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Hot-News.it Ultime news Ambiente&Salute Etilometro, Storia e dove acquistarlo
23
Apr
2011

Etilometro, Storia e dove acquistarlo




L'etilometro è uno strumento di misurazione utilizzato per determinare il valore dell'alcool, ovvero dell'etanolo contenuto nel sangue. In Italia sono omologati gli apparecchi in grado di misurare tale concentrazione attraverso l'analisi dell'aria alveolare espirata.Etilometro


L'etanolo, dopo essere ingerito, viene rapidamente assorbito dallo stomaco e dall'intestino tenue e si distribuisce in tutta l'acqua corporea (che, per l'organismo umano, ammonta a circa 0,55 l/kg). La maggior parte (circa il 90%) dell'etanolo viene metabolizzato nell'organismo, mentre una piccola parte viene eliminato nelle urine, nel sudore e nell'aria espirata: il rapporto di etanolemia (concentrazione di etanolo nel sangue) e aria alveolare è relativamente costante, 80 mg di etanolo per 100 ml di sangue producono 35 µg/100ml di etanolo nell'aria espirata.

La concentrazione alcoolemica viene indicata in g/l, in modo da determinare il superamento dei limiti fissati dal codice della strada attualmente pari a 0,5 g/l.

Nel 1954 Robert Borkenstein (1912 – 2002), un ex capitano della polizia dell'Indiana, inventò l'etilometro, cioè lo strumento che permette di misurare il livello di alcool nel sangue. Prima di esso l'alcool veniva misurata attraverso il prelievo del sangue e quindi oltre ad essere una misura invasiva, non era neanche fatta in tempo reale. Quindi l'etilometro cambiò radicalmente il modo di misurare l'alcolemia. Bisogna però dire che la sua misura, anche se molto precisa, non è assoluta, cioè varia da persona a persona a seconda di molti fattori personali come ad esempio il metabolismo o la quantità di grasso.

Il principio chimico che sta alla base del funzionamento di questo strumento di misura è la legge di Henry (1803): “Un gas che esercita una pressione sulla superficie di un liquido, vi entra in soluzione finché avrà raggiunto in quel liquido la stessa pressione che esercita sopra di esso”. Infatti, l'alcool contenuto nelle bevande, una volta assorbito dall'organismo, entra in circolo con il sangue e ci resta fino alla sua espulsione. Si può quindi considerare il sangue come una soluzione acquosa contenente una certa percentuale di alcool. Di conseguenza, il vapore (contenuto nell'aria che espiriamo) è in equilibrio con tale soluzione, e in particolare la percentuale di alcool registrata dall'etilometro in tale vapore è proporzionale (ma non uguale) a quella contenuta nel sangue, secondo la citata legge di Henry e la correlata legge di Raoult (1886).

Per poter misurare correttamente il livello di alcool, bisogna tenere in considerazione che il nostro organismo assorbe tutto l'alcool ingerito dopo circa 1 ora e che, essendo molto lento il suo metabolismo, resta in circolo per molte ore diminuendo pian piano (10 – 15 ml di alcol all'ora). La proprietà più importante dell'etanolo per cui può essere rilevato nell'espirazione umana è che quando il sangue contenente l'alcool attraversa la zona dei polmoni espelle attraverso la respirazione parte di esso, che è sempre proporzionale alla quantità presente in quel momento nel sangue. Per questo motivo analizzando la quantità di alcool etilico espulso con la respirazione si può misurare il livello di alcolemia.

Etilometro chimico
Costituito da una fiala contenente dei sali che reagiscono con l'espirato, un palloncino gonfiabile(per catturare una quantità precisa di espirato) e un boccaglio. Questo tipo di etilometro è di facile utilizzo e nal mondo esistono due tipi, di cui uno è ritenuto molto affidabile e sicuro perché prodotto con reagente senza dicromato di potassio(classificato cancerogeno dal Ministero della Salute) e un altro che contenente dicromato di potassio è considerato poco affidabile e pericoloso per l'ambiente e l'uomo.

