¿Realmente prestó atención a cuánto bebía antes de ponerse en camino, o solo está adivinando? No te preocupes, la policía puede ayudarte con eso. Escuchamos y leemos acerca de los conductores involucrados en un accidente que luego son acusados de conducir ebrios y, por lo general, un informe de noticias sobre el accidente dirá cuál era el nivel de alcohol en la sangre del conductor y cuál es el límite legal de alcohol en la sangre. Se puede encontrar que un controlador tiene un nivel de 0,15, por ejemplo, y el límite legal es 0,08. Pero, ¿qué significan esas cifras? ¿Y cómo averiguan los agentes de policía si un conductor del que sospechan que ha estado bebiendo está legalmente borracho? Probablemente hayas oído hablar del Alcoholímetro , pero puede preguntarse exactamente cómo el aliento de una persona puede mostrar cuánto ha bebido esa persona.
Es importante para la seguridad pública que los conductores ebrios sean retirados de las carreteras. De las 42.000 muertes por accidentes de tráfico en los Estados Unidos en 1999, alrededor del 38 por ciento estaban relacionadas con el alcohol. Los conductores que pueden pasar las pruebas de sobriedad en la carretera (pueden tocarse la nariz o caminar en línea recta) aún podrían estar superando el límite legal de alcohol en la sangre y ser un peligro en la carretera. Entonces, los oficiales de policía usan algunas de las últimas tecnologías para detectar los niveles de alcohol en los conductores ebrios sospechosos y sacarlos de las calles.
Muchos oficiales en el campo confían en los dispositivos de prueba de alcohol en el aliento (el alcoholímetro es un tipo) para determinar la concentración de alcohol en la sangre (BAC ) en sospechosos de conducir ebrios. En este artículo, examinaremos los principios científicos y la tecnología detrás de estos dispositivos de prueba de alcohol en el aliento.
Contenido- ¿Por qué probar?
- Principio de prueba
- Tipos de dispositivos:alcoholímetro
- Tipos de dispositivos:Intoxicador
- Tipos de Dispositivos:Alcosensor III o IV
¿Por qué probar?
La intoxicación por alcohol se define legalmente por la concentración de alcohol en sangre (BAC ) nivel. Sin embargo, tomar una muestra de sangre en el campo para su posterior análisis en el laboratorio no es práctico ni eficiente para detener a los conductores sospechosos de conducir en estado de ebriedad (DWI ) o conducir bajo la influencia (DUI ). Las pruebas de orina para detectar alcohol demostraron ser tan poco prácticas en el campo como las muestras de sangre. Lo que se necesitaba era una forma de medir algo relacionado con BAC sin invadir el cuerpo de un sospechoso.
En la década de 1940, los dispositivos de prueba de alcohol en aliento se desarrollaron por primera vez para uso de la policía. En 1954, Dr. Roberto Borkenstein de la Policía Estatal de Indiana inventó el Alcoholímetro , un tipo de dispositivo de prueba de alcohol en aliento utilizado por las fuerzas del orden en la actualidad.
Echemos un vistazo a en qué se basan estas pruebas.
Principio de prueba
El alcohol que una persona bebe aparece en el aliento porque se absorbe por la boca, la garganta, el estómago y los intestinos hacia el torrente sanguíneo.
El alcohol no se digiere tras la absorción, ni se modifica químicamente en el torrente sanguíneo. A medida que la sangre pasa por los pulmones, parte del alcohol atraviesa las membranas de los alvéolos pulmonares (alvéolos ) en el aire, porque el alcohol se evaporará de una solución, es decir, es volátil . La concentración del alcohol en el aire alveolar está relacionado con la concentración del alcohol en la sangre. A medida que se exhala el alcohol en el aire alveolar, el dispositivo de prueba de alcohol en aliento puede detectarlo. En lugar de tener que extraerle sangre al conductor para probar su nivel de alcohol, un oficial puede probar el aliento del conductor en el acto y saber instantáneamente si hay una razón para arrestarlo.
Debido a que la concentración de alcohol en el aliento está relacionada con la de la sangre, puede calcular el BAC midiendo el alcohol en el aliento. La relación entre el alcohol en el aliento y el alcohol en la sangre es 2100:1 . Esto significa que 2100 mililitros (ml) de aire alveolar contendrán la misma cantidad de alcohol que 1 ml de sangre.
Durante muchos años, el estándar legal de embriaguez en los Estados Unidos fue de 0,10, pero ahora muchos estados han adoptado el estándar de 0,08. . El gobierno federal ha presionado a los estados para que reduzcan el límite legal. La Asociación Médica Estadounidense dice que una persona puede verse afectada cuando el nivel de alcohol en la sangre llega a 0,05. Si el BAC de una persona mide 0,08, significa que hay 0,08 gramos de alcohol por cada 100 ml de sangre.
Hay varios dispositivos diferentes que se utilizan para medir BAC.
Tipos de Dispositivos:Alcoholímetro
Hay tres tipos principales de dispositivos de prueba de alcohol en el aliento, y se basan en diferentes principios:
Independientemente del tipo, cada dispositivo tiene una boquilla , un tubo a través del cual el sospechoso sopla aire y una cámara de muestra donde va el aire. El resto del dispositivo varía según el tipo.
Alcoholímetro
El Alcoholímetro el dispositivo contiene:
Para medir el alcohol, un sospechoso respira en el dispositivo. La muestra de aliento se burbujea en un vial a través de una mezcla de ácido sulfúrico, dicromato de potasio, nitrato de plata y agua. El principio de la medición se basa en la siguiente reacción química:
En esta reacción:
- El ácido sulfúrico elimina el alcohol del aire en una solución líquida.
