Alcol test: funzionamento, reazioni
L’alcol test è effettuato tramite un etilometro che consente rapidamente di determinare la concentrazione di etanolo presente nell’organismo
Gran parte degli incidenti stradali, molti dei quali gravi e taluni mortali, è dovuto ad uno stato psicofisico alterato del conducente che spesso è imputabile ad una guida in stato di ebbrezza e purtroppo questo fenomeno coinvolge prevalentemente i giovani tra i 21 e i 24 anni.
L’indice di mortalità più elevato si registra durante:
- i mesi estivi
- nei fine settimana
- nelle ore intorno alle 5 di mattina spesso all’uscita da una discoteca.
Oltre alle campagne pubblicitarie atte a sensibilizzare i giovani a non fare abuso di alcol, una delle strategie individuate consiste nell’introduzione di un limite di concentrazione alcolica nel sangue (BAC).
La legge fissa infatti tale limite in 0.5 g/L di etanolo nel sangue e la guida in stato di ebbrezza, a seconda del tasso alcolemico riscontrato, può essere punita con l’arresto fino a un mese, ammenda e sospensione della patente. L’alcol test è fatto misura la quantità di alcol contenuta nell’aria espirata.
Principio di funzionamento dell’alcol test
Il principio su cui si basa un etilometro sfrutta la legge di Henry per la quale quando una soluzione acquosa di un composto volatile è in equilibrio con l’aria, vi è un rapporto costante, a una data temperatura, tra la concentrazione del composto nell’aria e la sua concentrazione nell’acqua.
L’alcool, una volta assorbito dall’organismo, entra in circolo con il sangue e vi rimane fino alla sua espulsione.
Il sangue può quindi essere considerato come una soluzione acquosa contenente una certa percentuale di alcool. Il vapore (contenuto nell’aria che espiriamo) è in equilibrio con tale soluzione. In particolare la percentuale di alcool registrata dall’etilometro in tale vapore è proporzionale (ma non uguale) a quella contenuta nel sangue, secondo la legge di Henry. Da dati statistici si ha che tale rapporto nell’uomo è di 2100:1.
Vi sono vari dispositivi per misurare il tasso alcolico tra cui uno che rileva l’alcol da spettri a raggi IR .
Un tipo di dispositivo utilizza una reazione che coinvolge l’alcol producendo una variazione di colore.
L’alcol test è effettuato dalle forze dell’ordine ma grazie a kit monouso anche da un soggetto che vuole verificare il proprio tasso alcolemico.
Reazione
Tramite un boccaglio è raccolta l’aria espirata che è fatta gorgogliare in un flaconcino contenente acido solforico, bicromato di potassio, acqua e nitrato di argento.
La funzione del nitrato di argento è quella di catalizzare l’ossidazione dell’alcol; l’acido solforico conferisce un pH adatto affinché la reazione avvenga.
La reazione tra bicromato e alcol è una reazione di ossidoriduzione in cui il cromo si riduce passando da numero di ossidazione +6 a +3 mentre l’alcol si ossida ad acido etanoico:
2 K2Cr2O7 + 3 CH3CH2OH + 8 H2SO4 → 2 Cr2(SO4)3 + 2 K2SO4 + 3 CH3COOH + 11 H2O
Nel corso della reazione si ha una variazione di colore: il bicromato, infatti, è arancio mentre il cromo (III) è verde.
Il grado di variazione di colore è direttamente correlato alla quantità di alcol presente nell’aria espirata.
Per determinare la quantità di alcol presente nell’aria il colore del prodotto della reazione è confrontato con un flacone contenente i soli reagenti in un sistema di fotocellule che produce una corrente elettrica che provoca uno spostamento di un ago presente nel dispositivo che indica la quantità di alcol presente.
Un altro metodo più usato in quanto il dispositivo è portatile e può essere usato sul posto dalle forze dell’ordine per verificare il tasso alcolico sfrutta una cella a combustibile che è costituita da oro e platino che si trovano su un disco poroso.
L’alcol presente nell’aria espirata è ossidato ad acido etanoico all’anodo secondo la semireazione:
CH3CH2OH + H2O → CH3COOH + 4 H+ + 4 e–
Mentre al catodo l’ossigeno presente nell’aria è ridotto al catodo secondo la semireazione:
O2 + 4 H+ + 4 e– →2 H2O
La reazione complessiva è pertanto:
CH3CH2OH + O2 → CH3COOH + H2O
La corrente prodotta dalla reazione è rilevata da un microprocessore che dà indicazioni sul tasso alcolico.
