Alcoholimetro

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Un alcoholímetro o alcoholímetro (una combinación de las palabras breath y analyzer/analyser ), también llamado alcoholímetro , es un dispositivo para medir el contenido de alcohol en el aliento (BrAC). Los agentes de policía lo utilizan habitualmente cuando inician controles de tráfico . El nombre es una marca comercial genérica de la marca de instrumentos Breathalyzer desarrollados por el inventor Robert Frank Borkenstein en la década de 1950. ^{[1] [2]}

Las investigaciones sobre las posibilidades de utilizar el aliento para detectar la presencia de alcohol en el cuerpo de una persona se remontan a 1874, cuando Francis E. Anstie observó que se excretaban pequeñas cantidades de alcohol en el aliento. ^[3]

En 1927, Emil Bogen publicó un artículo sobre el análisis del aliento. Recogió aire en una vejiga de fútbol y luego analizó este aire en busca de trazas de alcohol, descubriendo que el contenido de alcohol de 2 litros de aire espirado era un poco mayor que el de 1 cc de orina. ^[4] También en 1927, un químico de Chicago, William Duncan McNally , inventó un alcoholímetro en el que el aliento que se movía a través de sustancias químicas en el agua cambiaba de color. Un uso sugerido para su invento fue para que las amas de casa comprobaran si sus maridos habían estado bebiendo. ^[5] En diciembre de 1927, en un caso en Marlborough , Inglaterra, el Dr. Gorsky, un cirujano de la policía, le pidió a un sospechoso que inflara una vejiga de fútbol con su aliento. Dado que los 2 litros del aliento del hombre contenían 1,5 mg de etanol, Gorsky testificó ante el tribunal que el acusado estaba "50% borracho". El uso de la embriaguez como estándar, en lugar del BAC, tal vez invalidó el análisis, ya que la tolerancia al alcohol varía. Sin embargo, la historia ilustra los principios generales del análisis del aliento. ^[6]

En 1931, el primer dispositivo práctico para realizar pruebas de alcoholemia en carretera fue el alcoholímetro desarrollado por Rolla Neil Harger , de la Facultad de Medicina de la Universidad de Indiana . El alcoholímetro recogía la muestra de aliento de un automovilista directamente en un globo dentro de la máquina. ^[7] Luego, la muestra de aliento se bombeaba a través de una solución de permanganato de potasio acidificado . Si había alcohol en la muestra de aliento, la solución cambiaba de color. Cuanto mayor era el cambio de color, más alcohol había presente en el aliento. El alcoholímetro fue fabricado y vendido por Stephenson Corporation de Red Bank, Nueva Jersey .

En 1954, Robert Frank Borkenstein (1912-2002) fue capitán de la policía estatal de Indiana y, más tarde, profesor en la Universidad de Indiana en Bloomington . Su alcoholímetro patentado utilizaba la oxidación química y la fotometría para determinar las concentraciones de alcohol. La invención del alcoholímetro proporcionó a las fuerzas del orden una prueba rápida y portátil para determinar el nivel de intoxicación de una persona mediante el análisis del aliento. ^[1]

Los analizadores de aliento posteriores se han convertido principalmente en espectroscopia infrarroja . En 1967 en Gran Bretaña, Bill Ducie y Tom Parry Jones desarrollaron y comercializaron el primer alcoholímetro electrónico. Establecieron Lion Laboratories en Cardiff . Ducie era un ingeniero eléctrico colegiado y Tom Parry Jones era profesor en UWIST . ^{[8] La Ley de Seguridad Vial de 1967 introdujo el primer nivel máximo} de alcohol en sangre legalmente exigible para los conductores en el Reino Unido, por encima del cual se convirtió en un delito estar a cargo de un vehículo de motor; e introdujo el alcoholímetro de carretera, puesto a disposición de las fuerzas policiales de todo el país. ^[9] En 1979, la versión de Lion Laboratories del alcoholímetro, conocida como Alcolyser e incorporando tubos llenos de cristales que cambiaban de color por encima de un cierto nivel de alcohol en el aliento, fue aprobada para uso policial. Lion Laboratories ganó el Premio de la Reina al Logro Tecnológico por el producto en 1980, y comenzó a comercializarse en todo el mundo. ^[8] El Alcolyser fue reemplazado por el Lion Intoximeter 3000 en 1983, y más tarde por el Lion Alcolmeter y el Lion Intoxilyser. ^[10] Estos últimos modelos utilizaban un sensor de alcohol de pila de combustible en lugar de cristales, lo que proporcionaba una prueba en la acera más fiable y eliminaba la necesidad de tomar muestras de sangre u orina en una comisaría . En 1991, Lion Laboratories se vendió a la empresa estadounidense MPD, Inc. ^[8]

Cuando el usuario exhala en un analizador de aliento, cualquier etanol presente en su aliento se oxida a ácido acético en el ánodo :

${\displaystyle {\ce {C2H5OH_{(g)}{}+ H2O_{(l)}-> CH3COOH_{(l)}{}+ 4H+_{(aq)}{}+ 4e-}}}$

En el cátodo , el oxígeno atmosférico se reduce :

${\displaystyle {\ce {O2_{(g)}{}+ 4H+_{(aq)}{}+ 4e- -> 2H2O_{(l)}}}}$

La reacción general es la oxidación del etanol a ácido acético y agua.

${\displaystyle {\ce {C2H5OH_{(l)}{}+ O2_{(g)}{}-> CH3COOH_{(aq)}{}+ H2O_{(l)}}}}$

La corriente eléctrica producida por esta reacción se mide mediante un microcontrolador y el Alcosensor la muestra como una aproximación del contenido total de alcohol en sangre (BAC).

