Układ mechanicznej obróbki powietrza dostarcza ściśle określoną ilość powietrza do komórki pomiarowej. Komórka pomiarowa pod wpływem zawartego etanolu i w zależności od zastosowanego sensora indukuje prąd lub zmienia rezystancję półprzewodnika. Następnie układ pomiarowy porównuje wartości prądu z bazą wzorcowych danych i po przeliczeniu wynik podawany jest na wyświetlaczu.
Najważniejszym elementem alkomatu mającym wpływ na dokładność pomiaru jest sensor. W
yróżniamy następujące trzy rodzaje sensorów: półprzewodnikowe, elektrochemiczne oraz spektrofotometryczne.
Sensory półprzewodnikowe - alkohol utleniający się na powierzchni elektrody powoduje wzrost przewodności półprzewodnika. Zmiana rezystancji jest proporcjonalna do zawartości alkoholu w próbie. Należy jednak pamiętać, że sensory te są wrażliwe nie tylko na alkohol, ale również na niektóre substancje jak np. nikotyna, aceton (dotyczy cukrzyków), węglowodory, które mogą mieć wypływ na zawyżanie wyników. Stosując się do instrukcji oraz płucząc usta wodą przed pomiarem eliminujemy tą niedoskonałość. Sensory półprzewodnikowe są najpopularniejsze ze względu na najlepszy stosunek ceny do jakości.
Sensory elektrochemiczne - pomiar stężenia alkoholu polega na elektrochemicznym utlenianiu etanolu przez związki chemiczne (np. dwuchromian potasowy, nadmanganian potasowy) na kontrolowanym potencjale elektrody. W efekcie utleniania alkohol przekształca się w kwas octowy, co powoduje uwolnienie elektronów i powstanie prądu elektrycznego. Wielkość prądu jest proporcjonalna do stężenia alkoholu zawartego w wydychanym powietrzu. Ogniwo paliwowe wykorzystywane w tym sensorze jest selektywne w stosunku do etanolu czyli reaguje jedynie na molekuły alkoholu - nikotyna, aceton czy węglowodory nie mają znaczącego wpływu na pomiar. Niektórzy sprzedawcy stosują chwyt marketingowy twierdząc, że w sprzedawanych alkomatach elektrochemicznych sensor jest taki sam jak w policyjnych alkomatach. Niestety nie jest to prawda, w policyjnych alkomatach sensory są znacznie bardziej zaawansowane i kilkanaście razy droższe. Jedyne podobieństwo to wykorzystywana technologia.
Sensory spektrofotometryczne wykorzystują spektrum podczerwieni do określania zawartości alkoholu. Spektrometria w podczerwieni polega na pomiarze wielkości, przy której związki chemiczne absorbują promieniowanie podczerwone w specyficznej długości fali. Podczas absorbcji promieniowania podczerwonego przez dany związek ulega zwiększeniu lub wzmocnieniu jego ruch obrotowy lub wibracyjny, wartość absorbcji jest mierzona i przeliczana na stężenie alkoholu. Sensory spektrofotometryczne stosowane są jedynie w stacjonarnych alkomatach dowodowych wykorzystywanych przez policję lub sądy.
O badaniu alkomatem
Spożyty alkohol wchłania się do krwi po ok. 20-30 min. (po obfitym posiłku nawet do 2 godzin) głównie przez jelito cienkie (ok.80%) oraz
żołądek (ok.20%). Alkohol usuwany jest z organizmu w 95% przez wątrobę, która
rozkłada etanol w aldehyd octowy, następnie w kwas octowy i dalej dwutlenek węgla i wodę.
Pozostałe 5% usuwane jest przez
pot, mocz, ślinę oraz z wydychanym powietrzem.
Gdy krew przechodzi przez płuca, część alkoholu przemieszcza się przez membrany płucne do powietrza. Stężenie alkoholu w wydychanych pęcherzykach powietrza jest proporcjonalne do stężenia jakie jest we
krwi.
Pomiar stężenia alkoholu alkomatem jest więc przeliczany na stężenie we krwi przez wyskalowanie alkomatu o stały współczynnik. Współczynnik ten nie jest taki sam dla każdego człowieka, zawiera się w przedziale od 1300:1 - 3100:1. Jednak dla celów sądowych przyjęto uśrednioną i taką samą wartość dla wszystkich i dla każdych warunków badania, pomimo wielu kontrowersyjnych opinii ówczesnych naukowców.
Polscy ustawodawcy, podobnie jak szwedzcy i norwescy
przyjęli współczynnik wydychanego alkoholu do zawartości we krwi na poziomie 2100:1. Czyli 1 objętość krwi zawiera taką samą ilość etanolu co 2100 objętości wydychanego powietrza o temp. 34 stopni Celcjusza.
Dla przykładu Wielka Brytnia i Holandia przyjęła współczynnik 2300:1, Australia 2000:1. Wnioskując z przyjętych współczynników można doszukiwać się powodów różnicy dozwolonego stężenia alkoholu u kierowców obowiązującego w poszczególnych krajach.
Temperatura wydychanego powietrza również została uśredniona dla wszystkich osób, pomimo tego, że może różnić się ze względu na anormalny sposób oddychania, ekstremalne wahania temperatury i wilgotności
powietrza w otoczeniu czy też stan zdrowia.
Podniesienie temperatury ciała o 1 stopień Celcjusza powoduje fałszywe zawyżenie wskazania o ok. 7% .
Wynika to z tego, że parowanie alkoholu zwiększa się wraz ze wzrostem temperatury, a więc znacznie więcej cząsteczek alkoholu jest uwalnianych w płucach niż w normalnych okolicznościach.
Kolejny czynnik, który może mieć wpływ na dokładność badania
alkomatem jest skład chemiczny krwi. Najistotniejsza jest tutaj wartość MCV,
czyli średnia objętość krwinki czerwonej. Przy ustalaniu współczynnika 2100:1 założono, że MCV u każdej osoby wynosi 87 fl. Niższa wartość MCV powoduje, że przy przyjętych założeniach zawartość alkoholu w wydychanym powietrzu będzie fałszywie zawyżona w porównaniu z zawartością we krwi . Jak wiadomo każda osoba ma inną wartość, jednak parametr ten może mieć jakiekolwiek znaczenie przy wartościach znacznie odbiegających od normy.
