Alkomat - Breathalyzer

Wydychanym lub testerNowy (a walizka z oddechem i analizatora / analizatora ) jest urządzeniem do oszacowania zawartości alkoholu we krwi (BAC) lub do wykrywania wirusów i chorób z wydychanym powietrzu.

Nazwa jest genericized towarowym z Alkomat marką instrumentów opracowanych przez wynalazca Robert Frank Borkenstein w 1950 roku.

Początki

Artykuł z 1927 r. wyprodukowany przez Emila Bogena, który zebrał powietrze w pęcherzu futbolowym, a następnie zbadał to powietrze pod kątem śladów alkoholu, odkrył, że zawartość alkoholu w 2 litrach wydychanego powietrza była nieco większa niż w 1 cm3 moczu. Jednak badania nad możliwościami wykorzystania oddechu do badania zawartości alkoholu w organizmie człowieka datują się już w 1874 roku, kiedy Francis E. Anstie zaobserwował, że niewielkie ilości alkoholu są wydalane z wydychanym powietrzem.

Również w 1927 roku chemik z Chicago, William Duncan McNally , wynalazł alkomat, w którym oddech przechodzący przez chemikalia w wodzie zmieniał kolor. Jednym z zastosowań jego wynalazku było to, że gospodynie domowe sprawdzały, czy ich mężowie pili.

Pod koniec 1927 roku, w sprawie w Marlborough w Anglii, dr Gorsky, chirurg policyjny, poprosił podejrzanego o napompowanie oddechem futbolowego pęcherza. Ponieważ 2 litry oddechu mężczyzny zawierały 1,5 mg etanolu, dr Gorsky zeznał przed sądem, że oskarżony był „w 50% pijany”.

W 1931 roku pierwszym praktycznym przydrożnym urządzeniem do badania oddechu był pijakometr opracowany przez Rolla Neila Hargera z Indiana University School of Medicine . Pijakometr pobrał próbkę oddechu kierowcy bezpośrednio do balonu wewnątrz maszyny. Próbkę oddechu przepompowano następnie przez zakwaszony roztwór nadmanganianu potasu . Jeśli w próbce oddechu był alkohol, roztwór zmieniał kolor. Im większa zmiana koloru, tym więcej alkoholu było w wydychanym powietrzu. Drinkometr został wyprodukowany i sprzedany przez firmę Stephenson Corporation z Red Bank w stanie New Jersey .

W 1954 r. Robert Frank Borkenstein (1912-2002) był kapitanem policji stanowej w stanie Indiana, a później profesorem na Indiana University Bloomington . Jego alkomat wykorzystywał utlenianie chemiczne i fotometrię do określania stężenia alkoholu. Kolejne analizatory oddechu przekształciły się głównie w spektroskopię w podczerwieni , chociaż ta metoda jest obarczona błędnymi wynikami w zależności od temperatury otoczenia, temperatury urządzenia i temperatury ciała pacjenta, w zależności od specyfiki odczytów i ich korelacji z BAC mierzony poprzez dobrowolne pobranie krwi. Wynalezienie alkomatu zapewniło organom ścigania inwazyjny doustnie test, który zapewnia natychmiastowe wyniki w celu określenia stężenia alkoholu w wydychanym powietrzu w czasie badania, na podstawie, zgodnie z tym artykułem, stale wadliwych próbek.

W 1967 roku w Wielkiej Brytanii Bill Ducie i Tom Parry Jones opracowali i wprowadzili na rynek pierwszy elektroniczny alkomat. Założyli Lion Laboratories w Cardiff . Ducie był dyplomowanym inżynierem elektrykiem , a Tom Parry Jones był wykładowcą na UWIST . Ustawa BRD 1967 wprowadziła pierwszy wyegzekwowania maksymalną alkoholu we krwi poziom dla kierowców w Wielkiej Brytanii, powyżej której stała wykroczeniem być za pojazdem silnikowym; i wprowadziła przydrożny alkomat, udostępniany siłom policyjnym w całym kraju. W 1979 roku wersja alkomatu Lion Laboratories, znana jako Alcolyser, zawierająca wypełnione kryształami rurki, które zmieniały kolor powyżej pewnego poziomu alkoholu w wydychanym powietrzu, została dopuszczona do użytku przez policję. Lion Laboratories zdobyło nagrodę Queen's Award za osiągnięcia technologiczne za produkt w 1980 roku i zaczął być sprzedawany na całym świecie. Alcolyser został zastąpiony przez Lion Intoximeter 3000 w 1983 roku, a później przez Lion Alcolmeter i Lion Intoxilyser. Te późniejsze modele wykorzystywały czujnik alkoholu w ogniwie paliwowym zamiast kryształów, zapewniając bardziej niezawodny test przy krawężniku i eliminując potrzebę pobierania próbek krwi lub moczu na posterunku policji . W 1991 roku Lion Laboratories został sprzedany amerykańskiej firmie MPD, Inc.

Chemia

Gdy użytkownik wydycha powietrze do analizatora oddechu, etanol obecny w jego oddechu jest utleniany do kwasu octowego na anodzie :

CH ₃ CH ₂ OH (g) + H ₂ O (L) → CH _3, CO _2, H (l) + 4 H ⁺ (aq) + 4e ^-

Na katodzie tlen atmosferyczny jest redukowany :

O ₂ (g) + 4H ⁺ (roztwór wodny) + 4e ⁻ → 2H ₂ O(l)

Całkowitą reakcją jest utlenianie etanolu do kwasu octowego i wody.

CH ₃ CH ₂ OH (l) + O ₂ (G) → CH ₃ COOH (aq) + H ₂ O (L)

Prąd wytwarzany w tej reakcji jest mierzona przez mikrokontroler, i wyświetlany jako przybliżenie całkowitej zawartości alkoholu we krwi (BAC) przez Alcosensor.

