tussen de verdachte en de plaats delict. Voor drugsonderzoek is dit bij het NFI een standaardmethode, maar voor de meeste explosieven bestaat zo'n aanpak niet.
 
Degradatie
Hanneke Brust promoveerde onlangs aan de UvA op de ontwikkeling van nieuwe analysetechnieken voor chemische profielen van explosieven, in nauwe samenwerking met het NFI en TNO. Het gaat daarbij niet alleen om identificatie van het explosief, waar het explosievenonderzoek zich momenteel voornamelijk op richt, maar ook op de aanwezige afbraakproducten en hun onderlinge verhoudingen. Brust legt uit: 'We willen ook weten hoe de stof op de vindplaats terecht is gekomen. Is het profiel het gevolg van een explosie of kan zoiets ook veroorzaakt worden door natuurlijke degradatie?'
Voor het chemisch profiel van pentriet bleek LC-MS de meest geschikte methode, in plaats van bijvoorbeeld GC-MS, onder andere vanwege de lagere temperatuur waarbij de LC-MS opereert . 'Explosieven zijn thermolabiel, dus wanneer je de scheiding bij hogere temperatuur uitvoert treedt degradatie op”, legt Brust uit.
LC-MS apparatuur wordt veel gebruikt door de afdeling explosieven van het NFI. Maar voor deze stoffen was nog geen standaard beschikbaar om de methode kwantitatief te maken. Die heeft Brust speciaal laten maken bij Syncom in Groningen. De detectorrespons van deze stoffen varieert sterk waardoor zonder standaarden geen goede kwantitatieve analyse kan worden uitgevoerd, vertelt de onderzoekster. Uiteindelijk kon Brust vaststellen dat de gevonden afbraakproducten veel beter passen bij een explosie dan bij natuurlijke degradatie.
 
Ongebruikelijke methodes
De chemische diversiteit van explosieven vereist dat voor elke klasse van explosieven een nieuwe analysemethode wordt ontwikkeld, zegt Arian van Asten, afdelingshoofd bij het NFI. 'Veel explosieven zijn organische verbindingen, veelal zijn het mengsels. Sommigen zijn anorganisch en bevatten dan met name anorganische verontreinigingen.' Dus maakte Brust ook voor andere veel voorkomende explosieven een chemisch profiel, bijvoorbeeld voor ammoniumnitraat dat uit kunstmest wordt gemaakt. Voor de analyse gebruikte ze methodes die niet gebruikelijk zijn in explosievenonderzoek: IRMS (isotoop-ratio-massaspectrometrie) en ICP-MS (elementenanalyse op basis van massaspectrometrie). 'Die laatste methode wordt eigenlijk nooit toegepast in de explosievenanalyse, maar voor ons was het juist nuttig. Kunstmest bevat namelijk allerlei vulstoffen zoals kalk. Met ICP-MS kun je die hulpstoffen analyseren en zodoende krijg je informatie over wie de fabrikant geweest zou kunnen zijn”, legt Brust uit.
IRMS geeft daarnaast informatie over de verhouding tussen het zware en het lichte isotoop van bijvoorbeeld de zuurstof- en stikstofatomen in het monster. Die verschilt een klein beetje per monster en geeft vooral informatie over de regio waarin de kunstmest is geproduceerd. Met name de MS is speciaal ontworpen om heel kleine verschillen te detecteren. 'We praten over state-of-the-art massaspectrometrie”, zegt Van Asten. 'Hoogwaardige apparatuur die nodig is om de gewenste nauwkeurigheid en gevoeligheid te halen.'
Liefst gebruikt Van Asten echter zo eenvoudig mogelijke apparatuur voor de chemische profilering. 'De nieuwste technische ontwikkelingen gaan richting draagbare apparatuur, zodat direct op de plaats delict een robuuste analyse kan worden gedaan door vrijwel iedereen.'

Dit artikel is gepubliceerd in C2W16 - 26 september 2014, en in MeMo no 2, maart 2015.