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Princípio Químico do Bafômetro

Por: Jennifer Rocha Vargas Fogaça A medida do teor alcoólico do organismo humano pode ser efetuada pelo bafômetro

A medida do teor alcoólico do organismo humano pode ser efetuada pelo bafômetro

Uma pessoa que ingere bebida alcoólica, dependendo da quantidade de álcool ingerido num determinado intervalo de tempo, da quantidade de alimento ingerido antes ou depois, e de outros fatores, pode sofrer várias reações em seu organismo.

Mas, em todos os casos, à medida que aumenta a concentração de álcool no sangue, a capacidade de julgamento e de avaliação de riscos da pessoa diminui, de forma que ela pode se tornar perigosa para si mesma e para outros; principalmente se estiver dirigindo um veículo. Veja a tabela a seguir:

Efeitos do álcool de acordo com sua concentração no sangue

Em razão disso, a legislação brasileira estabelece que uma pessoa está incapacitada para dirigir com segurança se tiver uma concentração de álcool no sangue superior a 0,8 g/L. Isso corresponde a 5 mL de álcool puro, que é o que tem em 1 copo pequeno de cerveja ou na terça parte de uma dose de uísque.

No entanto, a pessoa ainda pode beber um pouco mais do que isso e continuar abaixo do nível permitido na legislação, porque o nosso organismo tem mecanismos que eliminam as substâncias tóxicas. Entre eles está o fato de que o sangue com álcool passa pelos pulmões, então parte do álcool é eliminado pelo ar alveolar. Desse modo, quando a pessoa respira, o ar que ela exala indica se ela ingeriu bebida alcoólica; pois há uma relação constante entre a quantidade de álcool existente no sangue e no ar alveolar, que é de 1/2000. Isso significa que em 1 cm3 de sangue contém tanto álcool quanto em 2000 cm3 de ar alveolar.

Para verificar se uma pessoa está dirigindo embriagada existe o teste do bafômetro, que faz essa detecção exatamente pelo ar expirado. Seu princípio de funcionamento baseia-se em reações de oxidorredução.

Os bafômetros descartáveis são constituídos de um tubo com uma mistura sólida de dicromato de potássio e sílica em meio ácido. Quando o ar expirado pela pessoa é colhido no bafômetro ocorre uma reação de oxidorredução em que há a oxidação do etanol (álcool) à etanal (aldeído) e a redução do dicromato a cromo (III), ou mesmo a cromo (II), conforme a reação:

K2Cr2O7(aq) + 4H2SO4(aq) + 3CH3CH2OH(g) → Cr2(SO4)3(aq) + 7H2O(l) + 3CH3CHO(g) + K2SO4(aq)
alaranjado                                     incolor                         verde                                incolor

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Visto que o dicromato possui uma cor alaranjada e o cromo uma cor verde; se a pessoa assoprar no tubo e houver a mudança da cor, isso indicará que a pessoa está com álcool no sangue acima do permitido. Quanto mais intensa for a cor verde, maior é o teor de álcool no sangue.

Abaixo isso é mostrado de acordo com o que é estabelecido nos países que possuem uma legislação mais rigorosa do que a do Brasil.

Testes com bafômetro descartável

Mas os instrumentos usados pelos policiais rodoviários são bafômetros mais sofisticados, que podem ser de dois tipos; veja cada um:

  • Detector-medidor eletroquímico: esse tipo de bafômetro é baseado no princípio da pilha de combustível, porque haverá a combustão incompleta do etanol. A pessoa sopra através de um tubo descartável e o etanol expirado é oxidado em meio ácido sobre um disco plástico poroso coberto com pó de platina (catalisador) e umedecido com ácido sulfúrico, sendo um eletrodo conectado a cada lado desse disco poroso.

Funcionamento de bafômetro baseado no princípio da pilha de combustível

No eletrodo negativo (ânodo) ocorre a oxidação (catalisada pela platina):

CH3CH2OH(g) → CH3CHO(g) + 2H+(aq) + 2e

No eletrodo positivo (cátodo) ocorre a redução do oxigênio (contido no ar):

½O2(g) + 2H+(aq) + 2e- → H2O(l)

A equação completa da pilha será, então, a seguinte:

CH3CH2OH(g) + ½O2(g) → CH3CHO(g) + H2O(l)

A corrente elétrica produzida é lida numa escala que é proporcional ao teor de álcool no sangue da pessoa testada.

  • Modelo Taguchi: esse bafômetro possui um sensor semicondutor, seletivo para o etanol, constituído basicamente de óxido de estanho com várias impurezas e aquecido a 400 °C. Nessas condições, quando o etanol entra em contato com tal sensor, ele é imediatamente oxidado, ocorrendo uma mudança característica na resistência/condutância do sensor. Essa é medida como voltagem, que é proporcional à concentração de álcool no sangue.

Modelo de bafômetro tipo Taguchi