Alcoholcontrole: hoe werkt een alcoholtest?

Sinds 1939 is het strafbaar om dronken plaats te nemen achter het stuur. Aanvankelijk werd er hierop echter maar weinig gecontroleerd. Pas vanaf 1967 werden er georganiseerde alcoholcontroles op de weg ingevoerd. In deze beginperiode werd hiervoor een eenvoudige test, het blaaspijpje gebruikt. Ondertussen maakt de politie gebruik van digitale testen en vervangt de sampler het blaaspijpje.

Alcohol in drank

Alhoewel men steeds spreekt over alcohol, bedoelt men specifiek het alcohol: ethanol (CH₃CH₂OH). Op zuivere ethanol moeten accijnzen worden betaald. Aan ethanol die gebruikt wordt in laboratoria voor niet-consumptiedoeleinden worden stoffen toegevoegd, bijvoorbeeld methanol, die de ethanol onbruikbaar maken voor consumptie.

Hoeveel ethanol mag er maximaal in je adem en in je bloed zitten?

AAC

De ademalcoholconcentratie AAC mag maximaal 0.22 mg/L zijn. Dit betekent dat in 1 L uitgeademde lucht maximum 0,22 mg alcohol mag zitten.

BAC

De bloedalcoholconcentratie BAC mag maximaal 0.5 m/V‰ (=0.5 promille) zijn. Dit betekent dat er maximum 0.5 g alcohol in 1 L bloed mag zitten. 0,22 mg alcohol/l uitgeademde lucht komt (ongeveer) overeen met een BAC van 0.5 m/V‰.

Het blaaspijpje

In de beginjaren van de alcoholcontroles op de weg moest er in een blaaspijpje worden geblazen. De typisch Belgische uitdrukking: 'ik heb in het zakje moeten blazen', is voor elke Belg van boven de 40 een herinnering aan deze beginperiode. De werking van het pijpje was gebaseerd op de reactie tussen kaliumdichromaat (K₂Cr₂O₇) en ethanol. In het pijpje zat een met zwavelzuur (H₂SO₄) aangezuurde kaliumdichromaat-oplossing. Wanneer kaliumdichromaat in contact komt met ethanol gaat volgende reactie op.

3CH₃CH₂OH + 2K₂Cr₂O₇ + 8H₂SO₄ → 3CH₃COOH + 2Cr₂(SO₄)₃ + 2K₂SO₄ + 11 H₂O

Kaliumdichromaat is een oranje stof en het hieruit gevormde Cr³⁺(in Cr₂(SO₄)₃) heeft een groene kleur. Wanneer er alcohol in het pijpje werd geblazen, kleurde de inhoud van het pijpje bruin. De bruine kleur werd veroorzaakt door de vermenging van de overmaat gele kaliumdichromaat en het gevormde groene Cr³⁺. Nauwkeurige metingen waren met dit pijpje niet mogelijk. Hoe bruiner de inhoud van het pijpje werd, hoe zatter de blazer was. Met de huidige ademtoestellen kunnen wel nauwkeurige analyses worden uitgevoerd. De sampler vervangt vandaag het blaaspijpje als indicatietoestel.

Digitale ademtesten en -analyses

Sampler

Een sampler is een eenvoudig toestel waar je van een afstand op kan blazen. Je hebt hier dus geen mondstuk voor nodig. Dit is een snelle en goedkope methode die het mogelijk maakt om heel snel uit te maken of een chauffeur heeft gedronken en of verdere analyse dus nodig is. Het toestelletje werkt bij toevoeging van alcoholdamp als een elektrochemische cel. Een elektrochemische cel is een soort batterij waarbij met een redoxreactie elektriciteit wordt opgewekt. Het toestel bevat hiervoor twee elektroden. Indien er ethanol in de ademlucht zit, zal de volgende reactie opgaan:

CH₃CH₂OH + O₂ → CH₃COOH + 2H₂O

Deze redoxreactie kan bekeken worden als twee halfreacties, de oxidatie en de reductie.

• Oxidatie: CH₃CH₂COH + H₂O → CH₃COOH + 4 e^- + 4H⁺
• Reductie: O₂ + 4H⁺ + 4e^- → 2H₂O

Tijdens de oxidatie geeft ethanol elektronen af aan de ene elektrode (de anode) ter vorming van azijnzuur (CH₃COOH). Deze elektronen stromen door het toestel naar de andere elektrode (de kathode) waar ze kunnen worden opgenomen door O₂ uit de lucht. O₂ wordt hierdoor omgezet in water. De veroorzaakte elektronenstroom in het toestel zorgt voor een signaal en geeft zo dus aan dat er alcohol werd uitgeademd. Als er meer dan 0.22 mg/L wordt uitgeademd, geeft het toestel aan dat er positief is geblazen en is verdere analyse dus nodig.