 

Modalità di utilizzo

  • quello senza dicromato di potassio, prevede che si tolgono i tappi alle estremità della fiala e soffiando attraverso il boccaglio precedentemente inserito nell'estremità superiore(indicata da una freccia) dopo aver gonfiato il palloncino applicato nell'altra estremità, si potrà controllare se i sali interni hanno variato di colore. In base all'intensità di colore che av rà assunto il reagente si potrà comprendere il proprio livello alcolemico confrontando tale intensità con la scala colorimetrica prestampata sulla superficie esterna della fiala stessa.
  • quello con dicromato di potassio, prevede che si gonfi prima il palloncino inserendolo successivamente nella la fiala, (precedentemente stappata) nella fessura apposita e sgonfiandolo, facendo così entrare in contatto i sali con l'espirato catturato dal palloncino. La lettura del risultato avviene confrontando la colorazione assunta dai sali del reagente, con il superamento di una riga stampata sulla fiala. Questo test è di difficile interpretazione.

Reazione chimica
La reazione chimica che avviene tra i sali della fiala e l'espirato rientra nelle ossido – riduzioni.

Oggi vi sono due tipi di etilometri a reazione chimica: con dicronmato di potassio e senza dicromato di potassio(coperto da brevetto). I reagenti usati in questa reazione sono: Potassio DiCromato, Acido Solforico e l'Etanolo contenuto nel fiato. Attraverso appunto una ossido-riduzione si ottiene come prodotto: Solfato di Cromo, Solfato di Potassio, Acido Acetico e Acqua. Quindi si osserva che l'etanolo (un alcol) subisce un'ossidazione diventando acido acetico (un acido carbossilico) e che il cromo si riduce da +6 a +3.(sostanza considerata pericolosa)

La caratteristica che permette di misurare la quantità di alcool è la variazione di colore che subisce la fiala. Questo è dovuto alla diversa colorazione tra reagenti e prodotti. Infatti il Potassio DiCromato è di colore giallo–arancio mentre il Solfato di Cromo è di colore verde–blu. Da questa variazione si osserva la quantità di etanolo presente perché, ovviamente, più etanolo è presente nel palloncino, più questo reagirà con i sali facendo reagire il Potassio DiCromato, causando la maggior colorazione della fialetta.

Nell'etilometro senza dicromato di potassio, la colorazione va dal bianco(senza alcool) al rosa e fino all'amaranto in presenza di una alta percentuale di alcool(etanolo).

La Commissione Europea Reach nel 2009 ha inserito questo test nella categoria dei "preparati" chimici, in quanto il dicromato di potassio contenuto bella fiala dell'etilometro è considerato una sostanza altamente cancerogena e mutogena, limitandone l'uso al pubblico se il contenuto del dicromato di potassio supera lo 0,09.% rispetto al peso del suo reagente(e non più rispetto al peso della fiala). Sicurezza ed affidabilità metrologica: Altro importante aspetto da considerare nell'uso di un etilometro chimico è la precisione metrologica, che arriva al 95% nelle fiale senza cromo ed appena al 70% in quelle con dicromato di potassio. È inevitabile la considerazione che ne deriva: Per testare un livello alcolemico è consigliabile utilizzare etilometri che attestano la precisione metrologica attraverso un certificato metrologico emesso da un Organismo Autorizzato dal Ministero.

Etilometro elettronico
Composto da un corpo macchina, un boccaglio e un display. Il funzionamento dell'etilometro elettronico a differenza di quello chimico non utilizza nessun sale o reazione chimica per la misura, ma si avvale di sensori di gas che rilevano la presenza di alcool. L'utilizzo di questa apparecchiatura non si differenzia tanto da quello dell'etilometro chimico, il concetto è sempre quello di soffiare in un contenitore, però in questo caso si soffia direttamente sul sensore attraverso il boccaglio. In più prima di effettuare la misurazione si deve attendere un periodo di tempo per far sì che il sensore si riscaldi e funzioni correttamente. La lettura del valore avviene tramite il display che riporta l'esatto valore.

