Penguji Alkohol Napas: Teknologi, Sejarah, dan Masa Depan
Latar Belakang
Memastikan pengemudi yang terpengaruh alkohol tetap di luar jalan adalah prioritas keselamatan publik yang kritis. Pada tahun 2000, 41.812 kematian jalan raya tercatat di Amerika Serikat, 40% (16.725) melibatkan alkohol—kenaikan ringan dari tahun sebelumnya. Seorang korban jiwa terjadi setiap 32 menit, dan seorang cedera setiap 26 detik dalam kecelakaan yang terkait alkohol.
Cara Kerja Penguji Alkohol Napas
Penguji alkohol napas (BATs) bergantung pada rasio darah-ke-napas, yang secara universal diterima sebesar 2.100:1. Ini berarti 2.100 mL udara dalam paru-paru dalam mengandung jumlah alkohol yang sama dengan 1 mL darah. Rasio diatur oleh Henry’s Law, yang menghubungkan keberlanjutan gas dengan tekanan parsial.
Untuk mendapatkan bacaan yang akurat, BATs mengambil sampel udara dalam paru-paru dalam. Setiap paru-paru memiliki jutaan alveoli di mana pertukaran gas terjadi. Perangkat memerlukan pernapasan yang berkelanjutan untuk menangkap udara ini; jika tidak, sampel dapat diencerkan dengan udara konsentrasi lebih rendah.
Ada dua teknologi BAT utama:
- Infrared: Napas melewati cahaya infra merah yang diatur ke frekuensi penyerapan alkohol. Cahaya yang tersisa menunjukkan konsentrasi alkohol.
- Fuel-cell: Alkohol berfungsi sebagai bahan bakar untuk reaksi kimia yang menghasilkan listrik. Arus yang dihasilkan berkaitan dengan kandungan alkohol napas.
BATs fuel-cell adalah yang paling umum karena akurasi, portabilitas, dan biaya lebih rendah dibandingkan unit inframerah.
Tanda Sejarah
Hippocrates mencatat bahwa napas dapat mengungkapkan kondisi kesehatan. BATs modern kembali ke tahun 1938 ketika Dr. R. N. Harger memperkenalkan Drunkometer. Perangkat berikutnya—Intoximeter (1941), Alcometer (1941), dan Breathalyzer portabel (1954 oleh Robert Borkenstein)—gradual menggantikan tes darah dan urine, yang lebih lambat dan mahal.
Model awal memerlukan pengudara balon untuk menangkap udara dalam paru-paru dalam, tetapi alkohol dalam mouthwash atau zat lain dapat mengakibatkan hasil yang tidak akurat. Tahun 1980 melihat pergeseran menuju teknologi fuel-cell dan infra merah, didorong oleh permintaan akan kecepatan, keandalan, dan keterimaan di pengadilan.
Bahan dan Desain
BATs fuel-cell terdiri dari sel bahan bakar yang dilapis platinum, pompa, mouthpiece, papan sirkuit cetak (PCB), dan layar LCD atau LED yang terkemas dalam casing polyethylene padat rendah (LDPE), polypropylene (PP), atau polystyrene (PS).
Sel bahan bakar menggunakan dua elektroda dalam elektrolit; alkohol ditarik masuk, bereaksi kimiawi, dan menghasilkan arus listrik yang diukur oleh perangkat.
BATs dikategorikan sebagai:
- Evidential: Unit besar berukuran meja yang digunakan di kantor polisi; hasilnya dapat diterima di pengadilan.
- Screening: Perangkat portabel berukuran kalkulator untuk pengujian di medan.
- Passive: Unit gangan yang mengambil sampel udara sekitar tanpa pernapasan pengguna.
Proses Manufaktur
- Pembuatan casing: Pellet LDPE, PP, atau PS dilelehkan, disuntik ke cetakan, dan didingkan menjadi bentuk.
- Rangkaian PCB: Epoxy fiberglass dengan jejak tembaga, yang telah dirakit dengan pegas baterai.
- Pembuatan pompa: Motor 3-V menggerakkan baut stainless steel yang mendorong napas melalui sel bahan bakar melalui silinder Pyrex dan piston nylon.
- Rakit: Pompa, PCB, LCD, dan sel bahan bakar dipasang di dalam casing; koneksi dilem dan dijamin.
- Kalibrasi: BAT diekspos ke konsentrasi alkohol yang diketahui (gas uji atau larutan) dan secara otomatis menyesuaikan parameter internal.
- Pengujian: Produsen menjalankan tes siklus 50-plus untuk memverifikasi deteksi dalam paru-paru dalam dan akurasi.
- Sertifikasi: Perangkat dikirim ke Departemen Perhubungan Amerika Serikat (DOT) untuk validasi performa dan untuk mendapatkan tempat pada daftar Conforming Products.
- Kemasan: BAT yang disetujui dikotakkan dan didistribusikan ke grosir atau langsung ke pelanggan.
Kontrol Kualitas dan Sertifikasi
Setiap BAT memiliki PCB self-diagnostic yang memicu peringatan untuk pernapasan dalam paru-paru dalam yang tidak mencukupi dan mencatat aliran udara. Produsen melakukan simulasi pengujian yang ketat—seringkali 200 siklus—menggunakan gas simulator atau wet-bath untuk membandingkan bacaan perangkat dengan konsentrasi alkohol yang diketahui dalam rentang suhu (50°F hingga 86°F).
DOT mengharuskan BATs untuk membedakan alkohol dari aseton pada konsentrasi rendah (0,02 % v/v) dan bahwa operator penegak hukum harus mendapatkan sertifikasi sebelum penggunaan.
Masa Depan Pengujian Napas
Perangkat fuel-cell portabel dan murah menjadi standar untuk pasar penegak hukum dan konsumen. Unit gangan memungkinkan individu untuk memverifikasi batas hukum, sementara tempat yang menjual alkohol dapat menyediakan pengujian di tempat. Meskipun sedikit lebih kurang presisi dari instrumen tingkat profesional, BAT konsumen ini menawarkan aksesibilitas dan keterjangkauan.
Regulasi DOT memaksa pengujian acak alkohol untuk jutaan karyawan sensitif keselamatan di industri truk, penerbangan, kereta api, transit, dan maritim. Perusahaan yang tidak diatur secara berkala mengadopsi pengujian tersebut untuk mempromosikan keselamatan tempat kerja.
Batas hukum negara bagian pada tahun 2001 rata-rata 0,10 BAC, dengan banyak negara bagian yang memberlakukan 0,08 BAC, yang setara dengan 10 atau 8 mg alkohol per 100 mL darah.
Baca Lebih Lanjut
Buku
Considine, Douglas M., ed. Van Nostrand’s Scientific Encyclopedia. Ed. 8, New York: International Thomson Publishing Inc., 1995.
Periodika
National Center for Statistics and Analysis. Motor Vehicle Traffic Crash Fatality and Injury Estimates for 2000, 2000 Annual Assessment of Motor Vehicle Crashes.
Sumber Online
“About Breath Tests.” Menssanna Research, Inc. Desember 2001.
Craig C. Freudenrich. “How Breathalyzers Work.” How Stuff Works Desember 2001.
Life Loc Technologies, Inc. Web Page Desember 2001.