Egzekwowanie prawa

Analizatory oddechu nie mierzą bezpośrednio zawartości ani stężenia alkoholu we krwi, co wymaga analizy próbki krwi. Zamiast tego szacują BAC pośrednio, mierząc ilość alkoholu w wydychanym powietrzu. Generalnie stosuje się dwa rodzaje alkomatów. Małe ręczne alkomaty nie są wystarczająco wiarygodne, aby dostarczyć dowodów w sądzie, ale wystarczająco wiarygodne, aby uzasadnić aresztowanie. Większe alkomaty znalezione na posterunkach policji mogą być następnie wykorzystywane do sporządzania dowodów sądowych.

Najbardziej rozpowszechnione są dwie technologie alkomatów. Analizatory stacjonarne zazwyczaj wykorzystują technologię spektrofotometru w podczerwieni, technologię elektrochemicznego ogniwa paliwowego lub ich kombinację. Ręczne terenowe urządzenia testujące są na ogół oparte na elektrochemicznej analizie platynowych ogniw paliwowych i, w zależności od jurysdykcji, mogą być używane przez funkcjonariuszy w terenie jako forma „terenowego testu trzeźwości” powszechnie zwanego „wstępnym testem oddechowym” lub „wstępnym badaniem na obecność alkoholu”. " lub jako urządzenia dowodowe w miejscu badania aresztowania.

W Kanadzie wstępne niedowodowe urządzenie przesiewowe może zostać zatwierdzone przez Parlament jako zatwierdzone urządzenie przesiewowe , a dowodowy aparat oddechowy może być podobnie oznaczony jako zatwierdzony instrument . Amerykańska Narodowa Administracja Bezpieczeństwa Ruchu Drogowego (National Highway Traffic Safety Administration) prowadzi Listę Produktów Zgodnych dla wyrobów alkoholowych w wydychanym powietrzu zatwierdzonych do użytku dowodowego, jak również do wstępnego badania przesiewowego. Aby zażądać od osoby okazania próbki alkomatu, funkcjonariusz musi mieć „uzasadnione podejrzenie”, że dana osoba jechała z ponad 80 mg alkoholu na 100 ml krwi. Żądanie musi być w ciągu trzech godzin jazdy. Każdy kierowca, który odmówi, może zostać obciążony zgodnie z §254 Kodeksu Karnego. Wraz z legalizacją marihuany proponuje się aktualizację kodeksu karnego, która umożliwi wykonanie testu alkomatem bez podejrzenia o upośledzenie.

Większość stanów, w tym Kalifornia i Michigan, wprowadziła prawo dorozumianej zgody , co oznacza, że ​​ubiegając się o prawo jazdy, kierowcy zgadzają się na wykonanie dowolnego testu alkomatem pod zarzutem jazdy pod wpływem.

Wstępny test oddechowy lub wstępne badanie przesiewowe na obecność alkoholu

Do wstępnego badania oddechowego lub wstępnego badania przesiewowego na obecność alkoholu używa się małych ręcznych analizatorów oddechu (ręcznych alkomatów). Jednostki te są podobne do alkomatów dowodowych , ale zazwyczaj nie są kalibrowane wystarczająco często do celów dowodowych. (Pojęcia „wstępny test oddechowy” („PBT”) i „wstępny test przesiewowy na obecność alkoholu” odnoszą się do tych samych urządzeń i funkcji.) Urządzenie testowe podaje wartości liczbowe zawartości alkoholu we krwi (BAC), chociaż w niektórych przypadkach urządzenie wskaźnik „zaliczony/niezaliczony”. Na przykład w Kanadzie urządzenia PST zwane „urządzeniami do badania zawartości alkoholu” są ustawione tak, że od 0 do 49 mg% pokazuje cyfry, od 50 do 99 mg% pokazuje słowo „WARN” i 100 mg% i powyżej. pokazuje „NIEPOWODZENIE”.

Te wstępne testy trzeźwości są czasami klasyfikowane jako część testów trzeźwości w terenie , chociaż nie są częścią serii testów wydajności, na ogół z testami trzeźwości w terenie ( FST ) lub standardowymi testami trzeźwości w terenie ( SFST ). Podczas gdy urządzenie testowe zazwyczaj zapewnia odczyty liczbowe zawartości alkoholu we krwi (BAC), jego głównym zastosowaniem jest badanie przesiewowe oraz, w USA, ustalenie prawdopodobnej przyczyny aresztowania , powołanie się na wymogi dorozumianej zgody .

Stosowanie wstępnego testu oddechowego lub wstępnego badania przesiewowego na obecność alkoholu w Stanach Zjednoczonych

W USA podstawowym zastosowaniem wstępnego badania oddechowego lub urządzeń do wstępnego badania alkoholowego jest badanie przesiewowe i ustalenie prawdopodobnej przyczyny aresztowania , aby powołać się na wymogi dorozumianej zgody .

W prawie amerykańskim jest to konieczne do podtrzymania wyroku skazującego na podstawie badania dowodów (lub odmowy dorozumianej zgody). Aby utrzymać wyrok skazujący w oparciu o testy dowodowe, należy wykazać prawdopodobną przyczynę (lub podejrzany musi dobrowolnie przejść test dowodowy bez powoływania się na wymogi dorozumianej zgody ). Policja nie ma obowiązku informowania podejrzanego, że udział w FST lub innych procedurach poprzedzających aresztowanie jest dobrowolny. W przeciwieństwie do tego, formalne testy dowodowe przeprowadzane na podstawie wymogów dorozumianej zgody są uważane za obowiązkowe.

Odmowa poddania się wstępnemu testowi oddechowemu w stanie Michigan powoduje, że kierowca nieprowadzący działalności zarobkowej podlega grzywnie za „wykroczenie cywilne”, bez „punktów” za naruszenie, ale nie jest uważana za odmowę zgodnie z ogólnym prawem „dorozumianej zgody”. W niektórych stanach stan może przedstawić w sądzie dowód odmowy poddania się testowi trzeźwości w terenie, chociaż ma to wątpliwą wartość dowodową w postępowaniu w sprawie prowadzenia pojazdu pod wpływem alkoholu.