- El alcohol reacciona con el dicromato de potasio para producir:sulfato de cromo sulfato de potasio ácido acético agua
El nitrato de plata es un catalizador , una sustancia que hace que una reacción sea más rápida sin participar en ella. El ácido sulfúrico, además de eliminar el alcohol del aire, también podría proporcionar la condición ácida necesaria para esta reacción.
Durante esta reacción, el ion dicromato de color naranja rojizo cambia de color al ion cromo verde cuando reacciona con el alcohol; el grado de cambio de color está directamente relacionado con el nivel de alcohol en el aire expulsado. Para determinar la cantidad de alcohol en ese aire, la mezcla reaccionada se compara con un vial de mezcla sin reaccionar en el sistema de fotocélulas , que produce una corriente eléctrica que hace que la aguja del medidor se mueva de su lugar de reposo. Luego, el operador gira una perilla para devolver la aguja al lugar de reposo y lee el nivel de alcohol de la perilla; cuanto más deba girar el operador la perilla para que vuelva a descansar, mayor será el nivel de alcohol.
La química del alcoholEl alcohol que se encuentra en las bebidas alcohólicas es el alcohol etílico (etanol). La estructura molecular del etanol se ve así:
donde C es carbono, H es hidrógeno, O es oxígeno y cada guión es un enlace químico entre los átomos. Para mayor claridad, no se muestran los enlaces de los tres átomos de hidrógeno con el átomo de carbono izquierdo.
El grupo OH (O - H) en la molécula es lo que la convierte en un alcohol. Hay cuatro tipos de enlaces en esta molécula:
Los enlaces químicos entre los átomos son pares de electrones compartidos. Los enlaces químicos son muy parecidos a los resortes:pueden doblarse y estirarse. Estas propiedades son importantes para detectar etanol en una muestra mediante espectroscopia infrarroja (IR).
Leer másTipos de Dispositivos:Intoxicador
Diagrama del Intoxicador Este dispositivo utiliza espectroscopia infrarroja (IR) , que identifica moléculas en función de la forma en que absorben la luz IR.
Las moléculas vibran constantemente , y estas vibraciones cambian cuando las moléculas absorben la luz IR. Los cambios en la vibración incluyen la flexión y el estiramiento de varios enlaces. Cada tipo de enlace dentro de una molécula absorbe IR en diferentes longitudes de onda. Entonces, para identificar el etanol en una muestra, debe observar las longitudes de onda de los enlaces en el etanol (C-O, O-H, C-H, C-C) y medir la absorción de la luz IR. Las longitudes de onda absorbidas ayudan a identificar la sustancia como etanol y la cantidad de absorción IR te dice cuánto etanol hay.
Diagrama del Intoxicador En el Intoxicador:
- Una lámpara genera un haz de infrarrojos de banda ancha (longitud de onda múltiple).
- El haz IR de banda ancha pasa a través de la cámara de muestra y se enfoca mediante una lente en una rueda de filtro giratoria.
- La rueda de filtros contiene filtros de banda estrecha específicos para las longitudes de onda de los enlaces en el etanol. La luz que pasa a través de cada filtro es detectada por la fotocélula, donde se convierte en un pulso eléctrico.
- El pulso eléctrico se transmite al microprocesador, que interpreta los pulsos y calcula el BAC en función de la absorción de la luz infrarroja.
Tipos de Dispositivos:Alcosensor III o IV
La tecnología moderna de celdas de combustible (que puede alimentar nuestros automóviles e incluso nuestras casas algún día) se ha aplicado a los detectores de alcohol en el aliento. Dispositivos como el Alcosensor III y IV utilizan pilas de combustible.
La pila de combustible tiene dos electrodos de platino con un electrolito ácido poroso material intercalado entre ellos. A medida que el aire exhalado por el sospechoso pasa por un lado de la celda de combustible, el platino oxida cualquier alcohol en el aire para producir ácido acético, protones y electrones.
Los electrones fluyen a través de un cable desde el electrodo de platino. El cable está conectado a un medidor de corriente eléctrica y al electrodo de platino en el otro lado. Los protones se mueven a través de la parte inferior de la celda de combustible y se combinan con el oxígeno y los electrones del otro lado para formar agua. Cuanto más alcohol se oxida, mayor es la corriente eléctrica . Un microprocesador mide la corriente eléctrica y calcula el BAC.
Los operadores de cualquier dispositivo de prueba de alcohol en aliento deben estar capacitados en el uso y la calibración del dispositivo, especialmente si los resultados se utilizarán como evidencia en ensayos de DWI . Los funcionarios encargados de hacer cumplir la ley pueden llevar dispositivos portátiles de prueba de aliento que utilizan el mismo principio que los dispositivos de tamaño completo. Sin embargo, los casos judiciales pueden basarse en la precisión percibida de una prueba de aliento, por lo que los fiscales confían en los resultados obtenidos con dispositivos de tamaño completo.
Para obtener más información sobre alcoholímetros y temas relacionados, consulte los enlaces en la página siguiente.
Oxidación de AlcoholSi elimina los hidrógenos del carbono correcto del etanol en presencia de oxígeno, obtiene ácido acético, el componente principal del vinagre. La estructura molecular del ácido acético se ve así:
donde C es carbono, H es hidrógeno, O es oxígeno, el guión es un enlace químico simple entre los átomos y el || símbolo es un doble enlace entre los átomos. Para mayor claridad, no se muestran los enlaces de los tres átomos de hidrógeno con el átomo de carbono izquierdo. Cuando el etanol se oxida a ácido acético, también se producen dos protones y dos electrones.
Leer másPublicado originalmente:20 de octubre de 2000