19世紀80年代，卡爾·奔馳（CarlBenz）推出世界上第一輛商用汽車，自那時起，酒駕逐漸成為非常嚴重的問題。
1954年，羅伯特·博肯斯坦（RobertF.Borkenstein）發明了醉酒呼吸分析儀（也稱酒精檢測儀），它是一種檢測血液中所含酒精濃度的儀器。
你知道酒精檢測儀是如何發明，又是怎樣檢測酒精濃度的嗎？
攝入酒精對駕駛的影響
在開車時，我們需要完全控製自己的感官，提高警惕。在遇到突發情況時，要在最短時間內采取行動，但酒精會對此產生負麵影響。
（圖源：scienceabc.com）
酒(jiu)精(jing)不(bu)像(xiang)食(shi)物(wu)一(yi)樣(yang)被(bei)消(xiao)化(hua)，而(er)是(shi)通(tong)過(guo)胃(wei)壁(bi)和(he)腸(chang)壁(bi)擴(kuo)散(san)到(dao)血(xue)液(ye)中(zhong)。酒(jiu)精(jing)具(ju)有(you)較(jiao)高(gao)的(de)水(shui)溶(rong)性(xing)，一(yi)旦(dan)進(jin)入(ru)人(ren)體(ti)，就(jiu)會(hui)隨(sui)血(xue)液(ye)到(dao)達(da)人(ren)體(ti)的(de)各(ge)個(ge)地(di)方(fang)。因(yin)此(ci)，包(bao)括(kuo)心(xin)髒(zang)、大腦、肺和肌肉在內的所有主要器官和組織的酒精濃度，都將與血液中的酒精濃度相同。
（圖源：ncbi.nlm.nih.gov）
酒精進入大腦後，會增強抑製性神經遞質GABA（即γ-氨基丁酸）的作用，這將導致腦細胞的反應和交流變得遲鈍。另外，酒精還會削弱小腦的效率，從而損害視覺和運動技能。
酒精檢測的發展曆程
20世紀初，鑒別酒駕的唯一方法就是尋找酒駕的明顯跡象，比如急轉彎、超速駕駛、駕駛員眼睛充血等，但法律上並沒有給出“什麼是酒駕”的統計學定義。
1931年，美國印第安納大學醫學院教授羅拉·哈格（RollaN.Harger）發明了用於測量呼吸中酒精濃度的醉度測量器（Drunkometer）。
1939年，印第安納州通過了第一部以血液酒精濃度來推定為醉酒的法律，即血液酒精濃度（Bloodalcoholconcentration，BAC）大於等於0.15%（g/ml）的駕駛員被認定為醉酒駕駛，後來該標準降低至0.1%（g/ml）。
一名涉嫌酒駕的司機正在接受檢測（圖源：cosmosmagazine.com）
1954年，印第安納州的警察羅伯特·博肯斯坦（RobertF.Borkenstein）發明了醉酒呼吸分析儀（Breathalyzer），這種儀器更易操作，且檢測結果也更精確。
醉酒呼吸分析儀的發明路線圖（圖源：scienceabc.com）
如(ru)今(jin)，酒(jiu)精(jing)檢(jian)測(ce)儀(yi)品(pin)種(zhong)多(duo)樣(yang)，不(bu)同(tong)國(guo)家(jia)使(shi)用(yong)的(de)儀(yi)器(qi)各(ge)不(bu)相(xiang)同(tong)。有(you)的(de)儀(yi)器(qi)裝(zhuang)置(zhi)固(gu)定(ding)在(zai)汽(qi)車(che)儀(yi)表(biao)盤(pan)上(shang)，駕(jia)駛(shi)員(yuan)發(fa)動(dong)引(yin)擎(qing)前(qian)必(bi)須(xu)通(tong)過(guo)酒(jiu)精(jing)測(ce)試(shi)，否(fou)則(ze)無(wu)法(fa)發(fa)動(dong)引(yin)擎(qing)。
酒精檢測儀的工作原理
醉酒呼吸分析儀中有一個與儀表相連的光電池係統和兩個裝有硫酸（H2SO4）、重鉻酸鉀（H2Cr2O7）、硝酸銀（AgNO3）和水（H2O）的混合物玻璃瓶，其中一個為測試瓶，另一個為標準瓶（不含酒精）。
檢測酒精時，駕駛員對著儀器吹氣，氣體樣本會在經過測試瓶時發生化學反應。在反應過程中，硫酸將酒精（C2H5OH）從氣體中分離出來，同時提供反應過程所需的酸性條件。酒精與重鉻酸鉀發生反應生成硫酸鉻（Cr2(SO4)3）、硫酸鉀（K2SO4）、乙酸（CH3COOH）、水。硝酸銀是一種催化劑，可以加快反應速度，但不參與反應。
（圖源：scienceabc.com）
在此反應過程中，紅橙色的重鉻酸鹽離子與酒精反應後會生成綠色的鉻離子，顏色變化的程度與呼出氣體中的酒精濃度直接相關。
