هل بإمكانك أن تشرح لي طريقة عمل جهاز فحص الكحول؟

إذا كنت تقصد الجهاز الذي يقيس مستوى الكحول في الدم فهنالك ثلاث أجهزة أساسية تستخدم لذلك وسوف أشرح لك بالتفصيل عن جهاز مهم لفحص الكحول. 

هذه التقنيات العملية أثبتت فعاليتها وكفاءتها في قياس تركيز الكحول في الدم خاصة للسائقين على الطرق، وأهمية التأكد من خلو أجسامهم من آثار الكحول أو تحديد مستوى الثمالة لديهم لمنعم من القيادة قانونياً.
بعيداً عن البروتوكولات الطبية التقليدية في معرفة نسبة الكحول وذلك من خلال فحص الدم (وخز جسم الشخص وأخذ عينة من دمه)، أو من خلال أخذ عينة بول من جسم الشخص وكلاهما غير عمليات خاصة في مثل هذه المخالفات القانونية التي تتطلب السرعة.

محلل النفَس Breathalyzer (BAC)
يستخدم هذا الجهاز لفحص مستوى الكحول من خلال التنفس أو النفَس الذي يُخرجه الشخص.
السؤال الحقيقي الآن، ما هو المبدأ الذي يعمل به هذا الجهاز؟

حسناً صديقي، في البداية يجب معرفة أن تركيز الكحول الموجود في أكياس الهواء في الرئة أو (الحويصلات الهوائية) يرتبط بتركيز الكحول في الدم؛ فالشخص عندما يشرب الكحول لا يتم هضمه في الجسم ولا يتغير تركيبه الكيميائي عندما يصل إلى الدم بل يتم امتصاص الكحول في الفم والحلق والمعدة و الأمعاء ليصل إلى الدم، وعندما يمر الدم المحمل بالكحول عبر الرئتين يتحرك بعض الكحول عبر الحويصلات الهوائية في الهواء.
لذا يلزم فقط أخذ زفير للشخص المراد قياس مستوى الكحول في دمه عن طريق جهاز محلل النفَس.
وهذا الجهاز فعال لأن ٢١٠٠ مل من الهواء الذي يخرج من نفَس الشخص الثمل أو ما يعرف ب الهواء السنخي يحتوي على نفس كمية الكحول الموجودة في ١ مليلتر من الدم.

كيمياء محلل النفَس Breathalyzer
يتكون الجهاز من وعائين زجاجيين يعتمد على حدوث تفاعل كيميائي يدخل فيه الكحول، بالإضافة إلى وجود خلايا كهروضوئية يجري فيها تيار كهربائي حيث يُعبّر شدة هذا التيار عن مستوى الكحول في الدم وترتبط هذه الخلايا بمقياس تغير اللون للتفاعل الحاصل. 
وعندما يتنفس الشخص في الجهاز تتكون فقاعات تحتوي على خليط من حمض الكبريتيك وثنائي كرومات البوتاسيوم ونترات الفضة بالإضافة إلى الماء. 
وكل واحدة من هذه المواد لها أهمية أساسية في عمل الجهاز

و أستطيع أن ألخص التفاعل الكيميائي الذي يحدث بخطوات رئيسية كالتالي :

         2K2Cr2O7 + 3CH3CH2OH + 8H2SO
                                                          →
       2Cr2(SO4)3 + 2K2SO4 + 3CH3COOH + 11H2O

والمهم من هذا التفاعل تغيرات الألوان التي تحدث في المواد المتفاعلة، حيث يتغير لون ثنائي كرومات البوتاسيوم عند تفاعله مع الكحول من البرتقالي المحمر إلى اللون الأخضر لأيون الكروم؛ لأن درجة هذه التغيرات اللونية ترتبط بشكل مباشر بمستوى الكحول في الهواء بحيث يكون هنالك خليطين أحدهما يحدث فيه التفاعل والآخر غير متفاعل داخل نظام الخلية الكهروضوئية، فيتم المقارنة بينهما من خلال  التيار الكهربائي الناتج والذي يؤدي إلى تحرك إبرة العداد من مكانها.
فالشخص الذي يقوم بقياس مستوى الأكسجين عليه أن يدوّر المقبض ليعيد هذه الإبرة ويقرأ مستوى الكحول.

المصادر : How Breathalyzers Work