Los analizadores de aliento no miden directamente la concentración de alcohol en sangre (BAC), que requiere el análisis de una muestra de sangre. En cambio, miden la cantidad de alcohol en el aliento, BrAC, que generalmente se expresa en miligramos de alcohol por litro de aire respirado. La relación entre BrAC y BAC es compleja y se ve afectada por muchos factores.

La calibración es el proceso de comprobar y ajustar la configuración interna de un alcoholímetro comparando y ajustando los resultados de la prueba con un estándar de alcohol conocido. Los sensores de los alcoholímetros se desvían con el tiempo y requieren una calibración periódica para garantizar la precisión. Muchos alcoholímetros portátiles que se venden a los consumidores utilizan un sensor de óxido de silicio (también llamado sensor semiconductor) para determinar la concentración de alcohol. Estos sensores son propensos a la contaminación y la interferencia de sustancias distintas del alcohol en el aliento, y requieren una recalibración o reemplazo cada seis meses. Los alcoholímetros personales de gama alta y los alcoholímetros de uso profesional utilizan sensores de celdas de combustible de platino. Estos también requieren una recalibración, pero a intervalos menos frecuentes que los dispositivos semiconductores, generalmente una vez al año. ^{[ cita requerida ]}

Existen dos formas de calibrar un analizador de aliento de celdas de combustible de precisión: el método de baño húmedo y el método de gas seco. Cada método requiere equipo especializado y técnicos capacitados en fábrica. No es un procedimiento que puedan realizar usuarios no capacitados o sin el equipo adecuado.

• El método de gas seco utiliza un estándar de calibración portátil que es una mezcla precisa de etanol y nitrógeno inerte disponible en un recipiente presurizado. Los costos iniciales del equipo son menores que los de los métodos alternativos y los pasos necesarios son menores. El equipo también es portátil, lo que permite realizar calibraciones cuando y donde sea necesario.
• El método del baño húmedo utiliza un estándar de etanol/agua en una concentración de alcohol especializada y precisa, contenido y administrado en un equipo simulador de aliento especializado. El método del baño húmedo tiene un costo inicial más alto y no está diseñado para ser portátil. El estándar debe ser nuevo y reemplazarse regularmente. Además, debe tenerse en cuenta la relación de partición agua-aire supuesta para el etanol acuoso junto con su incertidumbre asociada. ^[11]

Algunos modelos de semiconductores están diseñados específicamente para permitir que se reemplace el módulo del sensor sin la necesidad de enviar la unidad a un laboratorio de calibración.

Uno de los principales problemas de los analizadores de aliento más antiguos es la falta de especificidad: las máquinas identifican no sólo el alcohol etílico (o etanol ) presente en las bebidas alcohólicas, sino también otras sustancias similares en estructura molecular o reactividad, los "compuestos interferentes".

Los modelos más antiguos de analizadores de aliento pasan el aliento a través de una solución de dicromato de potasio , que oxida el etanol en ácido acético , cambiando de color en el proceso. Un haz de luz monocromática pasa a través de esta muestra y un detector registra el cambio de intensidad y, por lo tanto, el cambio de color, que se utiliza para calcular el porcentaje de alcohol en el aliento. Sin embargo, como el dicromato de potasio es un oxidante fuerte, numerosos grupos de alcoholes pueden ser oxidados por él, produciendo falsos positivos . Esta fuente de falsos positivos es poco probable, ya que muy pocas otras sustancias que se encuentran en el aire exhalado son oxidables.

Los analizadores de aliento basados ​​en infrarrojos proyectan un haz de radiación infrarroja a través del aliento capturado en la cámara de muestra y detectan la absorbancia del compuesto como una función de la longitud de onda del haz, produciendo un espectro de absorbancia que puede usarse para identificar el compuesto, ya que la absorbancia se debe a la vibración armónica y al estiramiento de enlaces específicos en la molécula a longitudes de onda específicas (ver espectroscopia infrarroja ). El enlace característico de los alcoholes en infrarrojos es el enlace OH, que da una fuerte absorbancia a una longitud de onda corta. Cuanto más luz absorben los compuestos que contienen el grupo alcohol , menos llega al detector del otro lado y más alta es la lectura. Otros grupos, en particular los anillos aromáticos y los ácidos carboxílicos, pueden dar lecturas de absorbancia similares. ^[12]

Sin embargo, existen algunos compuestos volátiles y naturales que interfieren. Por ejemplo, la Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en las Carreteras ha descubierto que las personas que hacen dieta y los diabéticos pueden tener niveles de acetona cientos o incluso miles de veces más altos que los de otras personas. La acetona es una de las muchas sustancias que algunos alcoholímetros pueden identificar erróneamente como alcohol etílico. Sin embargo, los sistemas basados ​​en pilas de combustible no responden a sustancias como la acetona.

Las sustancias presentes en el medio ambiente también pueden dar lugar a lecturas de concentración de alcohol en sangre falsas. Por ejemplo, se ha alegado anecdóticamente que el metil terc-butil éter , un aditivo común de la gasolina, causa falsos positivos en personas expuestas a él. Las pruebas han demostrado que esto es cierto para las máquinas más antiguas; sin embargo, las máquinas más nuevas detectan esta interferencia y la compensan. ^[13] Cualquier otro número de productos que se encuentran en el medio ambiente o en el lugar de trabajo también pueden causar resultados erróneos de concentración de alcohol en sangre. Estos incluyen compuestos que se encuentran en lacas , removedores de pintura, celuloide , gasolina y líquidos de limpieza, especialmente éteres , alcoholes y otros compuestos volátiles .

