Determinazione del limite strumentale per l’identificazione di liquidi infiammabili nella Fire Investigation

This project was carried out at the laboratory of the NBCR unit of the Provincial Command of the Firefighters of Turin. An arson fire differs from an accidental one in the presence of an ignitable liquid residue (ILR), which is used to start it or to increase its intensity of propagation. Ignitable liquids can be classified according to their chemical composition, based on the number of carbon atoms contained within the molecule and their boiling point. As known, there are many ignitable liquids, however gasoline and diesel fuel are the most commonly used by arsonists. The aim of this thesis was to verify the sensitivity of the method in use at the laboratory of the Fire Department to investigate the presence of ignitable liquids in the residues from the scenes of suspected arson fires. Analytical procedures were executed in accordance with ASTM E1618 and ASTM E 2154, which provide for extraction by SPME followed by GC-MS analysis and indicate procedures for data processing and classification of the main ILR. The study was performed using different samples of gasoline and diesel fuel. A first set of analysis was carried out on samples previously evaporated under a stream of nitrogen and brought to 25%, 50%, 75%, 95% and 99% of the starting volume. Subsequently, analysis was executed on dilutions prepared from the sample as such in dichloromethane at different concentrations: 10 ppm, 5 ppm, 1 ppm, 500 ppb, 100 ppb, 50 ppb, 10 ppb. Then, an amount of about 1 g of substrate, from a pool of real case samples previously analyzed and classified as negative, was added to each concentration level to simulate a real sample and a third series of analysis was performed. Data processing involved the construction of Control Charts to assess the quality of the results. During the thesis project, moreover, a number of samples from real cases in which the presence of ILR was determined were subjected to analysis.

Questo progetto è stato svolto presso il laboratorio del nucleo NBCR del Comando Provinciale dei Vigili del Fuoco di Torino. Un incendio doloso si differenzia da uno accidentale per la presenza di un accelerante di fiamma, che viene utilizzato per avviarlo o per aumentare la sua intensità di propagazione. I liquidi infiammabili possono essere classificati secondo la loro composizione chimica, in base al numero di atomi di carbonio contenuti all’interno della molecola e al loro punto di ebollizione. Come noto, esistono numerosi liquidi infiammabili; tuttavia, la benzina e il gasolio sono quelli più comunemente adoperati dai piromani. L’obiettivo della tesi è stato verificare la sensibilità della metodica in uso presso il laboratorio dei Vigili del Fuoco per indagare la presenza di liquidi infiammabili nei reperti provenienti dalle scene di sospetti incendi dolosi. Le procedure analitiche sono state condotte in conformità alle normative ASTM E1618 e ASTM E 2154, che prevedono un’estrazione mediante SPME seguita da un’analisi GC-MS e indicano le procedure per l’elaborazione dei dati e la classificazione dei principali liquidi infiammabili. Lo studio è stato eseguito utilizzando differenti campioni di benzina e di gasolio. Una prima serie di analisi è stata eseguita sui campioni precedentemente evaporati sotto un flusso di azoto e portati al 25%, al 50%, al 75%, al 95% e al 99% del volume di partenza. In seguito è stata svolta l’analisi sulle diluizioni preparate dal campione tal quale in diclorometano, a differenti concentrazioni: 10 ppm, 5 ppm, 1 ppm, 500 ppb, 100 ppb, 50 ppb, 10 ppb. In seguito, a ciascun livello di concentrazione è stata aggiunta una quantità di circa 1g di substrato, proveniente da un pool di campioni di casi reali che in precedenza erano stati analizzati e classificati come negativi, in modo tale da simulare un campione reale, ed è stata eseguita una terza sequenza di analisi. L’elaborazione dei dati ha previsto la costruzione di carte di controllo per valutare la qualità dei risultati. Durante il progetto di tesi, inoltre, sono stati sottoposti ad analisi alcuni campioni provenienti da casi reali in cui è stata determinata la presenza di acceleranti di fiamma.