Kimia forensik
sinyal menjadi frekuensi-frekuensi penyusunnya, sehingga sejumlah data aneh yang diterima dari analisis inframerah lengkap menjadi masuk akal. Sejak saat itu, instrumen spektroskopi inframerah transformasi Fourier (FTIR) menjadi kritikal dalam analisis forensik benda asing karena sifatnya yang nondestruktif dan sangat cepat penggunaannya. Spektroskopi dikembangkan lebih
lanjut pada 1955 dengan penemuan spektrofotometer serapan atom (atomic absorption, AA) modern oleh Alan Walsh. Analisis AA dapat mendeteksi unsur spesifik yang menyusun suatu sampel sekaligus menentukan konsentrasinya, sehingga memungkinkan deteksi logam berat seperti arsen dan kadmium dengan mudah.
Perkembangan dalam bidang kromatografi hadir pada tahun 1953 dengan penemuan kromatografi gas oleh Anthony T. James dan Archer John Porter Martin, yang memungkinkan pemisahan campuran cairan volatil dengan komponen-komponen yang memiliki titik didih berdekatan. Campuran cairan nonvolatil dapat dipisahkan dengan kromatografi cair; namun zat dengan waktu retensi yang berdekatan tidak dapat dipisahkan hingga
ditemukan kromatografi cair kinerja tinggi (KCKT) atau high-performance liquid chromatography (HPLC) oleh Csaba Horváth pada tahun 1970. Instrumen HPLC modern mampu mendeteksi dan memisahkan zat-zat dengan konsentrasi rendah hingga level bagian per trilyun.
Salah satu perkembangan kimia forensik yang paling penting datang pada tahun 1955 dengan penemuan kromatografi gas-spektrometri massa (GC-MS) oleh Fred McLafferty dan Roland Gohlke. Penggandengan (coupling) kromatografi gas dengan spektrometer massa memungkinkan identifikasi zat dalam skala yang lebih luas. Analisis GC-MS diakui secara luas sebagai "standar emas" dalam analisis forensik karena
sensitivitas dan fleksibilitasnya di samping kemampuannya mengkuantifikasi kadar zat yang ada.
Kimiawa forensik mengandalkan banyak instrumen untuk mengidentifikasi benda asing yang ditemukan di TKP. Metode yang berbeda-beda dapat digunakan untuk menentukan identitas zat yang sama, dan terserah kepada para penguji untuk menetapkan metode yang akan menghasilkan hasil terbaik. Aspek-aspek tertentu yang harus disadari oleh kimiawan forensik ketika melakukan suatu pengujian
adalah durasi pengujian instrumen tertentu untuk menguji sebuah zat dan sifat destruktif instrumen tersebut. Jika memungkinkan, metode nondestruktif harus selalu dilakukan terlebih dahulu demi mempertahankan barang bukti untuk pengujian selanjutnya. Teknik-teknik nondestruktif dapat juga digunakan untuk mempersempit kemungkinan, dan membuat pemilihan penggunaan metode destruktif pertama secara tepat.
Dua teknik spektroskopi mandiri yang utama untuk kimia forensik adalah FTIR dan spektroskopi AA. FTIR adalah sebuah proses nondestruktif yang menggunakan sinar inframerah untuk mengidentifikasi suatu zat. Teknik sampling pantulan total terlemahkan (attenuated total reflectance) menghilangkan kebutuhan preparasi zat sebelum analisis. Kombinasi teknik nondestruktif dan tanpa preparasi membuat
analisis ATR FTIR suatu tahap awal yang cepat dan mudah dalam analisis benda asing. Untuk memfasilitasi identifikasi positif terhadap suatu zat, instrumen FTIR dilengkapi dengan basis data yang dapat dicari untuk spektrum dikenal yang cocok dengan spektrum sampel. Namun, analisis FTIR suatu campuran, jika memungkinkan, menghadapi kesulitan tertentu karena sifat kumulatif (penumpukan) respon
alat. Ketika menganalisis suatu zat asing yang mengandung lebih dari satu zat, spektrum yang dihasilkan akan berupa kombinasi dari spektrum tunggal masing-masing komponennya. Sementara spektrum campuran umum telah ada di dalam berkas, campuran novel dapat menjadi tantangan untuk dipecahkan. Hal ini membuat identifikasi FTIR menjadi tak dapat diterima. Namun, instrumen dapat digunakan untuk
menentukan struktur kimia umum yang ada, sehingga memungkinkan kimiawan forensik menentukan metode analisis terbaik dengan instrumen lain. Misalnya, suatu gugus alkil akan menghasilkan puncak pada bilangan gelombang antara 2950 dan 2.850 cm1.