La absorción del alcohol continúa durante un período de entre 20 minutos (con el estómago vacío) y dos horas y media (con el estómago lleno) después del último consumo, y generalmente dura entre 40 y 50 minutos. Durante la fase de absorción, la concentración de alcohol en todo el cuerpo cambia de manera impredecible, ya que se ve afectada por la fisiología gastrointestinal , como los patrones de contracción irregulares. Después de la absorción, las concentraciones en el cuerpo se estabilizan y siguen patrones predecibles. Durante la absorción, el nivel de alcohol en sangre arterial generalmente será mayor que en sangre venosa , pero después de la absorción, el nivel de alcohol en sangre venosa será mayor que el nivel de alcohol en sangre arterial. Esto es especialmente claro con la dosificación en bolo , es decir, con beber una sola bebida grande. Con dosis adicionales de alcohol, las definiciones de absorción y posabsorción son menos claras. Sin embargo, una vez que la absorción de la última bebida ha terminado, las concentraciones seguirán las curvas estándar de posabsorción. Tampoco siempre queda claro en un gráfico de nivel de alcohol en sangre cuándo termina la fase de absorción; por ejemplo, el cuerpo puede alcanzar un nivel de alcohol en sangre de equilibrio sostenido en el que la absorción y la eliminación son proporcionales. ^[14]

En todas las fases, el BrAC se correlaciona estrechamente con el BAC arterial. La sangre arterial distribuye oxígeno por todo el cuerpo. El alcohol en el aliento es una representación del equilibrio de la concentración de alcohol a medida que los gases sanguíneos (alcohol) pasan de la sangre arterial a los pulmones para exhalarse en el aliento. La relación ABAC:BrAC es 2294 ± 56 en todas las fases y 2251 ± 46 [2141-2307] en la fase posterior a la absorción. Por ejemplo, una medición del alcoholímetro de 0,10 mg/L de alcohol en el aliento caracteriza aproximadamente 0,0001×2251 g/L, o 0,2251 g/L de concentración de alcohol en sangre arterial (equivalente a 0,2251 permille o 0,02251% BAC). ^[15]

La relación entre el contenido de alcohol en sangre venosa y el contenido de alcohol en el aliento puede variar significativamente, desde 1300:1 hasta 3100:1. Suponiendo una concentración de alcohol en sangre de 0,07 %, por ejemplo, una persona podría tener una relación de partición de 1500:1 y una lectura de prueba de aliento de 0,10 g/2100 ml, por encima del límite legal en algunas jurisdicciones. ^[16] Sin embargo, generalmente se observan relaciones de partición bajas durante la fase de absorción. Después de la absorción, la relación es relativamente fija, 2382 ± 119 [2125–2765], aunque esta relación se midió en un entorno de laboratorio y la variación puede ser mayor en escenarios del mundo real. ^[17]

Otros falsos positivos de BrAC elevado y también de lecturas de sangre están relacionados con pacientes con proteinuria y hematuria, debido a la metabolización y la insuficiencia renal. La tasa de metabolización de pacientes relacionados con daño renal es anormal en relación con el porcentaje de alcohol en el aliento. Sin embargo, dado que el dicromato de potasio es un oxidante fuerte, numerosos grupos de alcoholes pueden oxidarse por filtración renal y sanguínea, lo que produce falsos positivos. ^[18]

A veces se dice que el aire exhalado analizado por el alcoholímetro es "aire alveolar", que proviene de los alvéolos en estrecha proximidad a la sangre en la circulación pulmonar y que contiene etanol en concentraciones proporcionales a la sangre aproximada por la ley de Henry . ^{[19] [20]} Sin embargo, el alcohol en el aire exhalado proviene esencialmente de las vías respiratorias del pulmón, y no de los alvéolos. El alcohol actúa de manera similar al vapor de agua, por lo que es instructivo estudiar la humedad del aire pulmonar. Durante la respiración, el aire inspirado recoge agua y alcohol de las vías respiratorias. Casi toda la captación ocurre en las vías respiratorias superiores; por lo tanto, el BrAC se ve más afectado por la concentración de alcohol en la circulación bronquial , que suministra sangre a estas vías respiratorias. Cuando el aire llega a los alvéolos, ya está cerca del equilibrio; es por eso que inhalar aire seco no seca los pulmones significativamente. Con la exhalación, el agua y el alcohol se pierden rápidamente en las vías respiratorias, principalmente dentro de la quinta a la decimoquinta generaciones de ramificación. Sin embargo, como se puede comprobar al observar el aliento en el frío, parte del vapor de agua no se reabsorbe en las vías respiratorias y se exhala, y de manera similar, se exhala algo de alcohol durante la respiración. Pero la relación entre la concentración de alcohol de este aire y la concentración de alcohol en la sangre es algo sospechosa y puede verse afectada por muchas variables. ^[20]

