Профессиональные алкотестеры обеспечивают безопасность на дорогах и в сферах, где контроль уровня алкоголя в крови необходим. Несмотря на высокую точность, погрешности в измерениях могут возникать из-за условий эксплуатации и необходимости регулярной калибровки. В статье рассмотрим основные аспекты работы алкотестеров, их точность, факторы, влияющие на погрешность, и важность регулярной калибровки для надежности результатов. Эта информация будет полезна специалистам и пользователям, стремящимся понять работу алкотестеров и их значимость в повседневной жизни.
Происхождение алкотестера
В 1927 году Эмиль Боген в своей публикации рассказал о том, как он собрал воздух из футбольной камеры и провел анализ на наличие алкоголя. В результате он обнаружил, что содержание алкоголя в 2 литрах выдыхаемого воздуха было немного выше, чем в 1 см³ мочи. Однако исследования, касающиеся возможности анализа алкоголя в организме через дыхание, начались еще в 1874 году, когда Энсти заметил, что небольшое количество алкоголя выделяется с выдыхаемым воздухом.
В том же 1927 году в Чикаго химик У.Д. МакНэлли создал алкотестер, в котором воздух, проходя через химические вещества в воде, изменял свой цвет. Это устройство стало популярным среди домохозяек, которые хотели проверить, не пили ли их мужья перед тем, как войти в дом.
Первым устройством для анализа дыхания, которое использовалось полицией на дороге, стала трубка для определения степени опьянения. Она была разработана профессором Р. Х. Хергером в 1938 году и позволяла собирать дыхание водителя прямо в баллон в автомобиле. Затем образец воздуха прокачивался через окисленный раствор перманганата калия. Если в дыхании содержался алкоголь, раствор менял цвет. Интенсивность изменения цвета указывала на уровень алкоголя.
В конце 1927 года в Мальборо, Англия, произошел интересный случай: судебно-медицинский эксперт доктор Горский попросил подозреваемого наполнить футбольную камеру своим дыханием. По его расчетам, 2 литра выдыхаемого воздуха содержали 1,5 мл этанола (что вызывает споры), и он свидетельствовал в суде, что обвиняемый был «пьян на 50%». Несмотря на разнообразие технологий определения алкоголя, общепринято считать, что доктор Роберт Боркерштейн (1912-2002 гг.), капитан полиции штата Индиана и впоследствии профессор Университета Индианы в Блумингтоне, стал первым разработчиком устройства, измеряющего уровень алкоголя в крови на основе образца дыхания. В 1954 году Боркерштейн создал свой алкотестер, использующий химическое окисление и фотометрию для определения концентрации алкоголя. В дальнейшем большинство алкотестеров перешло на инфракрасную спектроскопию. Это изобретение дало полиции возможность проводить неинвазивный анализ, который предоставляет мгновенные результаты о содержании алкоголя в дыхании человека. Однако результаты могут варьироваться между разными людьми, употребляющими одинаковое количество алкоголя, из-за таких факторов, как пол, вес и генетическая предрасположенность.
Профессиональные алкотестеры становятся все более распространенными как в медицинской практике, так и в правоохранительных органах. Врачи подчеркивают, что точность измерений этих устройств зависит от множества факторов, включая качество калибровки. Неправильная калибровка может привести к значительным ошибкам, что, в свою очередь, может повлиять на диагностику и принятие решений. Специалисты акцентируют внимание на важности регулярной проверки и обслуживания алкотестеров для обеспечения их надежности. Кроме того, они рекомендуют использовать устройства, сертифицированные в соответствии с международными стандартами, что повышает доверие к получаемым результатам. В конечном итоге, правильное использование и обслуживание алкотестеров играют ключевую роль в обеспечении точности и надежности их показаний.
Профессиональные алкотестеры играют ключевую роль в обеспечении безопасности на дорогах и в общественных местах. Эксперты отмечают, что точность измерений этих устройств может варьироваться в зависимости от ряда факторов, включая качество самого прибора, условия эксплуатации и правильность калибровки. Регулярная калибровка является необходимым условием для поддержания высокой точности показаний. Специалисты рекомендуют проводить ее не реже одного раза в шесть месяцев, а в условиях интенсивного использования — еще чаще. Также важно учитывать, что внешние факторы, такие как температура и влажность, могут влиять на результаты. Поэтому для достижения максимальной надежности алкотестеров необходимо следовать рекомендациям производителей и проводить регулярные проверки.
Химия алкотестера
Когда пользователь выдыхает в алкотестер, любое количество этанола, содержащееся в его дыхании, окисляется в уксусную кислоту на аноде:
CH3CH2OH(g) + H2O(l) → CH3CO2H(l) + 4H+(aq) + 4e–
На катоде атмосферный кислород уменьшается:
O2(g) + 4H+(aq) + 4e– → 2H2O(l)
Общая реакция окисления этанола в уксусную кислоту и воду:
CH3CH2OH(l) + O2(g) → CH3COOH(l) + H2O(l)
Электрический ток, образуемый в этой реакции, измеряется микропроцессором и отображается в виде приближенного значения общего содержания алкоголя в крови (САК) алкотестером.