W wielu stanach do kierowców w okresie próbnym pod wpływem DUI obowiązują różne wymagania, w którym to przypadku udział we wstępnym badaniu trzeźwości może być warunkiem zawieszenia, a kierowców zawodowych podlegających wymogom „badania na obecność narkotyków”. W niektórych stanach USA, zwłaszcza w Kalifornii , obowiązują przepisy karające za wstępną odmowę badania trzeźwości kierowców poniżej 21 roku życia; jednak konstytucyjność tych ustaw nie została przetestowana. (Z praktycznego punktu widzenia większość prawników kryminalnych radzi podejrzanym, którzy odmawiają wstępnego badania trzeźwości lub wstępnego badania na obecność alkoholu, aby nie angażowali się w dyskusję lub „uzasadniali” odmowę z policją.)

Wykorzystanie konsumentów publicznych i prywatnych

Wszystkie testery alkoholu w wydychanym powietrzu używane przez organy ścigania w Stanach Zjednoczonych muszą być zatwierdzone przez Narodową Administrację Bezpieczeństwa Ruchu Drogowego Departamentu Transportu .

Alkomaty publiczne stają się dla konsumentów metodą sprawdzania się u źródła spożywania alkoholu. Wykorzystywane są w pubach, barach, restauracjach, organizacjach charytatywnych, weselach i wszelkiego rodzaju imprezach licencjonowanych. Ponieważ testy alkomatów zwiększyły ryzyko transmisji koronawirusa , tymczasowo zawieszono ich używanie w Szwecji.

Dowody testu oddechowego w Stanach Zjednoczonych

Odczyt zawartości alkoholu w wydychanym powietrzu jest wykorzystywany w postępowaniach karnych na dwa sposoby. Kierujący pojazdem, którego odczyt wskazuje BAC przekraczający dopuszczalny limit, zostanie oskarżony o popełnienie przestępstwa per se, co oznacza, że ​​w całych Stanach Zjednoczonych prowadzenie pojazdu ze stężeniem alkoholu w wydychanym powietrzu jest automatycznie nielegalne (BrAC). ) 0,08% lub więcej. Jedynym wyjątkiem jest stan Wisconsin, gdzie pierwsze wykroczenie związane z jazdą pod wpływem alkoholu jest zwykle naruszeniem przepisów cywilnych.

Jednolitość wynika z wytycznych federalnych, które stany przyjmują, ponieważ przepisy dotyczące pojazdów silnikowych są uchwalane przez poszczególne stany. Mówi się, że rząd federalny zapewnia uchwalenie federalnych wytycznych, wiążąc fundusze dotyczące bezpieczeństwa ruchu drogowego z przestrzeganiem federalnych wytycznych w pewnych kwestiach, takich jak zapewnienie, że legalny wiek picia alkoholu w 50 stanach będzie zgodny z prawem. We wcześniejszych latach zakres progu różnił się znacznie w poszczególnych państwach.

Odczyt analizatora oddechu będzie oferowany jako dowód tego przestępstwa, chociaż problemem jest to, jaki BrAC był w czasie jazdy, a nie w czasie testu. Niektóre jurysdykcje, takie jak stan Waszyngton, zezwalają obecnie na wykorzystanie wyników testów z analizatora oddechu bez względu na to, ile czasu minęło od uruchomienia pojazdu do czasu przeprowadzenia testu. Podejrzany zostanie również oskarżony o prowadzenie pojazdu pod wpływem alkoholu (czasami określane jako prowadzenie pojazdu lub prowadzenie pojazdu pod wpływem alkoholu ). Chociaż testy BrAC nie są konieczne, aby udowodnić, że pozwany był pod wpływem, przepisy w większości stanów wymagają, aby ława przysięgłych przypuszczała, że ​​był pod wpływem, jeśli jego BrAC zostanie znaleziony i uważa się, że przekracza 0,08 (gramy alkoholu / 210 litrów oddechu). kiedy jedziemy. W Kalifornii jest to po raz kolejny wykazane w Sekcji 23152(b) Kodeksu Pojazdów Kalifornijskich i Cal-Crim 2111 , które stwierdzają: „Jeżeli ludzie udowodnili ponad wszelką wątpliwość, że próbka (krew/oddech/mocz) pozwanego została wykonane w ciągu trzech godzin od [rzekomego] prowadzenia pojazdu przez oskarżonego i że analiza chemiczna próbki wykazała poziom alkoholu we krwi wynoszący 0,08 procent lub więcej, można, ale nie jest to wymagane, stwierdzić, że poziom alkoholu we krwi pozwanego wynosił 0,08 procent lub więcej w momencie domniemanego przestępstwa." Stwarza to domniemanie , które można obalić , co oznacza, że ​​jest domniemane, ale można je obalić, jeśli ława przysięgłych uzna je za niewiarygodne lub jeśli inne dowody uzasadnią uzasadnione wątpliwości co do tego, czy dana osoba faktycznie kierowała z oddechem lub poziomem alkoholu we krwi wynoszącym 0,08% lub większy. Nie miałoby to zastosowania do stanów, które zniosły domniemanie, takich jak stan Waszyngton, jak wspomniano wcześniej.

Przyrządy na podczerwień są również znane jako „dowodowe alkomatem” i generalnie dają wyniki dopuszczalne przez sąd. Inne przyrządy, zwykle trzymane w ręku, znane są jako „wstępne alkomatem”, a ich wyniki, choć cenne dla funkcjonariusza próbującego ustalić prawdopodobną przyczynę zatrzymania jazdy pod wpływem alkoholu, są generalnie niedopuszczalne w sądzie. Niektóre stany, takie jak Idaho, zezwalają na przedstawianie w sądzie danych lub „odczytów” z ręcznych wstępnych alkomatów lub wstępnych alkomatów. Jeśli w ogóle, są one dopuszczalne jedynie w celu wykazania obecności alkoholu lub jako test trzeźwości w terenie, który ma pomóc w ustaleniu prawdopodobnej przyczyny aresztowania . Dakota Południowa wcześniej polegała wyłącznie na badaniach krwi, aby zapewnić dokładność, ale od września 2011 r. wdrożyła dowodowe testy zawartości alkoholu we krwi.