Ademanalysetoestellen

Dit zijn toestellen die niet alleen aangeven of er alcohol werd uitgeblazen maar waarmee ook het gehalte alcohol in de uitgeblazen lucht kan worden bepaald.

Elektrochemisch
Sommige toestellen werken net als de samplers elektrochemisch. Deze nauwkeurigere toestellen geven echter ook de waarde van de AAC. Deze toestellen zijn namelijk zo ontworpen dat ze op basis van de hoeveelheid opgewekte elektriciteit de aanwezige hoeveelheid alcohol in de uitgeademde lucht exact kunnen bepalen.

Spectrofotometrisch met infrarood licht
Andere toestellen werken op infrarood licht. Elke binding in een molecule is gekarakteriseerd door een eigenfrequentie. Dit betekent dat licht met deze bepaalde frequentie, de binding sterk zal doen trillen. De binding zal dus licht van die bepaalde frequentie absorberen uit de lichtbundel. Je kan dit vergelijken met een glas dat stuk springt bij een bepaalde toonhoogte. Dit gebeurt wanneer de frequentie van het geluid gelijk is aan de eigenfrequentie van het glas.

Als infrarood licht met een bepaalde frequentie op een molecuul met een O-H binding valt, dan gaat zo’n binding plotseling veel heftiger trillen. Dit komt omdat deze frequentie overeenkomt met een eigenfrequentie van de OH-binding. Wanneer CH₃CH₂O-H moleculen dus worden bestraald met dit IR-licht, zullen ze deze frequentie absorberen en deze absorptie kan worden gedetecteerd. In deze apparaten wordt dus infrarood licht door de uitgeademde lucht gestuurd. Aan de andere kant van de uitgeademde lucht worden de infrarood stralen weer opgevangen door een detector. Alcohol neemt infrarood licht op. Dus hoe minder licht wordt gedetecteerd, hoe meer licht is opgenomen en hoe meer alcohol aanwezig is in de uitgeademde lucht.

Bloedanalysen

Met een bloedanalyse wordt de BAC bepaald. Bloed wordt afgenomen door een arts en de analyse gebeurt in een laboratorium.

Enzymatisch

Deze analyses kunnen met behulp van enzymen gebeuren. Hierbij wordt ethanol, in zwak basisch milieu, door nicotine-amideadeninendinucleotide (NAD) en met behulp van het enzyme alcoholdehydrogenase (ADH) tot acetaldehyde (CH₃CHO) geoxideerd.

CH₃CH₂OH + NAD → CH₃CHO + NADH + H⁺

De hoeveelheid gevormde NADH is equivalent met de oorspronkelijk aanwezige hoeveelheid ethanol. NADH absorbeert ultraviolet licht met een golflengte van 340 nm. Het gehalte kan dus worden bepaald met UV-spectrofotometrie.

Gaschromatografie

Ethanol heeft een kookpunt van ongeveer 78°C wat maakt dat het uit een mengsel kan worden gescheiden met behulp van gaschromatografie. Chromatografie is een scheidingsmethode op basis van opsplitsing tussen een stationaire en een mobiele fase. Bij GLC (gas liquid chromatography) wordt de vloeibare stationaire fase als een film in een capillaire kolom gebracht. Als mobiele fase wordt er een inert gas gebruikt dat de te scheiden componenten door de kolom voert. De componenten die het best oplossen in de stationaire fase, zullen het langst in de kolom blijven. De componenten welke het minst goed oplossen in de vloeibare fase zullen de kolom het eerst verlaten. Uit het gaschromatogram kan vervolgens door ijking met ethanol-oplossingen met gekende concentraties het gehalte ethanol worden bepaald.

Wat mag je drinken?

In je bloed mag er maximum 0,5 g ethanol/L aanwezig zijn om de wettelijk toegelaten BAC-waarde niet te overschrijden. Met de kennis van de dichtheid van zuivere ethanol (ρ=0,8 g/mL) weet je dat 0,5 g/L overeen komt met 0,625 mL ethanol/ L bloed. Een mens heeft ongeveer 5 L bloed in zijn lichaam. In totaal mag je dus maximum 3,125 mL ethanol in je bloed hebben.

3,125 mL ethanol komt ongeveer overeen met het alcoholgehalte in 26 mL wijn, in 60 mL pils en in 8 mL cognac. Omdat ethanol niet instant en ook niet volledig wordt opgenomen in het bloed, kan er iets meer worden gedronken voor de maximaal toegelaten waarde wordt bereikt. De opname is uiteraard ook afhankelijk van persoon tot persoon. Maar de wijze raad blijft, zoek een BOB of drink niet!