Параметр | Описание | Важность для профессионального использования |
---|---|---|
Тип датчика | Электрохимический (точный, стабильный) или полупроводниковый (менее точный, чувствителен к посторонним газам). | Критически важен. Электрохимические датчики обеспечивают высокую точность и надежность, необходимые для юридически значимых измерений. Полупроводниковые датчики не подходят для профессионального применения. |
Диапазон измерений | Максимальное значение концентрации алкоголя, которое может измерить прибор (например, от 0 до 5 промилле). | Высокая. Должен охватывать весь возможный диапазон концентраций, с которыми можно столкнуться в профессиональной деятельности. |
Погрешность измерения | Допустимое отклонение показаний прибора от истинного значения (обычно выражается в процентах или промилле). | Критически важна. Чем ниже погрешность, тем точнее и надежнее результаты. Для профессиональных алкотестеров погрешность должна быть минимальной и соответствовать установленным стандартам. |
Калибровка | Процесс настройки прибора для обеспечения точности измерений путем сравнения его показаний с эталонными значениями. | Критически важна. Регулярная калибровка (обычно раз в 6-12 месяцев) обязательна для поддержания точности и юридической значимости показаний. Отсутствие калибровки делает показания алкотестера недействительными. |
Межкалибровочный интервал | Период времени, по истечении которого алкотестер должен быть откалиброван. | Высокая. Соблюдение интервала гарантирует точность измерений на протяжении всего срока эксплуатации. |
Наличие поверки | Подтверждение соответствия алкотестера метрологическим требованиям и стандартам. | Критически важна. Поверка является обязательным условием для использования алкотестера в профессиональной деятельности и при судебных разбирательствах. |
Время подготовки к работе | Время, необходимое прибору для выхода на рабочий режим после включения. | Средняя. Влияет на оперативность проведения тестов, но не на точность. |
Время анализа | Время, необходимое для получения результата после выдоха. | Средняя. Влияет на оперативность проведения тестов. |
Память результатов | Возможность сохранения данных о проведенных измерениях. | Высокая. Позволяет вести учет, анализировать данные и предоставлять доказательства. |
Принтер | Возможность распечатки результатов измерений. | Высокая. Обеспечивает документальное подтверждение результатов, что важно для юридических процедур. |
Тип питания | Аккумулятор, батарейки, сеть. | Средняя. Влияет на мобильность и автономность использования. |
Рабочая температура | Диапазон температур, при которых прибор может корректно работать. | Высокая. Важно для использования в различных климатических условиях. |
Сертификация | Наличие сертификатов соответствия международным и национальным стандартам. | Критически важна. Подтверждает качество, безопасность и соответствие прибора заявленным характеристикам. |
Интересные факты
Вот несколько интересных фактов о профессиональных алкотестерах, их погрешности и калибровке:
-
Погрешность измерений: Профессиональные алкотестеры, используемые правоохранительными органами, могут иметь погрешность в пределах 0,005-0,01% BAC (содержания алкоголя в крови). Однако факторы, такие как температура окружающей среды, влажность и даже наличие определенных веществ в дыхании (например, кетонов), могут влиять на точность показаний.
-
Калибровка и частота: Для обеспечения точности измерений профессиональные алкотестеры требуют регулярной калибровки. Обычно это необходимо делать каждые 6-12 месяцев, в зависимости от модели и интенсивности использования. Неправильная калибровка может привести к значительным ошибкам в результатах, что критично в судебной практике.
-
Технологии измерения: Современные алкотестеры используют различные технологии для определения уровня алкоголя, включая инфракрасную спектроскопию и электрохимические сенсоры. Каждый из этих методов имеет свои преимущества и недостатки, и выбор технологии может влиять на точность и надежность результатов. Например, электрохимические сенсоры более чувствительны к алкоголю, но могут быть подвержены влиянию других химических веществ, что требует тщательной калибровки.
Полицейское правоприменение
Использование потребителями
На рынке имеется много моделей потребительских или персональных алкотестеров. Эти ручные устройства в целом стоят дешевле, чем устройства, используемые полицией. Большинство продаваемых в розницу потребительских алкотестеров используют полупроводниковую технологию распознавания, которая стоит меньше и обладает меньшей точностью и меньшей надежностью, чем устройства топливного элемента и инфракрасные устройства.
Все алкотестеры, продаваемые потребителям в США, должны иметь сертификат FDA (Администрации по контролю за продуктами питания и лекарствами США), а устройства, используемые полицией, должны быть одобрены Департаментом Национального управления безопасностью движения на трассах США.
