تجربة للكشف عن بصمات الأصابع بأستخدام اليود

 

Iodine fingerprint

 

الكواشف

كبريتات النحاس (II)

يوديد البوتاسيوم

 

السلامة

• ارتداء القفازات والنظارات الواقية.
• قم بإجراء التجربة على سطح بلاستيكي.
• لا تدع المواد الكيميائية تلامس عينيك أو فمك.
• أبقِ الأطفال الصغار والحيوانات بعيدًا عن منطقة التجريبية.
• قم بتخزين هذه المجموعة التجريبية بعيدًا عن متناول الأطفال دون سن 12 عامًا.
• تنظيف جميع المعدات بعد الاستخدام.
• تأكد من إغلاق جميع الحاويات بالكامل وتخزينها بشكل صحيح بعد الاستخدام.
• تأكد من التخلص من جميع الحاويات الفارغة بشكل صحيح.
• لا تستخدم أي معدات لم يتم تزويدها بالمجموعة أو الموصى بها في تعليمات الاستخدام.
• لا تستبدل المواد الغذائية في الحاوية الأصلية. تخلص منها على الفور.
• في حالة ملامسة العين: اغسل العين بالكثير من الماء ، مع إبقاء العين مفتوحة إذا لزم الأمر.
• في حالة الأبتلاع: اغسل الفم بالماء ، اشرب بعض الماء العذب.
• في حالة الاستنشاق: ينقل الشخص إلى الهواء النقي.
• في حالة ملامسة الجلد والحروق: اغسل المنطقة المصابة بالكثير من الماء لمدة 10 دقائق على الأقل.
• في حالة الإصابة ، اطلب المشورة الطبية دائمًا.
• يمكن أن يتسبب الاستخدام غير الصحيح للمواد الكيميائية في حدوث إصابات وإضرار بالصحة. قم فقط بالتجارب المذكورة في التعليمات.
• هذه المجموعة التجريبية للاستخدام فقط من قبل من هم فوق 12 سنة.
• يجب أن يناقش الراشد المشرف التحذيرات ومعلومات السلامة مع العاملين قبل بدء التجارب. ينبغي إيلاء اهتمام خاص للتعامل الآمن مع الأحماض والقلويات والسوائل القابلة للاشتعال.
• يجب أن تبقى المنطقة المحيطة بالتجربة خالية من أي عوائق وبعيدًا عن تخزين الطعام. يجب أن تكون مضاءة جيدًا وجيدة التهوية وقريبة من مصدر المياه. يجب توفير طاولة صلبة ذات سطح مقاوم للحرارة
• يجب استخدام المواد في العبوة غير القابلة لإعادة الإغلاق (تمامًا) خلال تجربة واحدة ، أي بعد فتح العبوة.

 

 

 

نصائح

• قد يتبخر اليود ببطء بسبب درجات الحرارة المنخفضة. لزيادة معدل التبخر ، جرب أخذ الكوب برفق في يدك. سوف تساعد الحرارة من يدك على زيادة تركيز بخار اليود.
• العامل الرئيسي الذي يؤثر على جودة بصمة الإصبع هو كمية الدهون على إصبعك.
• إذا كان إصبعك جافًا جدًا ، فلن تظهر بصمة إصبعك. في هذه الحالة ، حاول مسح جبينك (وهذا سيجعل أصابعك أكثر دهنية) وحاول التجربة مرة أخرى.
• إذا كان إصبعك دهنيًا جدًا ، فسوف تتجسد بصمة الإصبع كبقع غير متبلور وداكنه. في هذه الحالة ، لا تمسح أصابعك على الإطلاق.
• يعمل المحلول الجاهز بشكل جيد لحوالي محاولتين على الأقل.

 

 

طريقة العمل خطوه بخطوه

يحتوي يوديد البوتاسيوم KI على أيونات اليود I⁻ ، والتي يمكننا تحويلها إلى جزيئات اليود I₂ باستخدام  CuSO₄

1. ضع ملعقة كبيرة من KI في كوب فارغ
2. ضع ملعقة كبيرة من CuSO₄ في نفس الكوب
3. قم بلمس ورقة بيضاء بأصابعك
4. ضع الورقة فوق الكوب بحيث لاتسمح للغازات المتحررة بالخروج , يجب ان تصطدم الغازات بالورقة.

على عكس المجرمين ، نريد أن نتأكد من ترك بعض بصمات الأصابع.

اليود متقلب للغاية. وهذا يعني أن جزيئاته تتحرر من المحلول بسهولة وتتشتت كغاز.