A medida que se exhala el aire, la concentración de alcohol en el aire exhalado aumenta con el tiempo, aumentando significativamente en los primeros segundos y luego disminuyendo, pero sin estabilizarse hasta que el sujeto deja de exhalar. Esto no se debe a que haya un "espacio muerto" de aire no alcohólico en las vías respiratorias: la concentración de alcohol es casi idéntica en todas las regiones del pulmón. Más bien, se debe a que, durante la exhalación, el agua y el alcohol se vuelven a depositar en las vías respiratorias, principalmente en la tráquea y en las generaciones 6 a 12 de las vías respiratorias. A medida que se deposita más líquido en las superficies mucosas, el líquido restante viaja más lejos, lo que hace que el alcoholímetro registre más alcohol. Las concentraciones de alcohol registradas nunca alcanzan la concentración de alcohol alveolar, incluso si el sujeto exhala lo más profundamente posible. ^[20] Según la ley de Henry, la concentración de alcohol en el aire alveolar sería el BAC pulmonar dividido por 1756, ^[21] en comparación con el BrAC que es la concentración en sangre arterial dividida por 2251. ^[15] Cuando el sujeto deja de exhalar, la concentración de alcohol se estabiliza; esto no indica que se haya obtenido aire alveolar, ya que se estabilizará independientemente del punto en el que el sujeto deje de exhalar. Pero sí significa que se obtiene fácilmente el BrAC al final de la exhalación. ^[20] Esto plantea la pregunta de qué se entiende por informar el BrAC como un solo número; ¿es el "aire pulmonar profundo", la lectura más alta posible que se puede obtener con la exhalación completa del sujeto? ¿O es la concentración cero en la parte inicial de la curva? Hlastala sugiere utilizar el BrAC promedio durante la exhalación, que corresponde al BrAC medido aproximadamente en la marca de los 5 segundos. ^[22] La Corte Suprema de California determinó que el BrAC se define como la concentración de alcohol en la última parte del aliento espirado del sujeto. ^[23]

El BrAC exhalado al final del aliento varía según varios factores. ^[24] La mayoría de los alcoholímetros requieren un volumen de exhalación mínimo (normalmente entre 1,1 y 1,5 L) o un tiempo de exhalación mínimo de seis segundos antes de que se acepte la muestra de aliento. Esto plantea preocupaciones para los sujetos con volúmenes pulmonares más pequeños: deben exhalar una fracción mayor de su volumen pulmonar disponible en comparación con un sujeto más grande. Un modelo matemático sugiere que el BrAC exhalado al final del aliento de un sujeto con una capacidad pulmonar de 2 L puede leerse un 35 % más alto que un sujeto de 6 L para la misma exhalación mínima de 1,5 L y concentración de alcohol alveolar. Para la exhalación en la extensión máxima, como en condiciones típicas de laboratorio, el BrAC medido no se ve afectado por el tamaño de los pulmones. ^[25] La temperatura corporal del sujeto y la temperatura del aliento también influyen en los resultados, con un aumento de la temperatura que corresponde a un aumento del BrAC medido. ^{[24] [17]} Además, la humedad y la temperatura del aire ambiente pueden reducir los resultados hasta en un 10 %. ^[26] El resultado de estos factores es que la prueba de aliento es más indulgente para algunos sujetos que para otros. ^[20] No obstante, la variación general debida a cuánto se exhala suele ser baja, ^[27] y algunos alcoholímetros compensan el volumen de aire. ^[15]

Jones probó varios patrones de respiración inmediatamente antes y durante el uso del alcoholímetro y encontró los siguientes cambios (en orden de efecto): ^[24]

• Hiperventilación mediante inspiración y espiración rápidas de aire ambiente durante 20 segundos antes de la espiración forzada: disminución del 10 %
• Inspiración moderada por la boca y espiración profunda - control
• Espiración profunda sin inspiración: aumento estadísticamente insignificante
• Inspiración por la nariz antes de una espiración profunda. - Aumento del 1,3%
• Inspiración profunda seguida de una espiración lenta (20 segundos). - Aumento del 2,0 %
• Boca cerrada durante 5 minutos (respiración superficial) antes de la inspiración nasal y una espiración forzada. - Aumento del 7,7 %
• Inspiración por la nariz seguida de retención de la respiración durante 30 segundos antes de la espiración forzada. - Aumento del 12,6 %
• Una inspiración normal con retención de la respiración durante 30 segundos antes de una espiración forzada. - Aumento del 15,7 %

En general, los resultados muestran un aumento de la BrAC medida con un mayor contacto entre los pulmones y el aire medido. Hacer ejercicio inmediatamente antes de la prueba, como subir y bajar corriendo un tramo de escaleras, también puede reducir la BrAC medida en un 13 % o más, y el efecto combinado del ejercicio y la hiperventilación alcanza el 20 %. ^[24]

Una de las causas más comunes de lecturas falsamente altas en el alcoholímetro es la presencia de alcohol en la boca. Al analizar la muestra de aliento de un sujeto, la computadora interna del alcoholímetro asume que el alcohol en la muestra de aliento proviene de los pulmones. Sin embargo, el alcohol puede provenir de la boca, la garganta o el estómago por varias razones. ^[28] Una cantidad muy pequeña de alcohol proveniente de la boca, la garganta o el estómago puede tener un impacto significativo en la lectura de alcohol en el aliento.

El uso reciente de enjuague bucal o refrescantes del aliento también puede sesgar los resultados hacia arriba, ya que pueden contener niveles bastante altos de alcohol. ^[29] El enjuague bucal Listerine , por ejemplo, contiene un 26,9% de alcohol y puede sesgar los resultados entre 5 y 10 minutos. ^[30] Un científico probó los efectos del aerosol para el aliento Binaca en un Intoxilyzer 5000. Realizó 23 pruebas con sujetos que se rociaron la garganta y obtuvieron lecturas tan altas como 0,81, mucho más allá de los niveles legales. El científico también notó que los efectos del aerosol no cayeron por debajo de los niveles detectables hasta después de 18 minutos. ^[31]