Производители розничных потребительских анализаторов должны представить Предпродажный сертификат FDA по форме 510(k), чтобы продемонстрировать, что продаваемое устройство, по крайней мере, безопасно и эффективно, что, в сущности, эквивалентно легально продаваемому устройству (21 CFR 807.92(a) (3)), что не является предметом Предпродажного разрешения (ППР). Заявитель должен сравнить свое устройство с одним или несколькими легально продаваемыми устройствами, сделать свое утверждение существенной эквивалентности и поддержать его. Устройства одобряются в качестве «скринеров», что означает, что они соответствуют требованиям, используемым FDA для определения наличия алкоголя в дыхании. Сертификация скринеров не означает, что устройство может в точности измерять содержание алкоголя в дыхании. Многие алкотестеры, одобренные FDA, очень не точные, когда дело доходит до измерения САК. Ни одно полупроводниковое устройство не было одобрено для доказательного использования (для заявления перед судом, действующим по нормам статутного и общего права) каким-либо полицейским органом или Департаментом транспорта США.
Во Франции владение таким устройством является правовым обязательством, начиная с 1 июля 2012 г. Все водители наземных транспортных средств (за исключением мопедов) должны иметь устройство с не истекшим сроком действия и должны уметь показать, что оно немедленно готово к использованию. Водители автосредств, которые снабжены алкотестером электронного блокиратора, освобождаются от этого требования. Отсутствие алкотестера является наказуемым преступлением с 1 ноября 2012 г. Чтобы соответствовать этому постановлению, алкостестер должен быть согласован с нормами NF (NFX 20702).
Данные проверки дыхания на алкоголь в США
Показатели содержания алкоголя в выдыхаемом воздухе применяются в уголовных делах двумя основными способами. Если у водителя автомобиля результаты теста показывают, что уровень алкоголя превышает установленный законом предел для управления транспортным средством, его могут обвинить в совершении правонарушения. В США считается незаконным управлять автомобилем, если содержание алкоголя в дыхании (САД) составляет 0,08 или выше. Исключение составляет штат Висконсин, где первое нарушение закона о вождении в состоянии алкогольного опьянения рассматривается как обычное гражданское правонарушение. Согласованность этих норм связана с федеральными рекомендациями, поскольку законы о вождении устанавливаются на уровне штатов; ранее пороговые значения значительно различались в разных штатах. Показания алкотестера могут использоваться в качестве доказательства правонарушения, однако возникает вопрос о том, было ли содержание алкоголя в момент вождения или во время тестирования.
Некоторые правоохранительные органы теперь принимают результаты алкотестеров вне зависимости от времени, прошедшего между вождением и проведением анализа. Подозрение также может возникнуть в случае управления транспортным средством под воздействием алкоголя (иногда это называют вождением в состоянии опьянения). Хотя для доказательства того, что водитель находился под воздействием алкоголя, анализы на САД не являются обязательными, законы большинства штатов требуют от суда присяжных предполагать, что водитель был пьян, если его САД превышает 0,08 (грамм алкоголя на 210 литров дыхания) во время вождения. Однако это предположение можно опровергнуть: присяжные могут проигнорировать результаты анализа, если сочтут их ненадежными, или если другие доказательства вызывают разумные сомнения.
Инфракрасные устройства, известные как «доказательные алкотестеры», в целом дают результаты, принимаемые судом. Другие устройства, обычно ручные, называются «предварительными алкотестерами», и хотя их результаты могут быть полезны для офицера, пытающегося установить возможную причину задержания за вождение в нетрезвом виде, они, как правило, не принимаются судом. В некоторых штатах, таких как Айдахо, допускается использование данных или показаний ручных предварительных алкотестеров в качестве доказательства в суде. В основном они принимаются только для демонстрации наличия алкоголя или в качестве результата полевого теста на трезвость, чтобы помочь установить возможную причину ареста. В Южной Дакоте не требуется использование каких-либо алкотестеров, и полагаются исключительно на анализы крови для обеспечения точности.
Фраза «Он выдул на 0,15» стала новым жаргонным термином, обозначающим процесс, когда человек дует в алкотестер во время анализа.
Обычные источники ошибки
Алкотестеры могут быть очень чувствительны к температуре, например, они дают ложные показания, если они не отрегулированы или не откалиброваны для учета температуры окружающего воздуха. Температура тела субъекта также очень важна.
То, как человек дышит, также значительно влияет на результаты анализа дыхания. В одном исследовании было обнаружено, что показания САК субъекта уменьшились на 11–14% после пробежки одного лестничного пролета и 22-25% после того, как это было сделано дважды. В другом исследовании было обнаружено 15% уменьшение показаний САК после энергичных физических упражнений или гипервентиляции. Гипервентиляция в течение 20 секунд показала снижение показаний приблизительно на 11%. С другой стороны задержка дыхания на 30 секунд может увеличить результат анализа дыхания почти на 16%.
Некоторые алкотестеры допускают гематокрит (клеточный объем крови) на 47%. Однако значения гематокрита варьируются от 42% до 52% у мужчин, и от 37% до 47% у женщин. Была выведена теория о том, что человек с более низким гематокритом будет иметь ложное высокое показание САК.
Исследования указывают на то, что анализы дыхания могут варьироваться, по крайней мере, на 15% от фактической концентрации алкоголя в крови. Оценено, что 23% тестируемых индивидуумов будут иметь показания САК выше их реального САК. Полиция штата Виктория, Австралия, использует алкотестеры, дающие признанную 20% погрешность показаний. Ноэль Эшби, бывший заместитель комиссара по патентам (трафик и транспорт) полиции штата Виктория, заявляет, что эта погрешность допускается для разных типов телосложения.