Historycznie, stany początkowo próbowały zabronić prowadzenia pojazdów z wysokim poziomem BAC, a wynik testu BrAC został przedstawiony jedynie jako pośredni dowód na BAC. Tam, gdzie oskarżony odmówił wykonania kolejnego badania krwi, jedynym sposobem, w jaki stan mógł udowodnić BAC, było przedstawienie naukowych dowodów na to, w jaki sposób alkohol w wydychanym powietrzu dostaje się z alkoholu we krwi, wraz z dowodami na to, jak przekształcić się z jednego w inny. Adwokaci obrony DUI często kwestionowali naukową wiarygodność takich dowodów. W odpowiedzi wiele stanów, takich jak Kalifornia, zmodyfikowało następnie swoje statuty BAC, aby bezpośrednio zakazać pewnego poziomu alkoholu w wydychanym powietrzu jako alternatywy dla zabronionego poziomu BAC. Innymi słowy, sam wynik testu oddechowego, poziom BrAC, stał się bezpośrednim dowodem predykatu skazania. W innych stanach, takich jak New Jersey, ustawa pozostaje związana z BAC, ale wyniki BrAC niektórych maszyn zostały sądownie uznane za przypuszczalnie dokładne substytuty badań krwi, gdy są stosowane zgodnie z zaleceniami.

Typowe źródła błędów

Policja w Victoria , Australia , używać alkomatów, które dają uznanym 20% tolerancji na odczyty. Noel Ashby, były zastępca komisarza policji stanu Victoria (ruch drogowy i transport), twierdzi, że ta tolerancja pozwala na różne typy ciała.

Kalibrowanie

Wiele ręcznych analizatorów oddechu sprzedawanych konsumentom wykorzystuje czujnik tlenku krzemu (zwany również czujnikiem półprzewodnikowym) do określania stężenia alkoholu we krwi. Czujniki te są znacznie bardziej podatne na zanieczyszczenia i zakłócenia powodowane przez substancje inne niż alkohol w wydychanym powietrzu. Czujniki wymagają ponownej kalibracji lub wymiany co sześć miesięcy. Najwyższej klasy osobiste analizatory oddechu i profesjonalne testery alkoholu w wydychanym powietrzu wykorzystują czujniki z platynowymi ogniwami paliwowymi. Te również wymagają ponownej kalibracji, ale z mniejszą częstotliwością niż urządzenia półprzewodnikowe, zwykle raz w roku.

Kalibracja to proces sprawdzania i dostosowywania wewnętrznych ustawień analizatora oddechu poprzez porównywanie i dostosowywanie wyników jego testów do znanego standardu alkoholu. Analizatory oddechu organów ścigania muszą być skrupulatnie konserwowane i często ponownie kalibrowane, aby zapewnić dokładność.

Istnieją dwie metody kalibracji precyzyjnego analizatora oddechu z ogniw paliwowych, metody mokrej kąpieli i suchego gazu. Każda metoda wymaga specjalistycznego sprzętu i przeszkolonych w fabryce techników. Nie jest to zabieg, który może być wykonywany przez nieprzeszkolonych użytkowników lub bez odpowiedniego sprzętu.

Metoda Dry-Gas wykorzystuje przenośny standard kalibracji, który jest precyzyjną mieszaniną etanolu i obojętnego azotu, dostępną w kanistrze ciśnieniowym. Początkowe koszty sprzętu są niższe niż w przypadku metod alternatywnych, a wymagane kroki są mniejsze. Sprzęt jest również przenośny, co pozwala na wykonywanie kalibracji, kiedy i gdzie jest to wymagane.

Metoda kąpieli mokrej wykorzystuje standard etanol/woda w precyzyjnym, specjalistycznym stężeniu alkoholu, zawarty i dostarczany w specjalistycznym sprzęcie do symulatora oddechu. Metoda kąpieli mokrej ma wyższy koszt początkowy i nie jest przeznaczona do przenoszenia. Wzorzec musi być świeży i regularnie wymieniany. Ponadto należy wziąć pod uwagę założony współczynnik podziału woda/powietrze dla wodnego etanolu wraz z towarzyszącą mu niepewnością.

Niektóre modele półprzewodników zostały zaprojektowane specjalnie w celu umożliwienia wymiany modułu czujnika bez konieczności wysyłania urządzenia do laboratorium kalibracyjnego.

Analiza niespecyficzna

Jednym z głównych problemów ze starszymi analizatorami oddechu jest niespecyficzność: maszyny identyfikują nie tylko alkohol etylowy (lub etanol ) znajdujący się w napojach alkoholowych, ale także inne substancje o podobnej budowie molekularnej lub reaktywności.

Najstarsze modele analizatorów oddechu przepuszczają oddech przez roztwór dwuchromianu potasu , który utlenia etanol do kwasu octowego , zmieniając przy tym kolor. Monochromatyczna wiązka światła przechodzi przez tej próbki, a czujnik rejestruje zmianę natężenia i, w konsekwencji, zmiana w kolorze, który jest wykorzystywany do obliczenia procentowej alkoholu w wydychanym powietrzu. Ponieważ jednak dwuchromian potasu jest silnym utleniaczem, wiele grup alkoholowych może zostać przez niego utlenionych, dając fałszywie pozytywne wyniki . To źródło fałszywie dodatnich wyników jest mało prawdopodobne, ponieważ bardzo niewiele innych substancji znajdujących się w wydychanym powietrzu ulega utlenieniu.