Aparte de estos, la fuente más común de alcohol en la boca son los eructos . [ ^32] Esto hace que los líquidos y/o gases del estómago, incluido el alcohol, suban al tejido blando del esófago y la cavidad oral, donde permanecerán hasta que se hayan disipado. La Asociación Médica Estadounidense concluye en su Manual de pruebas químicas para intoxicación (1959): "Las reacciones verdaderas con alcohol en el aliento espirado de fuentes distintas del aire alveolar (eructos, regurgitación, vómitos) viciarán, por supuesto, los resultados del alcohol en el aliento". El reflujo ácido, o enfermedad por reflujo gastroesofágico , puede exacerbar en gran medida el problema del alcohol en la boca. El estómago normalmente está separado de la garganta por una válvula, pero cuando esta válvula se vuelve incompetente o se hernia, no hay nada que impida que el contenido líquido del estómago suba y permee el esófago y la boca. El contenido, incluido el alcohol, se exhala luego en el alcoholímetro. Un estudio de 10 personas que padecían esta afección no encontró ningún aumento real en el etanol inhalado. ^[33]

El alcohol en la boca también se puede generar de otras maneras. Algunos han teorizado que las dentaduras postizas atraparán el alcohol, aunque los experimentos no han demostrado ninguna diferencia si se observa el período de observación normal de 15 minutos. ^[34] La enfermedad periodontal también puede crear bolsas en las encías que retendrán el alcohol durante períodos más largos ^{[ cita requerida ]} . También se sabe que producir resultados falsos debido al alcohol residual en la boca es besarse apasionadamente con una persona intoxicada. ^{[ cita requerida ]}

Para ayudar a proteger contra la contaminación por alcohol en la boca, los operadores de pruebas de aliento certificados y los oficiales de policía están capacitados para observar al sujeto de prueba cuidadosamente durante al menos 15 a 20 minutos antes de administrar la prueba de aliento. ^{[35] [36]} Algunos instrumentos también cuentan con salvaguardas incorporadas. El Intoxilyzer 5000 cuenta con un parámetro de "pendiente". Este parámetro detecta cualquier disminución en la concentración de alcohol de 0,006 g por 210 L de aliento en 0,6 segundos, una condición indicativa de alcohol residual en la boca, y dará como resultado una advertencia de "muestra no válida" para el operador, notificándole al operador de la presencia del alcohol residual en la boca. Otros instrumentos requieren que el individuo sea examinado dos veces con al menos dos minutos de diferencia. El enjuague bucal u otro alcohol bucal se habrá disipado un poco después de dos minutos y hará que la segunda lectura discrepe con la primera, requiriendo una nueva prueba. Sin embargo, muchos alcoholímetros preliminares no cuentan con tales salvaguardas.

Hay una serie de sustancias o técnicas que supuestamente pueden "engañar" a un analizador de aliento (es decir, generar un contenido de alcohol en sangre más bajo ).

En un episodio de 2003 del programa de televisión de ciencia MythBusters se probaron varios métodos que supuestamente permiten a una persona engañar a una persona en una prueba de alcoholemia. Los métodos probados incluían mentas para el aliento , cebollas , crema para dentaduras postizas , enjuague bucal , monedas de un centavo y baterías; todos estos métodos resultaron ineficaces. El programa señaló que el uso de estos elementos para cubrir el olor del alcohol puede engañar a una persona, pero, dado que en realidad no reducirán el BrAC de una persona, no habrá ningún efecto en una prueba de alcoholemia independientemente de la cantidad utilizada, si es que se utiliza alguna, parecía que el uso de enjuague bucal solo aumentaba el BrAC. Los centavos supuestamente producen una reacción química, mientras que las baterías supuestamente crean una carga eléctrica, pero ninguno de estos métodos afectó los resultados del alcoholímetro. ^[29]

El episodio de Cazadores de mitos también señaló otra complicación: sería necesario introducir el objeto en la boca (por ejemplo, comer una cebolla, enjuagarse la boca con un enjuague bucal, esconder una pila), realizar la prueba de alcoholemia y, posiblemente, luego retirar el objeto, todo lo cual tendría que hacerse con la suficiente discreción para no alertar a los agentes de policía que administraban la prueba (quienes, obviamente, sospecharían mucho si se dieran cuenta de que una persona se estaba introduciendo objetos en la boca antes de realizar la prueba de alcoholemia). Probablemente sería muy difícil, especialmente para alguien en estado de ebriedad, poder lograr tal hazaña. ^[29]

Además, el programa señaló que las pruebas de aliento a menudo se verifican con análisis de sangre (BAC, que son más precisos) y que incluso si una persona de alguna manera logra engañar a una prueba de aliento, un análisis de sangre ciertamente confirmaría la culpabilidad de una persona. ^[29]

Otras sustancias que podrían reducir la lectura de BrAC incluyen una bolsa de carbón activado oculta en la boca (para absorber el vapor de alcohol), un gas oxidante (como N ₂ O, Cl ₂ , O ₃ , etc.) que engañaría a un detector de tipo pila de combustible, o un interferente orgánico para engañar a un detector de absorción infrarroja. El detector de absorción infrarroja es más vulnerable a la interferencia que un instrumento de laboratorio que mide un espectro de absorción continuo, ya que solo realiza mediciones en longitudes de onda discretas particulares. Sin embargo, debido al hecho de que cualquier interferencia solo puede causar una mayor absorción, no menor, el contenido de alcohol en sangre estimado será sobreestimado. ^{[ cita requerida ]} Además, el Cl ₂ es tóxico y corrosivo.

En un episodio de 2007 del programa Manswers de la cadena Spike se mostraron algunas de las formas más comunes y no tan comunes de intentar burlar el alcoholímetro, ninguna de las cuales funciona. La prueba 1 consistía en chupar una moneda recubierta de cobre, como un centavo. La prueba 2 consistía en sostener una batería en la lengua. La prueba 3 consistía en masticar chicle. Ninguna de estas pruebas arrojaba una lectura de "aprobado" si el sujeto había consumido alcohol.