Калибровка
Множество ручных алкотестеров, доступных для потребителей, используют полупроводниковые датчики на основе диоксида кремния для определения уровня алкоголя в крови. Эти устройства подвержены загрязнению и могут давать неточные результаты из-за влияния других веществ, присутствующих в дыхании. Для поддержания точности такие датчики необходимо калибровать или заменять каждые шесть месяцев. В более качественных персональных и профессиональных алкотестерах применяются платиновые датчики топливного элемента, которые также требуют калибровки, но с меньшей частотой — обычно раз в год.
Калибровка представляет собой процесс проверки и настройки внутренних параметров алкотестера, который осуществляется путем сопоставления результатов его измерений с известным стандартом алкоголя. Полицейские алкотестеры проходят регулярное обслуживание и часто калибруются для обеспечения высокой точности.
Существует два основных метода калибровки прецизионных алкотестеров на основе топливного элемента: метод мокрой ванны и метод сухого газа. Каждый из этих методов требует специализированного оборудования и квалифицированных техников, что делает невозможным их выполнение необученными пользователями или без необходимого инструмента.
Метод сухого газа использует портативный стандарт калибровки, представляющий собой точную смесь алкоголя и азота, помещенную в герметичный контейнер. Первоначальные затраты на оборудование ниже, чем у других методов, и процесс калибровки требует меньше действий. Кроме того, оборудование является портативным, что позволяет проводить калибровку в любое время и в любом месте.
Метод мокрой ванны использует стандарт на основе смеси алкоголя и воды с точной концентрацией, который подается через специализированное оборудование. Этот метод имеет более высокую первоначальную стоимость и не является портативным. Стандарт должен быть свежим и регулярно обновляться.
Некоторые модели с полупроводниковыми датчиками разработаны так, чтобы позволить замену модуля датчика без необходимости отправки устройства в лабораторию для калибровки.
Неспецифический анализ
Одной важной проблемой с более старыми алкотестерами является их неспецифичность: т.е. машины не только определяют этиловый спирт (или этанол), обнаруживаемый в алкогольных напитках, но также и другие вещества, аналогичные по молекулярной структуре или реактивности.
В старейших моделях алкотестеров дыхание проходит через раствор бихромата калия, который окисляет этанол в уксусную кислоту, меняя цвет в процессе. Монохроматический световой луч пропускается через этот образец, а датчик фиксирует изменения интенсивности, отсюда изменение цвета, которое используется для подсчета процентного содержания алкоголя в крови. Однако т.к. бихромат калия является сильным окислителем, им можно окислить многочисленные алкогольные группы, давая ложные положительные результаты. Этот источник ложных положительных показаний маловероятен, т.к. очень немногие другие вещества, обнаруживаемые в выдыхаемом воздухе, способны окисляться.
Инфракрасные алкотестеры проецируют инфракрасный луч излучения через захваченное дыхание в камере для образца и определяют поглощательную способность смеси, как функцию длины волны луча, образуя спектр поглощательной способности. Этот спектр можно использовать для определения смеси, т.к. поглощательная способность связана с гармонической вибрацией и растяжением специфических связей в молекуле на специфических длинах волны. Характерная связь алкоголя в инфракрасном луче – это связь О-Н, которая дает сильную поглощательную способность в короткой длине волны. Чем больше света поглощается соединениями, содержащими алкогольную группу, тем меньше его доходит до датчика на другой стороне, и тем выше показание. В других группах почти все сильно ароматные кольца и карбоновые кислоты могут дать аналогичные показания поглощательной способности.
Мешающие соединения
Тем не менее, существуют определенные природные и летучие вещества, которые могут мешать точности измерений. Например, Национальное управление безопасностью дорожного движения США установило, что у людей, соблюдающих диету и страдающих диабетом, уровень ацетона может быть в сотни и даже тысячи раз выше, чем у остальных. Ацетон – это одно из веществ, которое некоторые алкотестеры могут ошибочно идентифицировать как этиловый спирт. Однако устройства, работающие на основе топливных элементов, не реагируют на такие соединения, как ацетон.
Также вещества из окружающей среды могут приводить к ложным показаниям алкотестеров. Существует мнение, что метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ), который часто добавляется в бензин, мог стать причиной ложноположительных результатов у людей, подвергшихся его воздействию. Исследования показали, что это действительно имеет место для более старых автомобилей; однако современные модели способны распознавать это вмешательство и корректировать свои показания. Кроме того, множество других веществ, присутствующих в окружающей среде или на рабочих местах, также могут вызывать ошибочные результаты алкотестеров. К ним относятся соединения, содержащиеся в лаках, растворителях для краски, целлулоиде, бензине и чистящих средствах, особенно в эфирах и спиртах, а также другие летучие соединения.
