Prinsip Dasar Uji Kadar Alkohol dalam Napas

Gambar Uji kadar alkohol dalam napas menggunakan alat breathalyzer

Setiap hari jumlah orang yang meninggal karena terlalu banyak mengkonsumsi alkohol sangat banyak. Begitupun yang meninggal karena mengenderai kendaraan bermotor dalam keadaan mabuk. 

Orang-orang yang mengkonsumsi alkohol, kemudian mengenderai kendaraan bermotor seringkali menimbulkan kecelakaan. Hal ini tentu saja sangat merugikan diri sendiri, keluarga, maupun orang lain. 

Untuk mengatasi hal ini, maka para petugas seringkali melakukan tes darah dan tes napas untuk mengetahui jumlah alkohol dalam tubuh dan napas para pengendara.

Jumlah alkohol di dalam darah, biasanya dinyatakan sebagai kandungan alkohol dalam darah (Blood Alcohol Content, BAC). BAC dinyatakan sebagai persentase etanol darah. Satuan yang paling banyak digunakan adalah massa alkohol per volume darah atau massa alkohol per massa darah. 

Misalnya, di Amerika Utara, BAC 0,1 (0,1% atau sepersepuluh persen). Artinya batasan yang diperbolehkan adalah 0,10 g alkohol untuk setiap dL darah.

Di Korea Selatan, hukuman untuk tingkat kandungan alkohol darah berbeda-beda antara lain:

- 0.01-0.049 % = Tidak ada denda

- 0,05-0,09 % = 100 hari suspensi lisensi

- > 0,10 % = Pembatalan lisensi mobil.

Sebagian besar negara melarang pengoperasian kendaraan bermotor dan mesin berat, jika kadar kadar alkohol dalam darah melebihi batas aman yang ditetapkan. Pengoperasian kapal dan pesawat juga sama.

Selain dalam darah, jumlah alkohol ditentukan juga oleh kandungan alkohol dalam nafas (BrAC). Perlu diperhatikan bahwa kandungan alkohol dalam napas berbeda dengan kandungan alkohol dalam darah (BAC). Batasan jumlah alkohol dalam napas dari beberapa negara sebagai berikut.

- Di Hong Kong, batas BrAC adalah 220 microgrammes per liter nafas.

- Di Belanda dan Finlandia, batas BrAC adalah 220 mikrogram alkohol per liter nafas (μg/l).

- Di Selandia Baru, batas BrAC adalah 250 mikrogram alkohol per liter nafas untuk mereka yang berusia 20 tahun atau lebih, dan nol untuk mereka yang berusia di bawah 20 tahun.

- Di Singapura, batas BrAC adalah 350 mikrogram alkohol per liter nafas.

- Di Amerika Serikat, jika mengendarai kendaraan dengan Konsentrasi Alkohol Nafas (BrAC) 0,08% atau lebih tinggi dianggap ilegal.

Mengapa seseorang yang mengenderai kendaraan bermotor dalam keadaan mabuk sering kali menyebabkan terjadinya kecelakaan? 

Ternyata hal ini dapat terjadi karena alkohol yang masuk ke dalam tubuh berpengaruh secara langsung terhadap syaraf pusat seseorang. Karena syaraf pusatnya terganggu, orang tersebut tidak sadar jika kendaraan yang dikenderainya melaju dengan kecepatan sangat tinggi.

Bahkan orang yang dalam keadaan benar-benar mabuk, akan merasakan bahwa kendaraan yang dikenderainya berjalan mulus walaupun iya melewati jalan yang berbatu. Selain itu, mobil yang oleng pun tidak dirasakan oleh orang mabuk tersebut.

Saat ini telah dikembangkan suatu alat yang dapat digunakan untuk mengetahui seseorang mabuk atau tidak. Alat ini disebut breathalyzer.  Prinsip dasar pengujian ini adalah adanya reaksi redoks. 

Breathalyzer berupa sebuah pipa kaca yang salah satu ujungnya ditutupi menggunakan plastik. Dalam pipa tersebut berisi larutan kalium dikromat (K₂Cr₂O₇) dalam suasana asam. Suasana asam diperoleh dari asam sulfat (H₂SO₄).

Proses pengujian kadar alkohol (etanol) dalam tubuh dilakukan dengan cara meniup napas ke dalam pipa kaca yang telah berisi larutan K₂Cr₂O₇ tersebut. Adanya etanol dalam napas akan mereduksi ion krom(IV) yang berwarna orange kuning (jingga) menjadi ion krom(III) yang berwarna hijau. Reaksi kimia yang terjadi ditunjukan menggunakan persamaan reaksi berikut.

3CH₃CH₂OH + 2K₂Cr₂O₇ + 8H₂SO₄ → 3CH₃COOH + 2Cr₂(SO₄)₃ + 2K₂SO₄ + 11H₂O

Jumlah K₂Cr₂O₇ yang tereduksi sama dengan kadar etanol dalam tubuh. Menggunakan breathalyzer kadar alkohol dalam tubuh langsung terbaca pada read out. Saat ini, sebagian besar alat telah dirancang dalam bentuk digital. Kadar alkohol dalam tubuh seseorang, dapat juga ditentukan dengan cara menyamakan perubahan warna yang terjadi, dengan warna standar yang disediakan. 

Reaksi kimia yang terjadi ketika melakukan tes menggunakan alat tes digital bisa dijabarkan sebagai berikut.

Ketika pengguna menghembuskan nafasnya ke alat analisa, setiap etanol yang ada dalam napas teroksidasi menjadi asam asetat pada anoda.

CH₃CH₂OH(g) + H₂O(l) → CH₃COOH(l) + 4H⁺(aq) + 4e

Di katoda, oksigen di atmosfer berkurang :

O₂(g) + 4H⁺(aq) + 4e → 2H₂O(l)

Reaksi keseluruhan adalah oksidasi etanol menjadi asam asetat dan air.

CH₃CH₂OH(l) + O₂(g) → CH₃COOH(aq) + H₂O(l)

Arus listrik yang dihasilkan oleh reaksi ini diukur dengan mikrokontroler, dan ditampilkan sebagai perkiraan kandungan alkohol secara keseluruhan (BAC) oleh Alcosensor.