En general, se utilizan dos tipos de alcoholímetros. Los alcoholímetros portátiles pequeños no son lo suficientemente fiables como para proporcionar pruebas en un tribunal, pero sí lo suficientemente fiables como para justificar un arresto. Estos dispositivos pueden ser utilizados por los agentes en el campo como una forma de "prueba de sobriedad de campo", comúnmente llamada "prueba preliminar de alcoholemia" o "prueba preliminar de detección de alcohol", o como dispositivos de prueba en el lugar de la detención. Los alcoholímetros más grandes que se encuentran en las comisarías pueden utilizarse para producir pruebas judiciales. Estos analizadores de escritorio generalmente utilizan tecnología de espectrofotómetro infrarrojo, tecnología de celdas de combustible electroquímicas o una combinación de las dos.

Todos los alcoholímetros utilizados por las fuerzas del orden en los Estados Unidos de América deben estar aprobados por la Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en las Carreteras del Departamento de Transporte . ^[37]

La lectura del contenido de alcohol en el aliento puede utilizarse en los procesos penales por el delito de conducir bajo los efectos del alcohol (a veces denominado conducir o conducir en estado de ebriedad) de varias maneras. Históricamente, los estados de los EE. UU. prohibieron inicialmente conducir con un alto nivel de alcohol en sangre y no tenían ninguna ley con respecto al BrAC. El resultado de una prueba de BrAC se presentaba simplemente como evidencia indirecta del BAC. Cuando el acusado se había negado a hacerse un análisis de sangre posterior, la única forma en que el estado podía demostrar el BAC era presentando evidencia científica de cómo el alcohol en el aliento llega allí desde el alcohol en la sangre, junto con evidencia de cómo convertir de uno a otro. Los abogados defensores de DUI con frecuencia cuestionaron la confiabilidad científica de dicha evidencia. ^{[ cita requerida ]} Antes de septiembre de 2011, Dakota del Sur dependía únicamente de los análisis de sangre para garantizar la precisión. ^{[ 38 ] [ 39 ]}

Los estados respondieron de diferentes maneras a la imposibilidad de confiar en la evidencia del alcoholímetro. Muchos estados, como California, modificaron sus estatutos para que un determinado nivel de alcohol en el aliento fuera ilegal per se . En otras palabras, el nivel de BrAC en sí mismo se convirtió en la prueba predicativa directa para la condena, sin necesidad de estimar la concentración de alcohol en el aliento. En jurisdicciones per se como el Reino Unido, es automáticamente ilegal conducir un vehículo con una concentración de alcohol en el aliento (BrAC) suficientemente alta. La lectura del alcoholímetro del conductor se ofrecerá como prueba de ese delito, y solo se pueden presentar impugnaciones sobre la base de una lectura inexacta.

En otros estados, como California y Nueva Jersey, el estatuto sigue vinculado al BAC, pero los resultados de BrAC de ciertas máquinas han sido considerados judicialmente sustitutos presuntamente precisos de las pruebas de sangre cuando se usan según las instrucciones. ^{[40] [41]} Si bien las pruebas de BrAC no son necesarias para demostrar que un acusado estaba bajo la influencia, las leyes de estos estados crean una presunción refutable , lo que significa que se presume que el conductor estaba intoxicado dada una lectura alta de BrAC, pero esa presunción puede ser refutada si un jurado la considera poco confiable o si otra evidencia establece una duda razonable sobre si la persona realmente condujo con un nivel de alcohol en el aliento o en la sangre de 0.08% o más.

Otro problema es que el nivel de alcohol en sangre (BAC) suele medirse varias horas después de la hora de conducir. Algunas jurisdicciones, como el estado de Washington, permiten el uso de los resultados de la prueba del alcoholímetro sin tener en cuenta el tiempo transcurrido entre el funcionamiento del vehículo y el momento en que se realizó la prueba, o dentro de un cierto número de horas después de la prueba. Otras jurisdicciones utilizan la extrapolación retrógrada para estimar el nivel de alcohol en sangre o el BAC en el momento de conducir.

Una excepción al procesamiento penal es el estado de Wisconsin, donde una primera infracción por conducir ebrio normalmente constituye una violación de una ordenanza civil. ^[42]

No existe un consenso internacional sobre la relación legal entre los niveles de alcohol en sangre y en aliento, que oscila entre 2000:1 (la mayor parte de Europa), 2100:1 (EE. UU.) y 2300:1 (Reino Unido). ^[43] En EE. UU., la relación de 2100:1 se determinó basándose en estudios realizados entre 1930 y 1950, y un informe de 1952 del Consejo Nacional de Seguridad estableció la cifra de 2100:1. El NSC ha reconocido que investigaciones más recientes muestran que la relación real es probablemente mayor que 2100:1 y más cercana a 2300:1, pero opina que esta diferencia tiene una importancia práctica mínima para la aplicación de la ley. El uso del factor más bajo de 2100:1 es un error de conservadurismo y solo puede favorecer al conductor. ^[44]

En los primeros años, el umbral de BrAC en los EE. UU. variaba considerablemente entre los estados. Desde entonces, los estados han adoptado un nivel uniforme de BrAC del 0,08 %, debido a las directrices federales. Se dice ^{[ ¿por quién? ]} que el gobierno federal garantiza la aprobación de las directrices federales vinculando los fondos para la seguridad vial en las carreteras al cumplimiento de las directrices federales sobre ciertas cuestiones, como el hecho de que el gobierno federal garantice que la edad legal para consumir alcohol sea la de 21 años en los 50 estados.