Гомеостатические переменные
Алкотестеры допускают, что тестируемый субъект имеет отношение распределения 2100 к 1 в превращении алкоголя, измеряемого в дыхании, для оценки алкоголя в крови. Если инструмент оценивает САК, затем он измеряет вес алкоголя по объему дыхания, поэтому он эффективно измеряет граммы алкоголя на 2100 мл данного дыхания. Это измерение находится в прямой пропорции к количеству грамм алкоголя на каждый 1 мл крови. Поэтому существует соотношение алкоголя в крови к алкоголю в дыхании, как 2100 к 1. Однако это допускаемое соотношение варьируется от 1300 к 1 до 3100 к 1 или шире между индивидуумами и в данном индивидууме со временем. Допуская, что правильная (и легальная в США) концентрация крови-алкоголя равна 0,07%, то человек, например, с отношением распределения 1500:1 будет иметь показание анализа дыхания 0,10%, превышающее легальный предел.
У многих индивидуумов соотношение распределения действительно равно 2100 к 1, в соответствии с законом Уильяма Генри, в котором утверждается, что при достижении равновесия между водным раствором летучего соединения и воздухом, имеется фиксированное соотношение между концентрацией соединения в воздухе и его концентрацией в воде. Это соотношение постоянно при данной температуре. Температура человеческого тела составляет в среднем 37 градусов Цельсия. Дыхание выходит изо рта с температурой 34 градуса Цельсия. Алкоголь в теле подчиняется закону Генри, т.к. это летучее соединение и растворяется в воде тела. Для гарантии того, что такие переменные, как жар и гипотермия, не смогут повлиять на результат во вред обвиняемому, инструмент калибруется для соотношения 2100:1, на 9% занижая оценку. Чтобы жар мог значительно переоценить результат, он должен быть очень сильным, так что человек в этом случае скорее окажется в больнице, а не за рулем автомобиля. Исследования предполагают, что около 1,8% населения обладают соотношением распределения ниже 2100:1. Таким образом, прибор, использующий соотношение 2100 к 1, мог бы фактически переоценить САК. Почти 14% населения имеют соотношение распределения выше 2100 к 1, что вызывает занижение показаний САК. Более того, предположение о том, что соотношение распределения субъекта будет средним – т.е. будет 2100 частей в крови на каждую часть в дыхании – означает, что точный анализ содержания алкоголя в крови данного индивидуума посредством измерения алкоголя в крови представляется сложным, т.к. соотношение значительно варьируется.
Колебание в том, сколько можно выдохнуть, также может дать ложные показания, обычно низкие. Это связано с биологическим колебанием в концентрации алкоголя в дыхании, как функции объема воздуха в легких. Это пример фактора, вмешивающегося в равновесие жидкости-газа, допускаемого приборами. Наличие летучих компонентов – это другой пример этого; смеси летучих компонентов могут быть более летучими, чем их компоненты, что может искусственно породить высокие уровни содержания паров этанола (или других) относительно нормального биологического равновесия алкоголя в крови/дыхании.
Алкоголь во рту
Одной из ключевых причин ложных высоких показаний алкотестеров является наличие алкоголя в ротовой полости. При анализе дыхательного образца устройство предполагает, что воздух поступает из альвеол, то есть из глубины легких. Тем не менее, алкоголь может попасть в дыхание изо рта, горла или желудка по различным причинам. Чтобы минимизировать риск загрязнения образца алкоголем из ротовой полости, сертифицированные операторы, проводящие тестирование, обучены внимательно следить за испытуемым в течение как минимум 15-20 минут перед тестом.
Проблема с алкоголем, который может быть обнаружен алкотестером, заключается в том, что он не всасывается в желудке и кишечнике, а попадает в легкие через кровь. Это означает, что устройство ошибочно интерпретирует соотношение распределения и умножает результат. В результате даже незначительное количество алкоголя изо рта, горла или желудка может значительно повлиять на показания уровня алкоголя в крови.
Кроме недавнего употребления спиртных напитков, одним из наиболее распространенных источников алкоголя в ротовой полости является отрыжка. Она приводит к подъему жидкостей и газов из желудка, включая алкоголь, в мягкие ткани пищевода и ротовой полости, где они могут оставаться до полного растворения. Американская медицинская ассоциация в своем «Руководстве по химическим анализам для интоксикации» (1959 г.) делает вывод: «Реакции с алкоголем в выдыхаемом воздухе из источников, отличных от альвеолярного воздуха (например, отрыжка или рвота), будут искажать результаты анализа уровня алкоголя в крови». Поэтому сотрудники полиции должны следить за подозреваемыми в вождении в нетрезвом состоянии как минимум 15 минут перед проведением теста на дыхание. Приборы, такие как «Intoxilyzer 5000», имеют функцию «уклон», которая фиксирует любое снижение концентрации алкоголя на 0,006 г на 210 л дыхания за 0,6 секунды, что указывает на наличие остаточного алкоголя в ротовой полости и предупреждает оператора о «недействительном образце». Однако ПАД не обладает такой защитной функцией.
Кислотный рефлюкс или рефлюксная болезнь пищевода – это состояние, которое может усугубить проблему алкоголя в ротовой полости. Обычно желудок отделен от горла клапаном, но если этот клапан ослаблен, жидкость из желудка может подниматься в пищевод и рот, так как ничто не препятствует этому. Содержимое, включая алкоголь, затем попадает в выдыхаемый воздух. Исследования, проведенные на людях с этим состоянием, не показали увеличения уровня этанола в дыхании.