Analizatory oddechu oparte na podczerwieni wyświetlają wiązkę promieniowania podczerwonego przez przechwycony oddech w komorze próbki i wykrywają absorbancję związku w funkcji długości fali wiązki, tworząc widmo absorbancji, które można wykorzystać do identyfikacji związku, jak absorbancja jest spowodowana drganiami harmonicznymi i rozciąganiem określonych wiązań w cząsteczce przy określonych długościach fal (patrz spektroskopia w podczerwieni ). Charakterystycznym wiązaniem alkoholi w podczerwieni jest wiązanie OH, które daje silną absorbancję przy krótkiej długości fali. Im więcej światła jest pochłaniane przez związki zawierające grupę alkoholową , tym mniej dociera do detektora po drugiej stronie – i tym wyższy odczyt. Inne grupy, zwłaszcza pierścienie aromatyczne i kwasy karboksylowe, mogą dawać podobne odczyty absorbancji.

Związki zakłócające

Istnieją jednak pewne naturalne i lotne związki zakłócające. Na przykład National Highway Traffic Safety Administration stwierdziła, że ​​osoby na diecie i diabetycy mogą mieć setki, a nawet tysiące razy wyższe poziomy acetonu niż u innych. Aceton jest jedną z wielu substancji, które niektóre aparaty oddechowe mogą błędnie zidentyfikować jako alkohol etylowy. Jednak systemy oparte na ogniwach paliwowych nie reagują na substancje takie jak aceton.

Substancje w środowisku mogą również prowadzić do fałszywych odczytów BAC. Na przykład eter metylowo-tert-butylowy , powszechny dodatek do benzyny, miał powodować fałszywie dodatnie wyniki u osób narażonych na jego działanie. Testy wykazały, że dotyczy to starszych maszyn; jednak nowsze maszyny wykrywają te zakłócenia i kompensują je. Dowolna liczba innych produktów znajdujących się w środowisku lub miejscu pracy może również powodować błędne wyniki BAC. Należą do nich związki znajdujące się w lakierze , zmywaczu do farb, celuloidzie , benzynie i płynach czyszczących, zwłaszcza eterach , alkoholach i innych lotnych związkach.

Zmienne homeostatyczne

Analizatory oddechu zakładają, że badana osoba ma współczynnik podziału 2100 do 1 w konwersji alkoholu zmierzonego w wydychanym powietrzu na szacunkowe wartości alkoholu we krwi. Jeśli przyrząd oszacuje BAC, to mierzy wagę alkoholu do objętości wydychanego powietrza, a więc skutecznie zmierzy gramy alkoholu na 2100 ml podanego oddechu. Miara ta jest wprost proporcjonalna do ilości gramów alkoholu na każdy 1 ml krwi. Dlatego stosunek alkoholu we krwi do alkoholu w wydychanym powietrzu wynosi 2100:1. Jednak ten zakładany współczynnik podziału waha się od 1300:1 do 3100:1 lub więcej wśród osobników iw obrębie danego osobnika w czasie. Zakładając, że prawdziwe (i zgodne z prawem amerykańskim) stężenie alkoholu we krwi wynosi 0,07%, na przykład, osoba o współczynniku podziału 1500:1 miałaby wynik testu oddechowego wynoszący 0,10% — powyżej dopuszczalnego limitu.

Większość osobników w rzeczywistości ma współczynnik podziału 2100 do 1 zgodnie z prawem Williama Henry'ego , które mówi, że gdy wodny roztwór lotnego związku zostanie doprowadzony do równowagi z powietrzem, istnieje stały stosunek między stężeniem związek w powietrzu i jego stężenie w wodzie. Ten stosunek jest stały w danej temperaturze. Ciało ludzkie ma średnio 37 stopni Celsjusza. Oddech opuszcza usta w temperaturze 34 stopni Celsjusza. Alkohol w organizmie podlega prawu Henry'ego, ponieważ jest związkiem lotnym i dyfunduje do wody ustrojowej. Aby nie można było wskazać zmiennych, takich jak gorączka i hipotermia, które mogłyby wpłynąć na wyniki w sposób szkodliwy dla oskarżonego, przyrząd jest skalibrowany w stosunku 2100:1, zaniżonym o 9 procent. Aby osoba z gorączką znacznie przeszacowała, musiałaby mieć gorączkę, która prawdopodobnie spotkałaby pacjenta w szpitalu, a nie prowadziła w pierwszej kolejności. Badania sugerują, że około 1,8% populacji ma współczynnik podziału poniżej 2100:1. Tak więc maszyna wykorzystująca stosunek 2100 do 1 może faktycznie przeszacować BAC. Aż 14% populacji ma współczynnik podziału powyżej 2100, co powoduje, że maszyna nie zgłasza BAC. Co więcej, założenie, że współczynnik podziału osobnika testowego będzie średni — że we krwi będzie 2100 części na każdą część w wydychanym powietrzu — oznacza, że ​​dokładna analiza alkoholu we krwi danej osoby przez pomiar alkoholu w wydychanym powietrzu jest trudna, ponieważ współczynnik różni się znacznie.

Różnice w ilości wydychanego powietrza mogą również dawać fałszywe odczyty, zwykle niskie. Wynika to z biologicznej zmienności stężenia alkoholu w wydychanym powietrzu w funkcji objętości powietrza w płucach, co jest przykładem czynnika zakłócającego równowagę ciecz-gaz zakładaną przez urządzenia. Innym tego przykładem jest obecność składników lotnych; mieszaniny związków lotnych mogą być bardziej lotne niż ich składniki, co może powodować sztucznie wysokie poziomy oparów etanolu (lub innych) w stosunku do normalnej równowagi biologicznej krew/alkohol w wydychanym powietrzu.

