Je leest:

Testen op alcohol

Testen op alcohol

Hoeveel zit er in je lijf?

Auteur: | 1 januari 2007

Wie teveel alcohol heeft gedronken, mag niet meer aan het verkeer deelnemen. Wat ‘teveel’ is ligt vast in de wet. Maar hoe stel je vast of een bestuurder wel of niet overtreding is?

Met een selectietest kan de politie bepalen wie – waarschijnlijk – teveel gedronken heeft en wie niet. Vroeger werden daar de zogenaamde blaaspijpjes voor gebruikt, gevuld met dichromaat-zwavelzuur. Bij de reactie van het oranje chromaation Cr2O72--ion met ethanol ontstaan het blauw-groene Cr3+-ion en ethanal. Omdat deze blaaspijpjes maar één keer gebruikt worden, zijn ze erg duur in gebruik. Bovendien zijn ze soms moeilijk afleesbaar.

Vandaar dat blaaspijpjes jaren geleden plaatsmaakten voor een elektronische tester. Hierbij wordt de alcohol in uitgeademde lucht aan halfgeleidend materiaal geadsorbeerd, waardoor de weerstand door de halfgeleider verandert. Op een venstertje wordt de weerstand en daarmee het alcohol-gehalte aangegeven. Omdat de halfgeleider steeds tot 400°C verhit moet worden om de alcohol van een eventuele vorige overtreder te verwijderen, kostte deze testmethode veel batterijen.

De kleur van chemie

Dit artikel is afkomstig uit het hoofdstuk ‘Alcohol’ uit de VU-uitgave ‘De kleur van chemie’, een bundeling van informatieve brochures voor havo/vwo scholieren.

Inmiddels is daarom de derde generatie alcohol-testers in gebruik genomen: hierbij wordt alcohol geadsorbeerd aan elektrode-materiaal van een elektrochemische cel. Als er voldoen de ethanol in de uitgeademde lucht zit, wordt door de reactie van ethanol tot ethanal een negatieve elektrode gevormd. Een andere elektrode adsorbeert zuurstof. Doordat zuurstof gemakkelijk elektronen opneemt, wordt hier een positieve elektrode gevormd. Het spanningsverschil tussen de beide elektroden wordt daarna in het apparaatje omgerekend tot de alcoholconcentratie in de gemeten lucht.

Wettelijke bewijskracht

Sinds politiebureaus over ademanalyse-apparaten beschikken is een door een arts uitgevoerde bloedproef niet meer nodig. Alleen als iemand niet in staat is om voldoende lucht in de ademanalysator te blazen (bijvoorbeeld door een hersenschudding, of gebroken ribben) kan de politiefunctionaris beslissen om toch maar de bloedproef te laten doen. In zo’n geval ligt de verdachte overigens toch al vaak in het ziekenhuis.

De voor de selectietest gebruikte alcoholtesters zijn handzame apparaatjes, maar ze bezitten geen wettelijke bewijskracht. Ze reageren namelijk op alle alcoholen, dus alle koolstofverbindingen met OH-groepen. Een voorbeeld is menthol in pepermuntjes. Voor de rechtbank zou je kunnen beweren dat je erg veel van pepermuntjes houdt, en dat de politie geen alcohol maar menthol heeft gemeten. In Australië heeft een bekend chemicus ooit een aantal vrienden vrij kunnen pleiten, nadat hij in de rechtszaal een uitstekende les scheikunde had gegeven.

Met infrarooddetectie zijn de verschillen tussen ethanol en andere – niet-strafbare – alcoholen wèl te zien. Na een positieve selectietest word je daarom meegenomen naar het politiebureau om een alcoholbepaling te doen die wèl wettelijke bewijskracht bezit. Dat is nodig om te kunnen beslissen hoe hoog de boete wordt, of het rijbewijs moet worden ingetrokken, of dat je voor de rechter moet verschijnen.

Als je op het politiebureau bent om je adem-alcoholgehalte precies te laten meten, dan moet je daar eerst een tijdje wachten. Niet om je te pesten, maar om dat het voorgeschreven is. Als het buiten koud is, zal je luchtpijp van binnen ook koud zijn, en zal een gedeelte van de adem-alcohol op de wand van de lucht pijp condenseren. Dat zorgt voor een te lage meetwaarde en dus een te lage boete. Even wachten in een lekker verwarmd politiebureau verhelpt dat.