dangyigeguangyuanzhaoshelianggebolipingshi，guangdianchixitongnenggoucelianghuaxuefanyingfashengshideyansebianhua，eryanseconghongchengsedaolvsedebianhuajuedingleceshipinghebiaozhunpingdetouguanglvchayi。
標準瓶（左）與測試瓶（右）中溶液的顏色（圖源：scienceabc.com）
通過觀察透射率差異，並根據比爾-朗伯定律（該定律表明了光的衰減與光傳播所通過有色溶液的性質之間的關係）就(jiu)可(ke)以(yi)進(jin)行(xing)定(ding)量(liang)分(fen)析(xi)，從(cong)而(er)確(que)定(ding)反(fan)應(ying)生(sheng)成(cheng)綠(lv)色(se)硫(liu)酸(suan)鉻(ge)的(de)濃(nong)度(du)。由(you)於(yu)綠(lv)色(se)硫(liu)酸(suan)鉻(ge)的(de)形(xing)成(cheng)取(qu)決(jue)於(yu)反(fan)應(ying)中(zhong)酒(jiu)精(jing)的(de)含(han)量(liang)，因(yin)此(ci)，間(jian)接(jie)表(biao)明(ming)了(le)呼(hu)吸(xi)中(zhong)的(de)酒(jiu)精(jing)濃(nong)度(du)。
呼吸分析儀的指針顯示血液酒精濃度（圖源：scienceabc.com）
呼氣酒精濃度與血液酒精濃度
那(na)麼(me)，呼(hu)氣(qi)酒(jiu)精(jing)濃(nong)度(du)和(he)血(xue)液(ye)酒(jiu)精(jing)濃(nong)度(du)相(xiang)同(tong)嗎(ma)？答(da)案(an)是(shi)不(bu)相(xiang)同(tong)。人(ren)在(zai)喝(he)酒(jiu)時(shi)，酒(jiu)精(jing)會(hui)進(jin)入(ru)血(xue)液(ye)並(bing)在(zai)全(quan)身(shen)流(liu)動(dong)。隨(sui)著(zhe)血(xue)液(ye)流(liu)經(jing)肺(fei)髒(zang)，部(bu)分(fen)酒(jiu)精(jing)會(hui)穿(chuan)過(guo)肺(fei)泡(pao)的(de)薄(bo)膜(mo)排(pai)到(dao)空(kong)氣(qi)中(zhong)，這(zhe)是(shi)因(yin)為(wei)酒(jiu)精(jing)會(hui)從(cong)溶(rong)液(ye)中(zhong)揮(hui)發(fa)，即(ji)具(ju)有(you)揮(hui)發(fa)性(xing)。
不bu過guo肺fei泡pao中zhong的de酒jiu精jing濃nong度du與yu血xue液ye中zhong的de酒jiu精jing濃nong度du是shi有you關guan聯lian的de，呼hu吸xi時shi，肺fei泡pao中zhong的de酒jiu精jing能neng夠gou被bei酒jiu精jing檢jian測ce儀yi檢jian測ce到dao。檢jian測ce人ren員yuan通tong過guo測ce量liang呼hu吸xi中zhong的de酒jiu精jing，即ji可ke得de出chu血xue液ye酒jiu精jing濃nong度du（BAC）。
呼吸時的酒精濃度與血液酒精濃度的關係：血液酒精濃度=呼氣酒精濃度×2100。也就是說，呼吸時每呼出1毫升酒精，血液中約有2100毫升酒精。
血液酒精濃度對駕駛的影響（圖源：scienceabc.com）
酒精檢測儀已經廣泛使用，但不同國家製定的法律標準不同。印度允許的最高血液酒精濃度為0.03%（g/ml），美國為0.08%（g/ml），西歐為0.05%（g/ml），匈牙利、日本、伊朗等許多國家對酒駕行為采取零容忍政策。
我國法律規定，駕駛員的血液酒精濃度大於等於0.02%（g/ml）且小於0.08%（g/ml）即為酒後駕車；大於等於0.08%（g/ml）被定性為醉酒駕車。
（圖源：scienceabc.com）
人的生命隻有一次，我們不能抱有僥幸心理，要做到“珍愛生命，拒絕酒駕”，這不僅是對自己負責，也是對家人、對社會負責！
參考文獻：
Jointassociationsofaccelero-metermeasuredphysicalactivityandsedentarytimewithall-causemortality:aharmonisedmeta-analysisinmorethan44000middle-agedandolderindividuals.BritishJournalofSportsMedicine.2020.11.25
