Làm cách nào máy kiểm tra nồng độ cồn phát hiện được bạn có uống rượu hay không?

Máy kiểm tra nồng độ cồn là một phát minh đáng chú ý trong lĩnh vực an toàn đường bộ khi nó là cách đơn giản để cứu sống nhiều người và giúp bạn an toàn hơn trên các con đường.

Phản hồi của Bộ Y tế về kiến nghị dừng thổi nồng độ cồn vì virus Corona

Ảnh hưởng của rượu lên não

Lái xe đòi hỏi chúng ta phải luôn tỉnh táo, duy trì nhận thức về môi trường xung quanh, xử lý thông tin và hành động với thời gian phản ứng tối thiểu. Nhìn chung, người lái xe cần phải kiểm soát hoàn toàn giác quan của bản thân, tuy nhiên rượu lại làm suy yếu điều này.

Không giống như đồ ăn được tiêu hóa khi vào cơ thể, rượu khuếch tán vào máu qua thành dạ dày và ruột. Khi vào cơ thể, nó sẽ đi đến bất kỳ nơi nào theo đường đi của máu và được hấp thụ ở bất kỳ nơi nào có nước (vì rượu rất dễ tan trong nước). Do đó, tất cả các cơ quan chính gồm tim, não, phổi và cơ bắp sẽ đạt nồng độ cồn tương đương với nồng độ cồn trong máu của chúng ta.

Sau khi đi vào não, rượu sẽ khiến chúng ta có biểu hiện chậm phản ứng và giao tiếp. Nó cũng làm giảm hiệu quả hoạt động của tiểu não và làm giảm khả năng nhìn cũng như các kỹ năng vận động.

Sự phát triển của máy phân tích nồng độ cồn trong hơi thở

Vào đầu những năm 1900, cách duy nhất để phát hiện người say rượu lái xe là thông qua các dấu hiệu nhận biết như lạng lách, chạy quá tốc độ, mắt đỏ... Đồng thời, người ta cũng có thể tiến hành các bài kiểm tra mức độ tỉnh táo để phát hiện người say rượu.

Tuy nhiên, cách làm này hoàn toàn phụ thuộc vào trực giác hoặc nhận thức của cảnh sát. Thời điểm đó không có tiêu chuẩn khoa học nào để xác định mức độ say rượu.

Hiện nay trên thị trường có nhiều loại máy thử nồng độ cồn trong hơi thở nhỏ gọn và chính xác. Những chiếc máy này có nguồn gốc từ từ sản phẩm do Robert F. Borkenstein sáng tạo ra. Ông là một người làm trong phòng thí nghiệm cảnh sát bang Indiana và sau đó trở thành giáo sư tại Đại học Indiana.

Trong quá trình làm cảnh sát, Robert F. Borkenstein có làm việc với một giáo sư tại Trường Y Indiana là Rolla N. Hager. Khi đó, Hager đang nghiên cứu phát triển máy đo nồng độ cồn nhưng nó rất phức tạp và có độ tin cậy thấp. Vì vậy Borkenstein quyết định tiếp tục nghiên cứu và phát triển một thiết bị đáng tin cậy hơn.

Vào năm 1954, Borkenstein đã tạo ra một vật dụng được gọi là 'máy đo hơi thở'. Nó là một máy kiểm tra nồng độ cồn trong hơi thở nhỏ gọn, dễ vận hành và cho kết quả đáng tin cậy. Đây là phát minh mang tính cách mạng giúp hỗ trợ khả năng của cảnh sát trong việc xác định người lái xe có bị ảnh hưởng bởi rượu hay không. Về sau, máy đo nồng độ cồn do Borkenstein chế tạo được sản xuất thương mại và cũng được nhiều cơ quan thực thi pháp luật trên khắp thế giới chấp nhận.

Cơ chế vận hành của máy đo nồng độ cồn

Người bị nghi là say rượu được yêu cầu thổi vào một cái ống và từ đó hơi thở đi vào bình. Họ sẽ phải thổi thật mạnh để kết quả kiểm tra có được hơi thở sâu từ phế nang hoặc phổi. Hơi thở từ phổi của lái xe sẽ đi vào 'lọ thử nghiệm', trong đó có một hỗn hợp màu đỏ cam bao gồm kali dicromat, axit sunfuric và bạc nitrat. Hỗn hợp này cùng với etanol (loại cồn trong đồ uống có cồn) từ hơi thở một người sẽ tạo thành một hệ thống phản ứng oxy hóa khử.

Khi người dùng thở vào máy phân tích hơi thở, bất kì sự hiện diện nào của ethanol trong hơi thở sẽ được oxy hóa thành axit acetic ở điện cực dương

CH3CH2OH(g) + H2O(l) → CH3CO2H(l) + 4H+(aq) + 4e−

Ở điện cực âm, lượng oxy dư thừa bị giảm.

O2(g) + 4H+(aq) + 4e− → 2H2O(l)

Toàn bộ quá trình phản ứng là việc oxy hóa ethanol thành axit acetic và nước.

CH3CH2OH(l) + O2(g) → CH3COOH(aq) + H2O(l)

Dòng điện tạo ra bởi phản ứng này được đo bằng 1 vi điều khiển, và hiển thị thành ước lượng tổng nồng độ cồn trong máu (BAC).

Cồn trong hơi thở có giống cồn trong máu?

Theo Scienceabc, nồng độ cồn trong hơi thở chỉ ra rằng trong máu của người đó có cồn hay không, dù nồng độ không giống nhau. Khi một người sử dụng lượng lớn rượu, nó sẽ đi vào máu và di chuyển khắp cơ thể.;

Máy phân tích nồng độ cồn sử dụng một phương pháp gián tiếp để tính nồng độ cồn trong máu dựa trên định luật Henry. Định luật này cho rằng ở nhiệt độ không đổi, lượng khí hòa tan trong một khối lượng của một chất lỏng quy định là tỷ lệ thuận với áp suất riêng phần của khí trong trạng thái cân bằng với chất lỏng. Nói cách khác, lượng khí hoà tan là tỷ lệ thuận với áp suất riêng phần của pha khí của nó.

Cơ thể con người có sự điều chỉnh nhiệt độ và áp suất một cách tỉ mỉ. Nếu chúng ta coi cơ thể là một hệ thống khép kín thì nồng độ cồn có trong phổi của một người tỷ lệ với nồng độ cồn trong máu của họ. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng tỷ lệ này là 2100:1 (tức là cứ 1ml rượu trong hơi thở thì có 2100ml rượu trong máu). Tỷ lệ này không đúng với mọi cơ thể con người nhưng được coi là tỷ lệ hợp lý.

Theo cáo cáo về an toàn giao thông đường bộ vào năm 2018 của Tổ chức y tế thế giới (WHO) thì có khoảng 1,35 triệu người chết do tai nạn đường bộ mỗi năm. Trong đó, 5 - 35% vụ tai nạn thương tâm như vậy có liên quan đến ảnh hưởng của rượu bia. Như vậy, có khoảng 270.000 người chết do say rượu khi lái xe. Những con số này sẽ cao hơn nhiều nếu các cơ quan quản lý không có thiết bị phát hiện nồng độ cồn trong hơi thở.

Đừng bao giờ quên hành động và quyết định nhỏ có thể gây ra những tác động lớn như thế nào. Vì vậy, hãy nhớ rằng đã uống rượu bia thì không lái xe.

T.T