Spektroskopi serapan atom (AAS) adalah teknik destruktif yang mampu menentuksn unsur-unsur penyusun sampel yang dianalisis. AAS melakukan analisis ini dengan memasukkan sampel ke dalam suatu sumber panas ekstra tinggi, sehingga terjadi pemecahan ikatan atom dalam zat, dan membebaskan atom-atomnya. Setelah atomisasi, radiasi dalam bentuk sinar dilewatkan
melalui sampel sehingga memaksa atom-atom melompat ke tingkat energi yang lebih tinggi. Kimiawan forensik dapat menguji masing-masing unsur dengan menggunakan panjang gelombang sinar terkait yang memaksa atom unsur melompat ke tingkat energi yang lebih tinggi selama analisis. Berdasarkan alasan ini, dan karena sifat destruktif metode ini, AAS harus digunakan sebagai
teknik konfirmasi setelah pengujian terdahulu, uji pendahuluan, telah mengindikasikan keberadaan unsur tertentu dalam sampel. Konsentrasi unsur dalam sampel sebanding dengan jumlah sinar yang diserap ketika dibandingkan dengan blangko. AAS berguna dalam kasus dugaan keracunan logam berat seperti keracunan arsen, timbal, raksa, dan kadmium. Penentuan konsentrasi zat dalam sampel dapat menentukan apakah logam berat merupakan penyebab kematian.
Teknik spektroskopi berguna ketika sampel yang diuji adalah murni, atau campuran yang sangat umum. Ketika suatu campuran yang tidak diketahui dilakukan analisis, ia harus dipecah menjadi bagian-bagian tunggalnya. Teknik kromatografi dapat digunakan untuk memecah campuran menjadi komponen-komponennya sehingga memungkinkan masing-masing bagian dianalisis secara terpisah.
Kromatografi lapisan tipis (thin-layer chromatography TLC) adalah alternatif cepat menuju metode kromatografi yang lebih kompleks. TLC dapat digunakan untuk menganalisis tinta dan pewarna dengan mengekstraksi komponen-komponen tunggalnya. Ini dapat digunakan untuk menyelidiki catatan atau serat yang tertinggal di TKP karena masing-masing produk perusahaan memiliki perbedaan tipis dan perbedaan tersebut dapat dilihat
menggunakan TLC. Satu-satunya keterbatasan analisis TLC adalah komponen harus dapat larut dalam larutan apapun yang digunakan untuk membawa naik komponen pada plat analisis. Larutan ini disebut fasa gerak. Kimiawan forensik dapat membandingkan sampel dengan standar dengan cara mengukur jarak tempuh masing-masing komponen. Jarak tempuh ini, ketika dibandingkan terhadap titik awal, dikenal
sebagai faktor retensi (Rf) untuk masing-masing komponen terekstraksi. Jika masing-masing nilai Rf sampel cocok dengan standar, ini mengindikasikan identitas barang bukti tersebut.
Kromatografi cair kinerja tinggi dapat digunakan untuk mengekstraksi komponen-komponen tunggal dari suatu campuran yang dilarutkan dalam suatu larutan. HPLC digunakan untuk campuran nonvolatil yang tidak sesuai untuk kromatografi gas. Ini berguna dalam analisis obat karena farmasi yang merupakan kombinasi obat akan terpisah komponen-komponennya, atau terelusi,
pada waktu yang berbeda-beda sehingga memungkinkan untuk memverifikasi masing-masing komponennya. Eluat dari kolom HPLC kemudian diumpankan ke dalam berbagai detektor yang dapat menganalisis zat lebih lanjut. Jenis detektor yang paling umum adalah spektrometer ultraungu-sinar tampak sedangkan detektor yang paling canggih adalah spektrometer massa. Pemilihan detektor yang digunakan bergantung pada temuannya dan presisi yang diperlukan untuk jenis pekerjaan yang dilakukan.
Kromatografi gas (GC) bekerja seperti fungsi kromatografi cair, tetapi ini digunakan untuk campuran volatil (mudah menguap). Dalam kimia forensik, instrumen GC paling banyak menggunakan spektrometri massa sebagai detektor. GC-MS dapat digunakan dalam penyelidikan arson, kasus keracunan, dan ledakan untuk menentukan dengan tepat apa yang digunakan. Secara teoretis, instrumen GC-MS dapat