Alkohol w ustach

Jedną z najczęstszych przyczyn fałszywie wysokich odczytów analizatora oddechu jest obecność alkoholu w ustach. Analizując próbkę oddechu badanego, wewnętrzny komputer analizatora oddechu zakłada, że ​​alkohol w próbce oddechu pochodzi z powietrza pęcherzykowego, czyli powietrza wydychanego z głębi płuc. Jednak alkohol mógł pochodzić z ust, gardła lub żołądka z wielu powodów. Aby chronić się przed zanieczyszczeniem ustami alkoholem, certyfikowani operatorzy testów na wydychanym powietrzu są przeszkoleni w zakresie uważnej obserwacji badanego przez co najmniej 15–20 minut przed wykonaniem testu.

Problem z alkoholem w jamie ustnej analizowanym przez analizator oddechu polega na tym, że nie został on wchłonięty przez żołądek i jelita i przeszedł przez krew do płuc. Innymi słowy, komputer maszyny błędnie stosuje współczynnik partycji (2100:1, patrz wyżej ) i mnoży wynik. W konsekwencji bardzo niewielka ilość alkoholu z ust, gardła lub żołądka może mieć znaczący wpływ na odczyt alkoholu w wydychanym powietrzu.

Poza niedawnym piciem, najczęstszym źródłem alkoholu w ustach jest odbijanie lub odbijanie . Powoduje to, że płyny i/lub gazy z żołądka – w tym alkohol – wznoszą się do tkanki miękkiej przełyku i jamy ustnej, gdzie pozostaną, dopóki nie ulegną rozproszeniu. Amerykańskie Stowarzyszenie Medyczne konkluduje w swoim Podręczniku testów chemicznych na zatrucie (1959): „Prawdziwe reakcje z alkoholem w wydychanym powietrzu ze źródeł innych niż powietrze pęcherzykowe (odbijanie, regurgitacja, wymioty) oczywiście zaburzają wyniki alkoholu w wydychanym powietrzu. " Z tego powodu funkcjonariusze policji powinni obserwować podejrzanego pod wpływem jazdy przez co najmniej 15 minut przed wykonaniem testu oddechowego. Instrumenty takie jak Intoxilyzer 5000 posiadają również parametr „slope”. Ten parametr wykrywa każdy spadek stężenia alkoholu o 0,006 g na 210 l oddechu w ciągu 0,6 sekundy, stan wskazujący na obecność alkoholu w jamie ustnej, i spowoduje wyświetlenie operatorowi ostrzeżenia „nieprawidłowa próbka”, powiadamiając operatora o obecności pozostały alkohol w ustach. Jednak alkomat wstępny nie ma takiego zabezpieczenia.

Refluks kwaśny lub choroba refluksowa przełyku może znacznie zaostrzyć problem z alkoholem w jamie ustnej. Żołądek jest zwykle oddzielony od gardła zastawką, ale kiedy ta zastawka ulega przepuklinie, nic nie stoi na przeszkodzie, aby płynna zawartość żołądka unosiła się i przenikała do przełyku i jamy ustnej. Zawartość — w tym alkohol — jest następnie wydychana do alkomatu. Jedno badanie z udziałem 10 osób cierpiących na ten stan nie wykazało żadnego rzeczywistego wzrostu zawartości Breath Ethanol.

Alkohol w ustach można również wytworzyć na inne sposoby. Niektórzy sugerowali, że protezy zębowe zatrzymują alkohol, chociaż eksperymenty nie wykazały różnicy, jeśli obserwuje się normalny 15-minutowy okres obserwacji. Choroby przyzębia mogą również tworzyć kieszonki w dziąsłach, które będą zawierać alkohol przez dłuższy czas. Wiadomo również, że z powodu resztek alkoholu w ustach daje fałszywe wyniki, jak namiętne pocałunki z osobą pod wpływem alkoholu. Niedawne stosowanie płynów do płukania ust lub odświeżaczy oddechu może zafałszować wyniki, ponieważ mogą one zawierać dość wysoki poziom alkoholu.

Testowanie w fazie absorpcji

Wchłanianie alkoholu trwa od 20 minut (na pusty żołądek) do dwóch i pół godziny (na pełny żołądek) po ostatnim spożyciu. Szczytowe wchłanianie następuje zazwyczaj w ciągu godziny. W początkowej fazie wchłaniania rozkład alkoholu w organizmie nie jest równomierny. Równomierność rozkładu, zwana równowagą, pojawia się w momencie, gdy kończy się absorpcja. Innymi słowy, niektóre części ciała będą miały wyższą zawartość alkoholu we krwi (BAC) niż inne. Jednym z aspektów niejednorodności przed zakończeniem wchłaniania jest to, że BAC we krwi tętniczej będzie wyższy niż we krwi żylnej . Inne fałszywie dodatnie wyniki o wysokim BAC, a także odczyt krwi dotyczą pacjentów z białkomoczem i krwiomoczem, z powodu metabolizmu i niewydolności nerek. Szybkość metabolizmu spokrewnionych pacjentów z uszkodzeniem nerek jest nieprawidłowa w stosunku do procentu alkoholu w wydychanym powietrzu. Jednakże, ponieważ dwuchromian potasu jest silnym utleniaczem, wiele grup alkoholowych może zostać utlenionych przez filtrację nerek i krwi, dając fałszywie pozytywne wyniki.

W początkowej fazie wchłaniania stężenie alkoholu we krwi tętniczej jest wyższe niż w żylnej. Po wchłonięciu krew żylna jest wyższa. Dotyczy to zwłaszcza dawkowania bolusa (termin kanadyjski). Po podaniu dodatkowych dawek alkoholu organizm może osiągnąć trwałą równowagę, gdy wchłanianie i eliminacja są proporcjonalne, obliczając ogólną szybkość wchłaniania wynoszącą 0,02 na drinka i ogólną szybkość eliminacji na poziomie 0,015 na godzinę. (Jeden napój to 1,5 amerykańskich uncji płynu (44 ml) alkoholu, 12 amerykańskich uncji płynu (350 ml) piwa lub 5 amerykańskich uncji płynu (150 ml) wina.)