Semiconduttori e sensori
Tutti i semiconduttori e sensori, hanno una durata limitata e sono delicatissimi: risentono dell'umidità, dell'inquinamento, e si saturano con l'uso.Pertanto è bene sempre controllare le dichiarazioni all'uso prima di affidare la propria vita ad uno strumento se non certificato metrologicamente e per l'affidabilità nel tempo. I sensori usati nell'etilometro sono del tipo a semiconduttore, cioè utilizzano un semiconduttore come elemento sensibile per la rilevazione. Il semiconduttore usato di solito negli etilometri è l'Ossido di Stagno che fa parte dell'elemento sensibile. I sensori sono composti al loro interno da una piccola piastrina di ceramica sulla quale si trovano un elemento sensibile e uno riscaldante. L'elemento sensibile è costituito da un sottile strato di piccolissimi granuli di biossido di stagno o di altri ossidi di elementi di transizione come zinco, tungsteno, molibdeno. L'elemento riscaldante è, invece, un normale resistore che serve esclusivamente per portare alla temperatura di funzionamento il sensore. Il semiconduttore reagisce con l'aria mettendo in comune degli elettroni, causando la formazione di una barriera di potenziale, cioè una tensione che si oppone al passaggio di elettroni. In condizione normale, ad esempio con solo ossigeno, questa barriera è molto alta, ma con la presenza di un gas riducente, nel nostro caso l'etanolo, l'ossigeno reagendo con esso non reagisce con il semiconduttore e quindi si ha una diminuzione della barriera. Da questo di deduce che l'elemento sensibile ha una resistenza inversamente proporzionale alla quantità di gas riducente, in altre parole più etanolo è presente nel fiato minore sarà la barriera di potenziale.

Tutti gli etilometro usati dalle Forze dell'Ordine devono avere per legge delle determinate caratteristiche, che sono:

  • Campo di misurazione: misurazione alcolemia nel sangue compreso tra 0,20 e 3,00 grammi
  • Esattezza misurazione: l'errore della misurazione non deve superare lo 0,05 ‰
  • Indicazione stato di attesa: devono indicare quando sono pronti ad effettuare la misurazione tramite un led o un segnale acustico
  • Indicazione nullità misurazione: devono indicare tramite segnale ottico o acustico se la misurazione non è stata effettuata correttamente (volume aria espirata).
  • Indicazione risultato misurazione: deve essere visualizzata su un display in grammi di alcool per chilogrammo di peso corporeo, con due cifre dopo la virgola.
  • Azzeramento: dopo la misurazione si deve portare a zero automaticamente.
  • Fattore di conversione: deve essere utilizzato un fattore di conversione pari a 2 000 l/kg per la conversione di tasso di alcolemia nell'aria espirata misurato in tasso di alcolemia nel sangue.
  • Volume, durata e potenza espirazione:
  1. il volume deve essere compreso tra 1,2 e 1,5 litri
  2. l'aria deve essere espirata per non più di 15 secondi
  3. la potenza non deve superare i 0,2 W

Burocrazia e calcolo tasso alcolemico

  • La prima legge italiana che permette l'uso dell'etilometro è il decreto legge 285 art. 186 del 30 aprile 1992. Da quel momento in avanti le Forze dell'Ordine hanno usato sempre maggiormente questo strumento.
  • Il limite di tasso alcolemico per il guidatore in Italia è fissato a 0,50 g/l. Se si supera questa soglia, le sanzioni sono molto pesanti e variano a seconda della fascia in cui rientra lo stato di ebbrezza accertato dall'etilometro (tra 0,51 e 0,79; tra 0,80 e 1,49; oppure oltre 1,5 g/l). La prima soglia, ovvero una guida in stato di ebrezza tra lo 0,5 e gli 0,8 g/l, non costituisce reato a differenza delle successive 2 soglie; questo per effetto della riforma del codice della strada del 29 luglio 2010. L'ammenda parte da 500 e arriva fino 6.000 euro, inoltre sono previsti l'arresto fino a un anno e la sospensione della patente di guida fino a 2 anni e, in alcuni casi, anche la confisca del veicolo. Le pene si aggravano qualora il conducente in stato di ebbrezza abbia provocato un incidente stradale, anche di lievissima entità.
 
 

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