Алкоголь в ротовой полости может образовываться и другими способами. Например, зубные протезы могут задерживать алкоголь, хотя исследования не выявили значительных различий при соблюдении 15-минутного периода наблюдения. Заболевания десен могут приводить к образованию карманов, где алкоголь задерживается дольше. Также известно, что страстный поцелуй с пьяным человеком может привести к ложным результатам из-за остаточного алкоголя. Недавнее использование ополаскивателей для рта и освежителей дыхания также может исказить результаты, так как в них содержится значительное количество алкоголя.
Анализ во время этапа поглощения
Поглощение алкоголя продолжается от 20 минут (на пустой желудок) до 2,5 часов (на полный желудок) после последнего употребления. Пик поглощения достигается в целом в течение часа. Во время начального этапа поглощения алкоголь неравномерно распределяется по организму. Равномерность распределения, называемая равновесием, возникает после завершения поглощения. Другими словами, в некоторых частях тела содержание алкоголя в крови (САК) будет выше, чем в других. Одним аспектом неравномерности до завершения поглощения является то, что САК в артериальной крови будет выше, чем в венозной крови. По закону для анализов обычно требуется венозная кровь.
На начальном этапе поглощения концентрация алкоголя в артериальной крови выше, чем в венозной крови. После поглощения концентрация выше в венозной крови. Это особенно верно для ударных доз алкоголя. С дополнительными дозами алкоголя организм может достичь продолжительного равновесия, когда поглощение и удаление пропорциональны, рассчитывая общий коэффициент поглощения 0,02/порцию напитка с общим коэффициентом удаления 0,015/час (одна порция равна 45 мл ликера, 360 мл пива, 150 мл вина).
Алкоголь в дыхании – это отражения равновесия концентрации алкоголя, когда газы в крови (алкоголь) проходят из (артериальной) крови в легкие для выделения с дыханием. Артериальная кровь распределяет кислород по всему организму. Концентрация алкоголя в дыхании обычно ниже, чем концентрация алкоголя в крови потому, что реальное отражение концентрации алкоголя в крови возможно, только если легкие полностью опорожнены. Стекловидная (глазная) жидкость обеспечивает самый точный уровень концентрации алкоголя в крови.
Ретроградная экстраполяция
Анализ на алкотестере, как правило, осуществляется в полицейском участке, обычно спустя час или более после задержания. Хотя это и предоставляет информацию о содержании алкоголя в крови (САД) на момент задержания, это не дает точного ответа на вопрос о том, каким был уровень алкоголя во время вождения. Обвинение часто использует метод ретроградной экстраполяции, основанный на мнении эксперта, чтобы оценить концентрацию алкоголя в момент управления транспортным средством. Этот процесс включает в себя обратное проецирование для определения уровня САД во время вождения, учитывая физиологические характеристики скорости усвоения и выведения алкоголя из организма.
Экстраполяция производится с учетом пяти факторов и общего коэффициента выведения, равного 0,015 в час.
К примеру: Время анализа дыхания – 22:00… Результат анализа дыхания – 0,080… Время вождения – 21:00 (остановлен полицейским)… Время последнего употребления алкоголя – 20:00… Последний прием пищи – 12:00.
С учетом этих данных, эксперт может заключить, что последний алкогольный напиток был выпит на голодный желудок, что подразумевает, что усвоение этого напитка (в 20:00) завершилось полностью к 21:00. На момент остановки алкоголь уже был полностью усвоен водителем. Результат анализа в 22:00 составил 0,080. Следовательно, добавляется один час выведения, прошедший с момента остановки, что дает 0,080 + 0,015 = 0,095 – приблизительная концентрация алкоголя в крови во время остановки.
Фотоэлектрический анализ
Фотоэлектрический анализ, используемый только в вышедшем из употребления фотоэлектрическом интоксиметре (ФЭИ), эта форма анализа дыхания, редко встречаемая сегодня. Процесс действует посредством использования фотоэлементов для анализа изменения цвета реакции окисления-восстановления. Образец дыхания продувается через водный раствор серной кислоты, бихромата калия и нитрата серебра. Нитрат серебра действует, как катализатор, позволяя алкоголю окислиться с заметной скоростью. Нужное кислотное состояние, необходимое для реакции, также может обеспечить серная кислота. В растворе этанол вступает в реакцию с бихроматом калия, восстанавливая ион бихромата в ион хрома (III). В результате этого восстановления цвет раствора меняется с красно-оранжевого на зеленый. Прореагировавший раствор сравнивается с пробиркой раствора без реакции посредством фотоэлемента, который создает электрический ток, пропорциональный степени изменения цвета; этот ток двигает иглу, которая указывает на САК.
Как и другие методы, алкотестеры, использующие химический анализ, склонны к предоставлению ложных показаний. Если соединение имеет похожий на этанол состав, то оно также может действовать, как восстанавливающий реагент, создавая необходимое изменение цвета, указывающее на повышенное САК.