Alkohol w wydychanym powietrzu jest reprezentacją równowagi stężenia alkoholu, gdy gazy we krwi (alkohol) przechodzą z krwi (tętniczej) do płuc, aby wydychać powietrze. Krew tętnicza rozprowadza tlen w całym ciele. Stężenia alkoholu w wydychanym powietrzu są na ogół niższe niż stężenia alkoholu we krwi, ponieważ prawdziwe odwzorowanie stężenia alkoholu we krwi jest możliwe tylko wtedy, gdy płuca są w stanie całkowicie opróżnić się z powietrza. Płyn szklisty (oczy) zapewnia najdokładniejszy opis stężenia alkoholu we krwi.

Picie po jeździe

Powszechną obroną przed zarzutem za niesprawną jazdę (w odpowiednich okolicznościach) jest to, że spożycie alkoholu nastąpiło po prowadzeniu pojazdu. Typową okolicznością, w której to się pojawia, jest spożycie alkoholu przez kierowcę po wypadku drogowym, jako obrona afirmatywna . Jest to ściśle związane z upojeniem chłonnym (lub piciem bolusów), z wyjątkiem tego, że spożycie alkoholu miało miejsce również po prowadzeniu pojazdu. Ta obrona może być pokonana przez ekstrapolację wsteczną (infra) , ale komplikuje ściganie.

Podczas gdy jurysdykcje, które uznają zatrucie na etapie absorpcji jako obronę, zaakceptowałyby również obronę konsumpcji po prowadzeniu pojazdu, niektóre jurysdykcje penalizują picie alkoholu po jeździe. Podczas gdy przepisy dotyczące wchłaniania alkoholu spożytego przed (lub podczas) prowadzenia pojazdu są generalnie per se , większość przepisów dotyczących spożycia po jeździe pozwala na obronę okoliczności związanych z aktywnością niezwiązaną z . W Kanadzie nielegalne jest przekroczenie ograniczeń dotyczących prowadzenia pojazdu w ciągu 3 godzin od prowadzenia pojazdu (podane jako 2 godziny przez CDN DOJ); nowe prawo dopuszcza jednak obronę „picia po jeździe” w sytuacji, gdy kierowca nie miał powodu oczekiwać żądania przez policję badania trzeźwości. Republika Południowej Afryki jest prostsza, z osobną karą za konsumpcję „po wypadku”, dopóki nie zostanie zgłoszona policji i jeśli jest to wymagane, zostanie zbadana medycznie.

Ekstrapolacja wsteczna

Test analizatorem oddechu jest zwykle podawany na posterunku policji, zwykle godzinę lub dłużej po aresztowaniu. Chociaż daje to BrAC w czasie testu, samo w sobie nie odpowiada na pytanie, co to było w czasie jazdy. Prokuratura zazwyczaj podaje szacunkowe stężenie alkoholu w czasie prowadzenia pojazdu z wykorzystaniem ekstrapolacji wstecznej, przedstawionej przez eksperta. Wiąże się to z projekcją wstecz w czasie w celu oszacowania poziomu BrAC w czasie prowadzenia pojazdu, poprzez zastosowanie fizjologicznych właściwości szybkości wchłaniania i eliminacji w organizmie człowieka.

Ekstrapolację oblicza się przy użyciu pięciu czynników i ogólnej szybkości eliminacji 0,015/godzinę.

Przykład

Godzina testu oddechowego 22:00...Wynik testu oddechowego-0,080...Czas prowadzenia pojazdu-21:00 (zatrzymany przez funkcjonariusza)...Godzina ostatniego drinka-20:00...Ostatnie jedzenie-12 14:00. Korzystając z tych faktów, ekspert może powiedzieć, że ostatni napój danej osoby został spożyty na pusty żołądek, co oznacza, że ​​wchłonięcie ostatniego drinka (o 8:00) zakończyło się w ciągu godziny-9:00. W momencie postoju kierowca jest w pełni pochłonięty. Wynik testu 0,080 był o godzinie 10:00. Tak więc dodaje się godzinę eliminacji, która miała miejsce od zatrzymania, co daje 0,080+0,015=0,095 przybliżone stężenie alkoholu w wydychanym powietrzu w momencie zatrzymania.

Czujniki alkomatu

Test fotowoltaiczny

Test fotowoltaiczny, stosowany tylko w datowanym inoksymetrze fotoelektrycznym , jest rzadko spotykaną obecnie formą badania oddechu. Proces polega na wykorzystaniu fotokomórek do analizy zmiany koloru reakcji redoks (utlenianie-redukcja). Próbkę oddech przepuszcza się wodny roztwór z kwasem siarkowym , dwuchromian potasu i azotanu srebra . Azotan srebra działa jako katalizator , dzięki czemu alkohol utleniany w znacznej szybkości. Wymagane warunki kwasowe potrzebne do reakcji może również zapewnić kwas siarkowy . W roztworze , etanol reaguje z dwuchromianu potasu , zmniejszając dwuchromianu jon do chromu (III), jon . Redukcja ta powoduje zmianę koloru roztworu z czerwono-pomarańczowego na zielony. Przereagowany roztwór jest porównywany z fiolką nieprzereagowanego roztworu przez fotokomórkę , która wytwarza prąd elektryczny proporcjonalny do stopnia zmiany koloru; ten prąd porusza igłę wskazującą BAC. Podobnie jak inne metody, urządzenia do badania oddechu wykorzystujące analizę chemiczną są podatne na fałszywe odczyty. Na przykład związki o składzie podobnym do etanolu mogą również działać jako środki redukujące, powodując konieczną zmianę koloru wskazującą na podwyższony BAC.

Spektroskopia w podczerwieni

Alkomaty na podczerwień pozwalają na wysoki stopień specyficzności dla etanolu. Zazwyczaj dowodowe przyrządy do pomiaru alkoholu w wydychanym powietrzu na posterunkach policji będą działały na zasadzie spektroskopii w podczerwieni.

