Comment fonctionne le luminol, la science derrière les taches bleues sur les scènes de crime

Pas besoin d’être fan de la série Crime pour le savoir : le luminolun composé chimique utilisé par la Police Scientifique, se distingue et reste dans les mémoires pour son caractère spectaculaire, très apprécié des criminologues de la télévision. Il suffit d’éteindre les lumières, de vaporiser une solution mystérieuse sur un sol impeccable et des points luminescents apparaissent pour révéler le crime. La luminescence que nous voyons est causée par un réaction d’oxydoréduction entre le peroxyde d’hydrogène et le luminol. Mais alors, qu’est-ce que le sang a à voir là-dedans ? Le fer présent dans l’hémoglobine catalyse (c’est-à-dire accélère) cette réaction : la couleur bleutée apparaît beaucoup plus vivement et plus rapidement en présence de fer, c’est pourquoi elle est utilisée pour la détection des taches de sang. Cependant, la luminescence n’est pas aussi durable qu’on la voit à la télévision et, de plus, cela ne vient pas seulement du sangmais aussi de l’urine, des excréments et de certaines plantes, il ne s’agit donc que d’un test préliminaire.

Qu’est-ce que le luminol : histoire de la luminescence la plus appréciée des criminologues

Si vous deviez acheter du luminol (C₈H₇OU₃Non₃), vous vous retrouveriez face à un poudre cristalline jaunâtre, dont le nom chimique est décidément plus compliqué que le nom commun : 5-amino-2,3.dihydro-1,4-phtalazindione. Il semble avoir été découvert déjà vers 1853, synthétisé en 1902 par AJ Schmitz, mais il est Albrecht le premier à décrire, en 1928, la luminescence intense qu’il émet dans des conditions particulières.

Le nom « luminol » apparaît pour la première fois dans des rapports de 1934, alors que c’est en 1937 que Specht, grand passionné et spécialiste du luminol, propose de l’utiliser pour des investigations médico-légales. Specht a également découvert que les taches de sang séché produisaient une chimiluminescence beaucoup plus vive que les taches fraîches: selon lui, plus les taches de sang étaient anciennes, plus la réaction serait intense.

Aujourd’hui, outre les recherches, le luminol est également utilisé dans la détection d’autres molécules biologiques, comme biocapteur et dans l’industrie pharmaceutique pour la localisation cellulaire.

Comment se produit la réaction de voir des traces de sang

Là chimiluminescence c’est une émission de lumière suite à une réaction chimique et, dans notre cas, elle se produit grâce à la réaction d’oxydo-réduction entre le luminol et l’eau oxygéné (H₂OU₂). Fer (Fe²⁺) présent dans le groupe hème de l’hémoglobine catalyse la réaction, c’est-à-dire qu’il l’accélère : la réaction se produirait toujours, mais très lentement. En fait, la luminescence que nous voyons cje révèle la présence du catalyseurdans notre cas le fer à repasser, comme s’il nous disait : « Hé, il y a du fer ici ! »

La réaction complète implique une série d’étapes intermédiaires, avec des déplacements de charges et d’électrons, mais l’essentiel est que la liaison entre les deux atomes de azote présent dans la molécule; sont remplacés par deux atomes d’oxygène et un est formé structure intermédiaire plein d’énergie, 3-aminophtalate. Cet intermédiaire ne peut pas supporter toute cette énergie et doit l’évacuer d’une manière ou d’une autre : l’aminophtalate à l’état excité libère cette énergie sous forme de lumière (hν) à une longueur d’onde d’environ 450 nm et revient à son état énergétique fondamental.

Puisqu’il s’agit du spectre de la lumière visible, nous pouvons voir à l’œil numais il faut éteindre la lumière, car une source lumineuse externe couvrirait la lumière émise par la réaction.

Comment le luminol est préparé

Quand on pense au luminol tel qu’on le voit à la télévision, on imagine une seule substance qui « enflamme » les traces de sang. En réalité, ce que l’on voit pulvérisé est une solution composée de différentes substances. D’abord le luminol, puis un agent oxydant, généralement le peroxyde d’hydrogène (H2O2) et enfin un agent qui rend le milieu basique, c’est-à-dire avec un pH supérieur à 7, généralement l’hydroxyde de sodium (NaOH).

Cet environnement basique est nécessaire car à pH neutre, la molécule de luminol ne forme qu’une seule zwitterionc’est-à-dire qu’il possède à la fois une charge positive et une charge négative au sein de la même molécule. La réaction entre le peroxyde d’hydrogène et le luminol se produit également lorsque le pH est acide, mais il est plus faible et la luminescence est moins visible. La formulation a évolué au fil du temps, mais la plus utilisée publiée en 1966 par Weber consiste à préparer trois solutions initiales avec :

• 8 g d’hydroxyde de sodium (NaOH) dans 500 ml d’eau
• 10 ml de peroxyde d’hydrogène à 30% dans 490 ml d’eau
• 0,354 g de luminol dans 62,5 ml de soude 0,4 N diluée dans 500 ml d’eau.

Ensuite, vous prenez 10 ml de chacune de ces solutions initiales et ajoutez 70 ml d’eau. Vous êtes maintenant prêt à vous rendre sur les lieux du crime avec Grissom de CSI.

Lumières et ombres, dans tous les sens

Luminol est capable de détecter des taches de sang non visibles à l’œil nu dans aucune crevasse, même s’il est lavé ou dilué : pensez qu’il détecte des dilutions allant jusqu’à 1μl de sang dans 1 L d’eau ou autre solution ! C’est pourquoi, peu importe à quel point le tueur nettoie la scène, le luminol ne lui laisse aucune échappatoire. Son utilisation dans les enquêtes repose en fait sur le concept selon lequel rien ne disparaît sans laisser de trace et que le sang peut aussi résister sur différentes surfaces des décennies ! Mais il y a tout de suite un premier mythe à dissiper. La luminescence est beaucoup plus courte que ce qu’on voit à la télé : en fait elle dure, environ 30 secondeset c’est pour cette raison qu’il est essentiel de pouvoir prendre une bonne photo de la scène du crime.

L’avantage est qu’il peut être utilisé pour analyser de grandes surfaces, tout comme le font nos techniciens légistes préférés. L’un des principaux problèmes liés à l’utilisation du luminol est que ce n’est pas strictement spécifique au sang et peut donner aux dieux des faux positifs. La luminescence est en effet également déclenchée par d’autres ions qui agissent comme catalyseurs, comme le cobalt, le manganèse, le nickel ou le cuivre. Il peut être activé par des enzymes, telles que peroxydase présents dans le raifort ou les selles, et par des molécules oxydantes telles que celles présentes dans l’eau de Javel. C’est pourquoi il est considéré comme un essai préliminaire et non définitif. Imaginez : si vous utilisez de l’eau de Javel pour laver les sols, le le luminol réagit quand mêmece sera alors aux détectives de comprendre si vous cachiez les preuves d’un crime odieux ou si vous êtes simplement un amoureux de la propreté.

Un autre problème est représenté par le type de surfaces: si pulvérisé sur des matériaux non absorbants comme le linoléum, verre ou du vinyle, la solution peut « glisser », diluant le sang et détruisant ainsi le test. C’est pourquoi les techniciens utilisent le quantité minimum nécessaire et ils se dépêchent de photographier la scène du crime. Toutefois, sur les tapis et les matériaux absorbants, les taches peuvent également être laissées sécher et pulvérisées avec du luminol. même plusieurs foisen répétant l’analyse.