Мифы об алкотестере
Существует ряд веществ и методов, которые, как предполагается, могут «обмануть» алкотестер, то есть снизить уровень алкоголя в крови.
В 2003 году в одном из выпусков научно-популярного шоу «Разрушители легенд» были протестированы различные способы, которые якобы позволяют обмануть алкотестер. В числе испытанных методов оказались освежители дыхания, лук, крем для зубных протезов, ополаскиватель для рта, монеты и батарейки; все они не продемонстрировали своей эффективности. В программе было отмечено, что освежитель дыхания, лук, крем для зубных протезов и ополаскиватель могут скрыть запах алкоголя, но поскольку они не снижают уровень алкоголя в крови, это не окажет никакого влияния на результаты алкотестера, независимо от их количества. Более того, ополаскиватель для рта даже увеличивал уровень алкоголя. Монеты предполагалось использовать для химической реакции, а батарейки — для создания электрического разряда, однако ни один из этих методов не повлиял на результаты теста.
В этом выпуске «Разрушителей легенд» также было упомянуто о другом осложнении: сначала необходимо поместить предмет в рот (например, съесть луковицу, прополоскать рот жидкостью или спрятать батарейку), пройти тест, а затем, возможно, избавиться от предмета. Все это должно быть сделано очень осторожно, чтобы не привлечь внимание полицейских, проводящих тест (которые, безусловно, будут крайне подозрительно относиться к человеку, если заметят, что он что-то кладет в рот перед тестом). Кажется, выполнить такую задачу будет крайне сложно, особенно в состоянии опьянения.
Кроме того, в шоу было отмечено, что результаты дыхательных тестов часто подтверждаются анализами крови, которые являются более точными. Даже если человеку удастся обмануть дыхательный тест, анализ крови точно подтвердит наличие алкоголя. Однако неясно, почему отрицательный результат дыхательного теста требует последующей проверки анализом крови.
Среди других веществ, которые могут снизить уровень алкоголя в крови, упоминается мешочек с активированным углем, помещенный в рот для поглощения алкогольных испарений, а также окисляющие газы (такие как N2O, Cl2, O3 и другие), которые могут обмануть датчик с топливным элементом, или органические вещества, способные ввести в заблуждение инфракрасный датчик. Инфракрасный датчик более чувствителен к вмешательству, чем лабораторные инструменты, измеряющие спектр постоянного поглощения, так как он проводит измерения только на определенных длинах волн. Однако любое вмешательство может лишь увеличить поглощение, а не уменьшить его, что приведет к переоценке уровня алкоголя в крови. Кроме того, Cl2 является токсичным и вызывает коррозию.
В 2007 году в выпуске шоу «Мужские истории» на телеканале «Spike» были продемонстрированы некоторые распространенные и менее распространенные способы обмануть алкотестер, ни один из которых не оказался успешным. Метод 1 — сосать монету, покрытую медью. Метод 2 — держать батарейку под языком. Метод 3 — жевать жевательную резинку. Ни один из этих способов не помог пройти тест, если человек употреблял алкоголь.
Продукты, влияющие на анализ
С другой стороны, такие продукты, как ополаскиватель для ротовой полости и освежитель дыхания, могут обмануть алкотестеры, значительно увеличивая результаты анализа. Например, ополаскиватель «Листерин» содержит 27% спирта. Алкотестер калибруется с допущением того, что алкоголь, поступающий из алкоголя в крови, растворяется в легких, а не напрямую во рту, поэтому им применяется отношение распределения 2100:1 в расчете концентрации алкоголя в крови, получая в результате ложные высокие показания анализа. Чтобы учесть это, полицейские не должны проводить ПАД в течение 15 минут после того, как человек ест, кладет что-либо в рот, или если его тошнит. К тому же для большинства приборов требуется, чтобы анализ у индивидуума проводился дважды с интервалом, по крайней мере, две минуты. Алкоголь в ополаскивателе для рта или другой алкоголь во рту должен несколько рассеяться через две минуты, из-за чего вторые показания не будут совпадать с первыми, и потребуется повторный анализ.
Это было четко проиллюстрировано в исследовании, проведенном с ополаскивателем «Листерин» на алкотестере. Статья была опубликована под названием «Полевой анализ трезвости: интоксилайзеры и антисептик листерин» в июле 1985 г. в газете «The Police Chief» (стр. 70). В полицейском участке был проведен анализ нескольких индивидуумов с показаниями 0,00%. Затем каждый из них ополаскивал рот 20 мл ополаскивателя для рта «Листерин» в течение 30 секунд, в соответствии с рекомендациями на упаковке средства. Все семеро затем прошли тест на машине с интервалами в одну, три, пять и десять минут. Результаты указали на среднее показание 0,43 концентрации алкоголя в крови, указывая на уровень, который, если быть точным, приближается к смертельной пропорции. Три минуты спустя средний уровень был все еще 0,020, несмотря на отсутствие алкоголя в системе. Даже спустя пять минут средний уровень составлял 0,011.
