Luminol

Le luminol peut être synthétisé à partir de l'acide 3-nitrophtalique. De l'hydrazine (N₂H₄) est d'abord chauffée avec l'acide 3-nitrophtalique dans un solvant à haut point d'ébullition tel que le triéthylène glycol. Une réaction de condensation avec perte d'eau se produit, formant du 3-nitrophtalhydrazide[6]. La réduction du groupe nitrate en un groupe amine avec du dithionite de sodium (Na₂S₂O₄) produit du luminol[7].

Un oxydant est nécessaire afin de provoquer la luminescence du luminol. Habituellement, une solution de peroxyde d'hydrogène (H₂O₂) et un sel hydroxyde aqueux sont utilisés comme activateur. En présence d'un catalyseur — comme un composé ferreux —, le peroxyde d'hydrogène est décomposé en eau et en dioxygène :

2H₂O₂ → O₂ + 2H₂O

Dans le cadre d'un laboratoire, le catalyseur utilisé est souvent du ferricyanure de potassium. Pour la détection criminologique de sang, le catalyseur est le fer présent dans l'hémoglobine. Les enzymes de beaucoup de systèmes biologiques sont également susceptibles de catalyser la décomposition de peroxyde d'hydrogène.

Mécanisme de chimiluminescence du luminol.

Lorsque le luminol réagit avec le sel hydroxyde, un dianion se forme. L'oxygène issu de la décomposition du peroxyde d'hydrogène réagit alors avec ce dianion. Le produit de cette réaction, un peroxyde organique, est très instable et se décompose immédiatement avec une perte d'azote pour produire de l'acide 3-aminophtalique possédant des électrons dans un état excité. La désexcitation des électrons provoque l'émission d'énergie sous forme d'un photon de lumière bleue visible.

En 1937, le chimiste et criminologue allemand Walter Specht (de) teste un mélange utilisant comme réactif le luminol sur différents supports souillés de sang (pelouse, briques, fer rouillé, dalles de pierre, meubles) et révèle l'hémoglobine par la photographie. Son test est efficace aussi bien sur des taches de sang fraîches qu'anciennes et peut détecter le sang dans les liquides[8]. En 1939, Proesher et Moody testent positivement la composition de Specht sur du sang animal et humain. Ils améliorent l'efficacité de la détection en ajoutant préalablement un activateur à base d'acide chlorhydrique, rendant possible la détection de taches de sang préalablement nettoyées[9]. Depuis lors, différents kits de terrain sont proposés, constitués de poudres composées de luminol à dissoudre dans une solution alcaline en présence d'un activateur (Grodsky en 1951[10], Weber en 1966[11], révélateur de sang Bluestar de Loïc Blum en 2000[12]).

Le luminol est utilisé par la police scientifique aux États-Unis pour repérer les traces de sang invisibles, même lorsqu’elles ont été nettoyées. Pour révéler des traces de sang visibles, un test plus simple est utilisé : le sang est mis en contact avec de l'eau oxygénée, ce qui produit une réaction qui mousse par dégagement d'oxygène gazeux.

Les traces peu visibles à l'œil nu sont d'abord mises en évidence par de puissants projecteurs — du type Crimelite et Crimescope —, qui peuvent émettre une fréquence qui va « assombrir » le sang (415 nm) et « éclaircir » les autres surfaces pour le détecter sur des fonds sombres. Sur des fonds clairs, ils sont utilisés en lumière blanche rasante pour rechercher des traces rougeâtres[13].

L'enquêteur ayant détecté des traces de sang invisibles grâce à ce type de projecteurs utilise le luminol en complément, ce procédé de luminescence permettant, par la photographie de la scène, la morphoanalyse des traces de sang, qui détermine le scénario du crime — nature de l'arme, nombre de coups portés… — et sa chronologie. L'enquêteur prépare une solution de luminol et d'activateur et la pulvérise sur toute la surface du lieu d'investigation. Le fer présent dans le sang va alors catalyser la réaction chimique, qui provoque la luminescence, révélant l'emplacement du sang. La quantité de catalyseur nécessaire à la réaction est très faible par rapport à la quantité de luminol, ce qui permet la détection de quantités de sang infinitésimales. L'éclat est bleu et dure environ trente secondes. La pièce doit être assez sombre afin de détecter celui-ci. Toute émission de lumière doit être archivée par une photographie à temps de pose élevé.

Le luminol possède des inconvénients pouvant limiter son utilisation dans les enquêtes criminelles :

• le luminol réagit en présence de cuivre ou d'un alliage de cuivre, de raifort, et de certains décolorants, oxydants ou désinfectants biocides – ainsi, si une scène de crime est soigneusement nettoyée à l'aide d'une solution diluée d'eau de Javel, celle-ci va devenir entièrement fluorescente et peut camoufler les éventuelles traces organiques comme le sang (humain ou animal)[14]. Cependant même après javellisation, la détection de traces de sang est possible[15] ;
• le luminol va également détecter les petites quantités de sang présentes dans l'urine ;
• le luminol réagit aux matières fécales, produisant le même éclat que s'il s'agissait de sang ;
• la présence de luminol peut empêcher de pratiquer d'autres tests ; cependant, il a été montré que l'ADN peut être extrait avec succès d'échantillons traités avec du luminol[16].

• Bâton lumineux
• Chimiluminescence