Ogniwo paliwowe

Czujniki gazu ogniw paliwowych opierają się na utlenianiu etanolu do aldehydu octowego na elektrodzie. Wytwarzany prąd jest proporcjonalny do ilości obecnego alkoholu. Czujniki te są bardzo stabilne, zwykle wymagają kalibracji co 6 miesięcy i są to czujniki, które zwykle znajdują się w przydrożnych urządzeniach do badania oddechu.

Półprzewodnik

Półprzewodnikowe czujniki gazu opierają się na zwiększeniu przewodności warstwy tlenku cyny w obecności gazu redukującego, takiego jak odparowany etanol. Można je znaleźć w niedrogich alkomatach, a ich stabilność nie jest tak niezawodna jak w przypadku przyrządów z ogniwami paliwowymi.

Mity dotyczące analizatora oddechu

Istnieje wiele substancji lub technik, które rzekomo mogą „oszukać” analizator oddechu (tj. generować niższą zawartość alkoholu we krwi ).

Odcinek programu telewizyjnego MythBusters z 2003 roku przetestował szereg metod, które rzekomo pozwalają oszukać test z analizatorem oddechu. Testowane metody obejmowały miętówki , cebulę , krem na protezy , płyn do płukania ust , pensy i baterie; wszystkie te metody okazały się nieskuteczne. Program zauważył, że używanie tych elementów do zakrycia zapachu alkoholu może oszukać osobę, ale ponieważ w rzeczywistości nie zmniejszą one BrAC osoby, nie będzie to miało wpływu na test analizatora oddechu, niezależnie od użytej ilości, jeśli w ogóle. Okazało się, że używanie płynu do płukania ust tylko podniosło BrAC. Penny podobno wywołują reakcję chemiczną, podczas gdy baterie podobno wytwarzają ładunek elektryczny, jednak żadna z tych metod nie miała wpływu na wyniki analizatora oddechu.

Pogromcy mitów epizod wskazał również kolejną komplikację: konieczne byłoby, aby wstawić element do ust (na przykład jeść cebulę, spłukać do płukania jamy ustnej, ukryć baterii), wykonać test oddechowy, a następnie ewentualnie usunąć element - wszystko które musiałyby być wykonane na tyle dyskretnie, aby uniknąć zaalarmowania funkcjonariuszy policji przeprowadzających test (którzy oczywiście staliby się bardzo podejrzliwi, gdyby zauważyli, że dana osoba wkłada przedmioty do ust przed wykonaniem testu oddechowego). Byłoby prawdopodobnie bardzo trudno, zwłaszcza dla kogoś w stanie nietrzeźwym, dokonać takiego wyczynu.

Ponadto w programie zauważono, że testy oddechowe są często weryfikowane za pomocą badań krwi (BAC, które są dokładniejsze) i że nawet jeśli dana osoba w jakiś sposób zdołała oszukać test oddechowy, badanie krwi z pewnością potwierdziłoby jego winę.

Inne substancje, które mogą zmniejszyć odczyt BrAC, to torebka węgla aktywnego ukryta w ustach (w celu pochłaniania oparów alkoholu), gaz utleniający (taki jak N ₂ O, Cl ₂ , O ₃ , itp.), który mógłby oszukać ogniwo paliwowe detektor typu lub organiczny czynnik zakłócający, aby oszukać detektor absorpcji podczerwieni. Detektor absorpcji w podczerwieni jest bardziej podatny na zakłócenia niż przyrząd laboratoryjny mierzący ciągłe widmo absorpcji, ponieważ wykonuje pomiary tylko przy określonych dyskretnych długościach fal. Jednak ze względu na to, że każda ingerencja może powodować tylko wyższą absorpcję, a nie niższą, szacowana zawartość alkoholu we krwi będzie zawyżona. Dodatkowo Cl ₂ jest toksyczny i żrący.

Odcinek programu Manswers w sieci Spike z 2007 r. pokazał niektóre z bardziej powszechnych i nie tak powszechnych sposobów prób pokonania analizatora oddechu, z których żaden nie działa. Test 1 polegał na ssaniu monety pokrytej miedzią, takiej jak pens. Test 2 polegał na trzymaniu baterii na języku. Test 3 polegał na żuciu gumy. Żaden z tych testów nie wykazał „zaliczenia”, jeśli badany spożył alkohol.

Produkty zakłócające testowanie

Z drugiej strony twierdzi się, że produkty takie jak płyn do płukania ust lub spray do ust mogą „oszukiwać” aparaty oddechowe, znacznie podnosząc wyniki testów. Na przykład płyn do płukania ust Listerine zawiera 27% alkoholu. Aparat oddechowy jest skalibrowany przy założeniu, że alkohol pochodzi z alkoholu we krwi dyfundującego do płuc, a nie bezpośrednio z ust, więc przy obliczaniu stężenia alkoholu we krwi stosuje współczynnik podziału 2100:1 — co skutkuje fałszywym wysokim odczyt testowy. Aby temu przeciwdziałać, funkcjonariusze nie powinni przeprowadzać wstępnego testu oddechowego przez 15 minut po tym, jak badany zje, zwymiotuje lub włoży coś do ust. Ponadto większość przyrządów wymaga dwukrotnego badania danej osoby w odstępie co najmniej dwóch minut. Płyn do płukania jamy ustnej lub inny alkohol w ustach nieco się rozproszy po dwóch minutach i spowoduje, że drugi odczyt będzie niezgodny z pierwszym, co będzie wymagało ponownego badania. (Patrz również omówienie „parametru nachylenia” Intoxilyzer 5000 w sekcji „Alkohol w ustach” powyżej.)

Naukowiec przetestował działanie sprayu oddechowego Binaca na Intoxilyzer 5000. Przeprowadził 23 testy z osobami, które spryskały gardła i uzyskał odczyty sięgające nawet 0,81 – znacznie przekraczające poziomy śmiertelne. Naukowiec zauważył również, że działanie sprayu spadło poniżej wykrywalnych poziomów dopiero po 18 minutach.

Zobacz też

• Alkomat koronawirusowy

Bibliografia

Zewnętrzne linki