La policía de Victoria , Australia , utiliza alcoholímetros que dan una tolerancia reconocida del 20 % en las lecturas. Noel Ashby, ex comisario adjunto de la policía de Victoria (tráfico y transporte), afirma que esta tolerancia es para permitir distintos tipos de cuerpo. ^{[ cita requerida ]}

La prueba preliminar de alcoholemia o prueba preliminar de detección de alcohol utiliza pequeños analizadores de aliento portátiles (alcoholímetros portátiles). (Los términos "prueba preliminar de alcoholemia" ("PBT") y "prueba preliminar de detección de alcohol" hacen referencia a los mismos dispositivos y funciones). Por lo general, se basan en el análisis electroquímico de celdas de combustible de platino. Estas unidades son similares a algunos alcoholímetros probatorios , pero por lo general no se calibran con la frecuencia suficiente para fines probatorios. El dispositivo de prueba generalmente proporciona lecturas numéricas del contenido de alcohol en sangre (BAC), pero su uso principal es para la detección. En algunos casos, el dispositivo incluso tiene indicios de "pasa/no pasa". Por ejemplo, en Canadá, los dispositivos PST, llamados "dispositivos de detección de alcohol", están configurados de modo que, de 0 a 49 mg%, muestran dígitos, de 50 a 99 mg% muestran la palabra "advertencia" y a partir de 100 mg%, muestran "no pasa". ^[32] Estas pruebas preliminares de aliento a veces se clasifican como parte de las pruebas de sobriedad de campo , aunque no son parte de la serie de pruebas de desempeño generalmente asociadas con las pruebas de sobriedad de campo ( FST ) o las pruebas de sobriedad de campo estándar ( SFST ).

En Canadá, el Parlamento puede aprobar un dispositivo de detección preliminar no probatorio como dispositivo de detección aprobado . Para exigir a una persona que presente una muestra de alcoholemia, un agente debe tener una "sospecha razonable" de que la persona condujo con más de 80 mg de alcohol por cada 100 ml de sangre. ^[45] La exigencia debe realizarse dentro de las tres horas posteriores a la conducción. Cualquier conductor que se niegue puede ser acusado en virtud del artículo 254 ^[45] del Código Penal. Con la legalización del cannabis , se proponen actualizaciones del código penal que permitirán que se realice una prueba de alcoholemia sin sospecha de deterioro. ^[46]

La Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en las Carreteras de los Estados Unidos mantiene una Lista de Productos Conformes de dispositivos de alcohol en el aliento aprobados para su uso en la detección preliminar. ^[47] En los Estados Unidos, el uso principal de la prueba preliminar del aliento (PBT) es establecer una causa probable para el arresto. Todos los estados tienen leyes de consentimiento implícito , lo que significa que al solicitar una licencia de conducir, los conductores aceptan tomar una prueba química probatoria (sangre, aliento u orina) después de ser arrestados por conducir bajo los efectos del alcohol. ^[48] Pero en la ley estadounidense, el arresto y la prueba posterior pueden invalidarse si se descubre que el arresto carecía de causa probable. La PBT establece un nivel de alcohol de referencia que el oficial de policía puede usar para justificar el arresto. El resultado de la PBT generalmente no es admisible en la corte, excepto para establecer una causa probable, aunque algunos estados, como Idaho, permiten que los datos o "lecturas" de los probadores preliminares de alcohol portátiles o los detectores preliminares de alcohol se presenten como evidencia en la corte. En estados como Florida ^[49] y Colorado, ^[50] no hay sanciones por negarse a una PBT. La policía no está obligada a informar al sospechoso de que la participación en un examen físico, un examen físico preliminar u otros procedimientos previos al arresto es voluntaria. Por el contrario, las pruebas probatorias formales realizadas en virtud de requisitos de consentimiento implícito se consideran obligatorias. ^[48]

En el estado de Michigan, la negativa a someterse a una prueba preliminar de alcoholemia somete a un conductor no comercial a una multa por "infracción civil", sin "puntos" por infracción, ^[51] pero no se considera una negativa según la ley general de "consentimiento implícito". ^[52] En algunos estados, el estado puede presentar evidencia de la negativa a someterse a una prueba de sobriedad de campo en el tribunal, aunque esto tiene un valor probatorio cuestionable en un proceso por conducir ebrio.

En muchos estados se aplican diferentes requisitos a los conductores que se encuentran en libertad condicional por conducir bajo los efectos del alcohol, en cuyo caso la participación en una prueba preliminar de alcoholemia puede ser una condición de la libertad condicional, y a los conductores comerciales que se encuentran en la obligación de realizar una "prueba de detección de drogas". Algunos estados de EE. UU., en particular California , tienen leyes que penalizan la negativa a someterse a una prueba preliminar de alcoholemia a los conductores menores de 21 años; sin embargo, no se ha puesto a prueba la constitucionalidad de esas leyes. (En la práctica, la mayoría de los abogados penalistas aconsejan a los sospechosos que se niegan a someterse a una prueba preliminar de alcoholemia o a una prueba preliminar de detección de alcoholemia que no discutan ni "justifiquen" su negativa con la policía).

En Canadá, un alcoholímetro con fines probatorios puede ser designado como un instrumento aprobado . La Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en las Carreteras de los Estados Unidos mantiene una Lista de Productos Conformes de alcoholímetros aprobados para uso probatorio, ^[53] Los instrumentos infrarrojos también se conocen como "alcoholímetros con fines probatorios" y generalmente producen resultados admisibles en los tribunales.