يلتصق اليود بالدهون بشكل جيد ، وبصماتنا مصنوعة في الغالب من الدهون.

 

 

نتيجة متوقعة

تمتص أبخرة اليود بواسطة الدهون الموجودة في بصمات الأصابع على الورقة. يكشف اليود عن بصمات الأصابع من خلال تلوينها باللون البني المميز.

 

التصرف

تخلص من النفايات الصلبة مع القمامة المنزلية. صب المحلول أسفل الحوض. اغسله بالماء الزائد.

 

 

كيف يتشكل اليود؟

يتفاعل يوديد البوتاسيوم KI مع كبريتات النحاس CuSO₄ في المحلول ، انقسمت هاتان المادتان إلى أيونات:

KI → K⁺ + I^–

CuSO₄ → Cu²⁺ + SO₄^2–

 

 

أيونات النحاس Cu²⁺ تؤكسد أيونات اليوديد I^- عن طريق أخذ الإلكترون:

Cu²⁺ + I^– → Cu⁺ + I⁰

 

ونتيجة لذلك ، يشكل اليود الجزيئي (I₂) ما يلي:

I⁰ +I⁰ → I₂

 

كيف يتم الكشف عن بصمة الإصبع؟

تهرب جزيئات اليود من المحلول بسهولة في درجة حرارة الغرفة ، ويبدأ بخار اليود في ملء الكوب البلاستيكي. يتخلل بخار اليود الزيوت المتبقية في بصمة الإصبع ، مما يضفي عليها لونًا بنيًا مرئيًا.

 

 

لماذا يتغير لون بصمة الإصبع بهذه السرعة؟

يتم تحديد لون البصمة من خلال وجود اليود الجزيئي الذي يرتبط بالزيوت في الإفرازات الجلديه. ومع ذلك ، فإن هذه الروابط ضعيفة إلى حد ما - في نهاية المطاف اليود سام. يؤدي ذلك إلى تغير لون بصمة الإصبع على مدار حوالي 15-30 دقيقة.

I₂↓ → I₂↑

 

العملية التي نواجهها في التجربة قابلة للعكس. في البداية ، نرى أن كوبنا البلاستيكي يحتوي على الكثير من اليود ، في حين أن بصمة الإصبع لا تحتوي على أي شيء. لذلك ، خلال عملية تسمى الانتشار ، حيث تميل جزيئات أي مادة معينة إلى الانتشار إلى حد ما أو ملء مساحة متساوية ، - تدخل جزيئات اليود بصمة الإصبع.  عندما نترك دائمًا بصمة اليود الممزوجة بالهواء (التي لا تحتوي على جزيئات اليود أو قليلة جدًا) ، تترك جزيئات اليود بصمة الأصبع وتدخل الهواء ، في محاولة لتوزيع نفسها بالتساوي بين الهواء وبصمة الإصبع. ولكن نظرًا لوجود كمية لا نهائية من الهواء على ما يبدو مقارنة بحجم بصمة الإصبع ، فإن معظم أو كل جزيئات اليود تترك عن بصمات الأصابع وتخرج في الهواء الطلق.

 

 

 

 

المصادر

• Jude Hemanth & Valentina Emilia Balas, ed. (2018). Biologically Rationalized Computing Techniques For Image Processing Applications. Springer. p. 116. ISBN 9783319613161.
•  Stan Z. Li (2009). Encyclopedia of Biometrics: I - Z Volume 2. Springer Science & Business Media. p. 439. ISBN 9780387730028.
•  Roberta Kwok (January 29, 2009). "Fake finger reveals the secrets of touch". Nature. doi:10.1038/news.2009.68.
•  "Fingerprint grip theory rejected". BBC. June 12, 2009.
•  Engert, Gerald J. (1964). "International Corner". Identification News. 14 (1).
•  Henry, Edward R., Sir (1900). "Classification and Uses of Finger Prints" (PDF). London: George Rutledge & Sons, Ltd. Archived from the original (PDF) on October 13, 2006.
•  Ashbaugh, David R. "Ridgeology" (PDF). Royal Canadian Mounted Police. Archived (PDF) from the original on May 23, 2013. Retrieved October 26, 2013.
•  Maltoni, =Davide; Maio, Dario; Jain, Anil K.; Prabhakar, Salil (2009). Handbook of Fingerprint Recognition. Springer Science & Business Media. p. 62. ISBN 9781848822542.
•  Stephen P. Kasper (2015). Latent Print Processing Guide. Academic Press. p. 4. ISBN 9780128035436.
•  Stephen P. Kasper (2015). Latent Print Processing Guide. Academic Press. p. 5. ISBN 9780128035436.