Daarna moet je blazen in het ademanalyse-apparaat. Het wordt eerst geijkt met speciale lucht waar een bekende hoeveelheid alcoholdamp in zit. Ook wordt vóór en na elke meting gewone buitenlucht doorgeblazen om de slangen en de meetcel door te spoelen en de nulwaarde vast te leggen. Je moet ten minste twee keer blazen. Als die waarden dicht genoeg bij elkaar liggen, ben je klaar. Zo niet, dan moet je nog twee keer. Ook als je niet genoeg lucht in het apparaat blaast, moet het over. Na afloop maakt het apparaat een mooi kaartje met alle gegevens erop, en kan de politiebeambte de prijs invullen.

Infrarood detecteert alcohol

De apparatuur voor ademanalyse op het politiebureau werkt met infrarooddetectie. Die is gebaseerd op de trillingen van de bindingen in moleculen. Atomen in een molecuul staan niet stil, maar trillen een beetje. Het is alsof de bindingen niet van stevige rietjes zijn, zoals in een molecuulbouwdoos, maar van elastiek. De trillingsfrequentie ligt enorm hoog: het waterstofatoom en het zuurstofatoom aan weerskanten van een O-H binding trillen onderling met een frequentie van 1014 maal per seconde. Atomen aan weerskanten van andere bindingen trillen weer met andere frequenties. De frequentie van de trilling hangt af van de sterkte van de binding en van de massa van de atomen aan beide kanten van de binding.

Wikimedia

Nu is er een soort licht dat ongeveer dezelfde frequentie heeft als de trillingsfrequenties in organische moleculen. Dat is infrarood licht, onzichtbaar licht, dat nog minder energierijk is dan rood, zichtbaar licht. Het is warmtestraling, en het is bekend geworden als het licht dat met nachtkijkers te zien is.

Als infrarood licht met een frequentie van 1014 Hz (dus precies dezelfde frequentie waarmee de atomen van een O-H binding trillen), op een molecuul met een O-H binding valt, dan gaat zo’n binding plotseling veel heftiger trillen. Het is alsof de trillende atomen steeds op het goede moment een duwtje van het licht krijgen. Net als een schommel die steeds op het goede moment een zet krijgt. De energie voor die heftige trilling wordt geleverd door het infrarode licht, het licht wordt daarbij geabsorbeerd, het verdwijnt. Op deze absorptie van infrarood licht is een infraroodspectrometer en ook het alcoholdetectie-apparaat bij de politie gebaseerd.

Er zit een infrarood-lichtbron (of moet je zeggen kacheltje) in, waarmee infrarood licht met verschillende frequenties gemaakt kan worden. Het licht wordt door de stof geleid die gemeten moet worden, en daarna wordt door een lichtgevoelige cel bepaald of het licht al of niet verdwenen, geabsorbeerd is. Hieronder is het infrarood-spectrum van ethanol afgebeeld. De pieken naar beneden geven aan dat het licht met die frequentie geabsorbeerd is. Er is ook aangegeven welke bindingen voor die absorptie verantwoordelijk zijn. Ter vergelijking staat eronder het infraroodspectrum van menthol.

Je ziet dat drie bekende bindingen in beide figuren voorkomen. In het detectieapparaat van de politie wordt nu gemeten hoe sterk de absorptie is van de C-H binding en van de C-O binding. In ethanol absorbeert de C-O binding meer dan de C-H binding, in menthol is dat andersom omdat er in dat molecuul veel meer C-H bindingen voorkomen.

Het apparaat meet niet alleen de diepte van de twee genoemde absorpties, (en daarmee de hoogte van de boete) maar tegelijk ook de onderlinge verhouding. Als die niet klopt met die van ethanol geeft het apparaat dat aan, en is de meting ongeldig. Dan moet je alsnog naar het ziekenhuis voor een bloedproef.

Een ongeldige meting na het snoepen van pepermunt of medicijnen komt hierdoor vrijwel nooit voor. Dus met die smoes hoef je niet bij de rechter aan te komen.

Meer informatie:

Lees ook op Kennislink:

Meer artikelen over alcohol op Kennislink: Oeps: Onbekende tag `feed’ met attributen {"url"=>"https://www.nemokennislink.nl/kernwoorden/alcohol/index.atom", “max”=>"10", “detail”=>"minder"}

Vrije Universiteit Amsterdam

Het boek ‘De kleur van chemie’ werd in 2007 uitgegeven door de Faculteit der Exacte Wetenschappen van de Vrije Universiteit Amsterdam (Afdeling Scheikunde en Farmaceutische Wetenschappen). Het is een geactualiseerde bundeling van informatieve brochures voor havo/vwo scholieren. Ze belichten de rol van de scheikunde op tal van gebieden.

Alle Kennislinkartikelen uit het hoofdstuk ‘Alcohol’:

Dit artikel is een publicatie van VU Amsterdam, Faculteit der Exacte Wetenschappen.
© VU Amsterdam, Faculteit der Exacte Wetenschappen, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 01 januari 2007

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.