Una defensa común ante un cargo por conducir bajo los efectos del alcohol (en circunstancias apropiadas) es que el consumo de alcohol ocurrió después de conducir. La circunstancia típica en la que esto surge es cuando un conductor consume alcohol después de un accidente de tránsito, como defensa afirmativa . Esto se relaciona estrechamente con la intoxicación en etapa de absorción (o consumo de alcohol en bolo), excepto que el consumo de alcohol también ocurrió después de conducir. Esta defensa puede superarse mediante extrapolación retrógrada (infra) , pero complica el procesamiento. ^[54]

Aunque las jurisdicciones que reconocen la intoxicación en la etapa de absorción como defensa también aceptarían una defensa de consumo después de conducir, algunas jurisdicciones penalizan el consumo de alcohol después de conducir. Si bien las leyes sobre la absorción de alcohol consumido antes (o durante) la conducción son generalmente per se , la mayoría de los estatutos dirigidos al consumo posterior a la conducción permiten defensas por circunstancias relacionadas con la actividad no relacionada con. ^{[ aclaración necesaria ]} En Canadá , es ilegal superar los límites de conducción en estado de ebriedad dentro de las 3 horas posteriores a la conducción (dadas como 2 horas por el Departamento de Justicia de Canadá); sin embargo, la nueva ley permite una defensa de "beber después de conducir" en una situación en la que un conductor no tenía motivos para esperar una demanda de la policía para una prueba de alcoholemia. ^[55] Sudáfrica es más sencilla, con una pena separada aplicada para el consumo "Después de un accidente" hasta que se informe a la policía y, si así se requiere, haya sido examinado médicamente. ^[56]

La prueba del alcoholímetro se realiza habitualmente en una comisaría, normalmente una hora o más después del arresto. Aunque esto proporciona la concentración de alcohol en el alcohol en el momento de la prueba, no responde por sí sola a la pregunta de cuál era en el momento de conducir. La fiscalía suele proporcionar una estimación de la concentración de alcohol en el momento de conducir utilizando una extrapolación retrógrada, presentada por la opinión de un experto. Esto implica proyectar hacia atrás en el tiempo para estimar el nivel de concentración de alcohol en el momento de conducir, aplicando las propiedades fisiológicas de las tasas de absorción y eliminación en el cuerpo humano. ^{[57] [58] [59]}

La extrapolación se calcula utilizando cinco factores y una tasa de eliminación general de 0,015/hora. ^[57]

Ejemplo

Hora de la prueba de alcoholemia: 10:00 p. m.... Resultado de la prueba de alcoholemia: 0,080... Hora de conducción: 9:00 p. m. (detenido por el agente)... Hora de la última bebida: 8:00 p. m.... Última comida: 12:00 p. m. Con estos datos, un experto puede decir que la última bebida de la persona se consumió con el estómago vacío, lo que significa que la absorción de la última bebida (a las 8:00) se completó en una hora: 9:00. En el momento de la detención, el conductor está completamente absorbido. El resultado de la prueba de 0,080 fue a las 10:00. Por lo tanto, se suma la hora de eliminación que ha ocurrido desde la detención, lo que hace que 0,080 + 0,015 = 0,095 sea la concentración aproximada de alcohol en el aliento en el momento de la detención. ^[60]

Los alcoholímetros públicos se están convirtiendo en un método para que los consumidores se hagan la prueba en la fuente de consumo de alcohol. ^[61] Se utilizan en pubs, bares, restaurantes, organizaciones benéficas, bodas y todo tipo de eventos autorizados. Como las pruebas de alcoholemia han aumentado el riesgo de transmisión del coronavirus , su uso se suspendió temporalmente en Suecia. ^[62]

Ensayo fotovoltaico

El ensayo fotovoltaico, utilizado únicamente en el anticuado intoxímetro fotoeléctrico, es una forma de prueba de aliento que rara vez se encuentra en la actualidad. El proceso funciona mediante fotocélulas para analizar el cambio de color de una reacción redox (oxidación-reducción). Se hace burbujear una muestra de aliento a través de una solución acuosa de ácido sulfúrico , dicromato de potasio y nitrato de plata . El nitrato de plata actúa como catalizador , lo que permite que el alcohol se oxide a una velocidad apreciable. La condición ácida necesaria para la reacción también puede ser proporcionada por el ácido sulfúrico . En solución , el etanol reacciona con el dicromato de potasio , reduciendo el ion dicromato al ion cromo (III) . Esta reducción da como resultado un cambio del color de la solución de rojo anaranjado a verde. La solución reaccionada se compara con un vial de solución no reaccionada mediante una fotocélula , que crea una corriente eléctrica proporcional al grado de cambio de color; esta corriente mueve la aguja que indica el contenido de alcohol en sangre. ^[63] Al igual que otros métodos, los dispositivos de prueba de aliento que utilizan análisis químicos son propensos a dar lecturas falsas. Los compuestos que tienen composiciones similares al etanol , por ejemplo, también podrían actuar como agentes reductores, creando el cambio de color necesario para indicar un aumento de la concentración de alcohol en sangre.

Espectroscopia infrarroja

Los alcoholímetros infrarrojos permiten un alto grado de especificidad para el etanol. Normalmente, los instrumentos para medir el alcohol en el aliento que se utilizan en las comisarías funcionan según el principio de la espectroscopia infrarroja.

Pila de combustible

Los sensores de gas de las pilas de combustible se basan en la oxidación del etanol a acetaldehído en un electrodo. La corriente producida es proporcional a la cantidad de alcohol presente. Estos sensores son muy estables, por lo general requieren calibración cada 6 meses y son el tipo de sensor que se encuentra generalmente en los alcoholímetros de carretera.

Semiconductor

Los sensores de gas semiconductores se basan en el aumento de la conductancia de una capa de óxido de estaño en presencia de un gas reductor como el etanol vaporizado. ^[64] Se encuentran en alcoholímetros económicos y su estabilidad no es tan confiable como la de los instrumentos de celdas de combustible.

• Alcoholímetro para coronavirus

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