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酒測為什麼吹氣就知道有沒有喝酒?

文/Tr.Vivi 親子科學 | Vivi 老師

Tr.Vivi 親子科學・科學解答

喝下去的酒精不會只留在胃裡,其中的乙醇會被腸胃吸收進入血液,再跟著血液循環到全身,包括肺部。 乙醇具有揮發性,血液中的乙醇會有一部分進入肺部與呼吸道的空氣中,形成「氣液分配」。因此血液裡的酒精濃度越高,呼氣中的酒精通常也會越高,酒測器才能利用呼氣來判斷體內的酒精濃度。

酒明明是喝進肚子裡的,警察酒測時卻只需要對著機器吹氣。

原因是酒精進入身體後,並不會一直待在消化道裡,而是很快進入血液,隨著血液循環到身體各處。

喝進肚子裡的酒精,怎麼會跑到呼吸裡?

酒類裡讓人產生醉意的主要成分是「乙醇」。

喝下酒後,乙醇會經過胃和小腸被吸收進血液。當含有乙醇的血液循環到肺部時,血液和呼吸道中的空氣只隔著很薄的組織。

乙醇同時能存在於水分很多的血液裡,也具有揮發性,因此一部分乙醇會從血液進入旁邊的空氣。

可以把它想成一杯含有酒精的液體放在空氣中,液體裡的酒精不會全部乖乖留在水裡,其中一部分會跑到上方的空氣中。

血液和呼吸中的乙醇也有類似的「氣液分配」。所以只要血液中還有酒精,呼出的氣體裡通常也能找到乙醇。

酒測器怎麼把呼氣裡的酒精變成數字?

酒測器要做的,是測出呼氣裡到底有多少乙醇。

其中一種常見方式是使用「燃料電池感測器」。乙醇進入感測器後會發生氧化反應,並產生電子流動,形成微小的電流。

進入的乙醇越多,產生的電流通常也越大,儀器就能利用這個訊號計算呼氣中的酒精濃度。

其他酒測設備也可以利用乙醇會吸收特定波長紅外線的特性來測量。

所以酒測真正利用的是兩層科學原理:先利用乙醇能在血液與呼氣之間分配,讓呼氣反映體內的酒精;再利用乙醇本身的化學或光學特性,把呼氣中的酒精量測出來。

參考資料

  1. 科技大觀園|酒駕剋星:酒測器
  2. National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism|The Basics: Defining How Much Alcohol is Too Much
  3. Journal of Applied Physiology|Alcohol breath test: gas exchange issues

本文由 Tr.Vivi 親子科學原創整理,引用請註明出處:Tr.Vivi 親子科學(trvivi.com)。

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