В другом исследовании, опубликованном в «Букве закона о потреблении алкоголя/вождении 1 № 8(22)», ученый проанализировал действие аэрозоля, освежающего дыхание, «Binaca» на алкотестер «Intoxilyzer 5000». Он провел 23 теста с субъектами, которые опрыскивали горло и получали показания, равные 0,81, что намного выше смертельного уровня. Ученый также отметил, что аэрозоль продолжал действовать на определяемый уровень в течение 18 минут.
Сравнение различных типов алкотестеров
На современном рынке представлено множество типов алкотестеров, каждый из которых имеет свои особенности, преимущества и недостатки. Основные категории алкотестеров включают в себя: полупроводниковые, электрохимические и инфракрасные устройства. Рассмотрим каждую из этих категорий более подробно.
Полупроводниковые алкотестеры
Полупроводниковые алкотестеры являются наиболее доступными и распространенными устройствами. Они работают на основе полупроводниковых датчиков, которые реагируют на наличие алкоголя в выдыхаемом воздухе. При контакте с молекулами алкоголя происходит изменение сопротивления датчика, что и позволяет определить уровень алкоголя в крови.
Преимущества полупроводниковых алкотестеров:
- Низкая стоимость;
- Компактные размеры;
- Простота в использовании.
Однако, у этих устройств есть и недостатки. Полупроводниковые алкотестеры могут давать значительные погрешности, особенно при наличии в выдыхаемом воздухе других веществ, таких как курительные продукты или некоторые медикаменты. Кроме того, они требуют регулярной калибровки для поддержания точности измерений.
Электрохимические алкотестеры
Электрохимические алкотестеры работают на основе химических реакций, происходящих в специальной ячейке, когда алкоголь попадает в устройство. Эти алкотестеры более точны и надежны по сравнению с полупроводниковыми, так как они менее подвержены влиянию посторонних веществ.
Преимущества электрохимических алкотестеров:
- Высокая точность измерений;
- Стабильность показаний;
- Меньшая чувствительность к посторонним веществам.
Тем не менее, электрохимические алкотестеры также имеют свои недостатки. Они стоят дороже, чем полупроводниковые, и требуют более сложной калибровки. Кроме того, их срок службы может быть ограничен, так как датчики со временем изнашиваются.
Инфракрасные алкотестеры
Инфракрасные алкотестеры представляют собой наиболее продвинутый тип устройств, использующих инфракрасную спектроскопию для определения концентрации алкоголя в выдыхаемом воздухе. Эти устройства обеспечивают высокую точность и могут использоваться в профессиональных условиях, таких как правоохранительные органы или медицинские учреждения.
Преимущества инфракрасных алкотестеров:
- Максимальная точность;
- Не подвержены влиянию посторонних веществ;
- Долговечность и надежность.
Однако, инфракрасные алкотестеры имеют и свои недостатки. Они являются наиболее дорогими среди всех типов алкотестеров и требуют специального обучения для правильного использования и интерпретации результатов.
В заключение, выбор типа алкотестера зависит от целей его использования. Для личного контроля подойдут полупроводниковые устройства, в то время как для профессиональных нужд лучше выбирать электрохимические или инфракрасные алкотестеры, которые обеспечивают более высокую точность и надежность измерений.
Вопрос-ответ
Какова точность профессиональных алкотестеров?
Точность профессиональных алкотестеров зависит от их типа и качества. Обычно они имеют погрешность в пределах 0.005-0.02% BAC (содержание алкоголя в крови). Однако, для достижения максимальной точности, важно правильно использовать устройство и следовать инструкциям производителя.
Как часто необходимо калибровать алкотестер?
Алкотестеры следует калибровать регулярно, обычно каждые 6-12 месяцев, в зависимости от интенсивности использования и рекомендаций производителя. Также рекомендуется проводить калибровку после каждого использования в условиях, когда результаты могут быть критически важными.
Что влияет на погрешность измерений алкотестеров?
На погрешность измерений алкотестеров могут влиять несколько факторов, включая качество устройства, условия эксплуатации, наличие посторонних веществ в дыхании (например, курение или употребление некоторых медикаментов), а также неправильное использование устройства. Поэтому важно следовать инструкциям и учитывать эти факторы для получения точных результатов.
Советы
СОВЕТ №1
Перед покупкой профессионального алкотестера обязательно ознакомьтесь с его характеристиками и отзывами пользователей. Обратите внимание на уровень погрешности устройства, так как это критически важно для точности измерений.
СОВЕТ №2
Регулярно проводите калибровку алкотестера в соответствии с рекомендациями производителя. Это поможет поддерживать точность измерений и избежать ошибок, особенно если устройство используется в профессиональных условиях.
СОВЕТ №3
Используйте алкотестер в одинаковых условиях: температура, влажность и время суток могут влиять на результаты. Старайтесь проводить тесты в стабильной среде, чтобы минимизировать влияние внешних факторов.
СОВЕТ №4
Обратите внимание на срок службы датчиков алкотестера. Некоторые устройства требуют замены датчиков через определенное время, чтобы гарантировать точность измерений. Не забывайте следить за этим аспектом для поддержания надежности устройства.