DE2742077C3 - Alkohol-Aufnahmepatrone - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung der im Atem einer Person enthaltenen Alkoholmenge und besonders zum Festhalten des Alkohols für eine spätere Bestimmung.

Die Adsorption von Alkohol aus einem Gas, wie Luft, kann für verschiedene Zwecke von Bedeutung sein. Ein Hauptanwendungsgebiet besteht auf dem Gebiet der Gerichtsmedizin, wo Vorrichtungen zur Atemanalyse angewandt werden, um den Alkoholgehalt im Atem einer Person zu bestimmen.

Vorrichtungen zur Atemanalyse verschiedener Art sind bekannt. In einer als »Breathalyzer« bekannten Vorrichtung (US-PS 35 22 009) wird eine 5,25 ml Probe des Atems in einem erwärmten Reservoir bzw. Behälter gesammelt und durch eine Ampulle geleitet, enthaltend eine Lösung von Kaliumdichromat in 5O°/oiger wäßriger Schwefelsäure. Der Alkoholgehalt wird durch photometrische Messung der Reduktion des Dichromats durch Alkohol bestimmt. Vergleichbare Vorrichtungen sind angegeben in den US-PS 35 44 273, 33 03 840 und 32 38 783. In der US-PS 35 44 273 ist eine typische Arbeitsweise derartiger Vorrichtungen angegeben. Bei dieser Vorrichtung wird die Atemprobe durch ein Rohr geleitet, enthaltend eine Chromverbindung, die zwischen Pfropfen von Glaswolle festgehalten wird. Die Chromverbindung ändert ihre Farbe als Reaktion auf den in der Atemprobe enthaltenen Alkohol. Bei dieser und anderen bekannten Vorrichtungen zur Untersuchung des Atems auf Alkohol ist ein chemisches Reagens enthalten, das mit dem Alkohol reagiert und nicht ihn für eine spätere Bestimmung festhält.

In der DE-OS 23 51 909 ist ein Simulator für Alkoholtestgeräte angegeben, bei dem in einer Hülle zwischen einem Einlaß und einem Auslaß ein absorbierendes Material festgehalten ist, in dem für Eichzwecke eine bestimmte Alkoholinenge absorbiert ist. Als Beispiel für ein derartiges absorbierendes Material ist lediglich Baumwollgaze angegeben.

Es sind jedoch verschiedene Absorptions- bzw. Trockenmittel bekannt. So ist bekannt, daß Calciumchlorid, Magnesiumsulfat, Natriumsulfat und Silicagel als Trockenmittel, d. h. zur Entfernung von Wasser, angewandt werden können (US-PS 17 89194 und 28 13 010). Dort ist jedoch nichts über die Möglichkeit ausgesagt, daß diese Trockenmittel auch Alkohol adsorbieren können. Es ist jedoch bekannt, Magnesiumperchlorat und Calciumchlorid zum Festhalten von Alkohol aus Atemluft zur späteren Bestimmung anzuwenden.

Bei der Anwendung verschiedener Trockenmittel wurden verschiedene Behälter angewandt, die das Trockenmittel enthalten. In der US-PS 17 89 194 wird eine Büchse verwendet, in der eine nach oben wirkende Feder ein Sieb gegen einen Baumwollpfrorjfen preßt, der mit dem Trockenmittel in Berührung steht Eine ähnliche Struktur ist in der US-PS 25 75 483 und in den US-PS 27 58 719 und 25 83 132 angegeben. Die Anwendung von Kissen, Glaswolle, Papier und/oder eines Siebes, das sich nahe an dem Trockenmittel befindet «t in den US-PS 30 08 540, 26 82 315, 22 25 990 und 1585 113,28 13 OlOund 27 58 719 angegeben.

Ferner ist bekannt, daß Calciumsulfat ein Trockenmittel ist das Wasser aus Luft und anderen Substanzen

ίο adsorbiert Diese Eigenschaft ist in den US-PS 28 13 010, 27 58 719 und 25 83 132 angegeben. Calciumsulfat wurde auch angewandt zur Entfernung von Wasser aus Alkohol, um den Alkohol zu konzentrieren (Transactions of the Indiana Institute of Chemical Engineers (1961-1962), Band 14, Seiten 34-37, und Chemical Process Design, Symposium, Bangalore, Indiana (1963), Seiten 16-21).

Ferner ist z. B. aus der US-PS 35 22 009 bekannt daß Calciumchlorid zur Adsorption von Alkohol geeignet ist. Dieses besitzt jedoch für die Verwendung bei der Alkoholbestimmung aus Atemproben den Nachteil, daß es den adsorbierten Alkohol vorzeitig freisetzt, wenn die Probe gaschromatographisch untersucht werden soll. Dadurch ist eine quantitative Bestimmung des ursprünglich adsorbierten Alkohols nicht mehr möglich.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine

einfache Vorrichtung zu entwickeln, mit deren Hilfe Alkohol aus Atemluft adsorbiert festgehalten und bei einer späteren Analyse wieder quantitativ abgegeben werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Alkoholaufnahmepatrone in Form eines Rohres mit einem Adsorptionsmittel für Atemtestvorrichtungen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Adsorptionsmittel Calciumsulfat ist.

Da Calciumsulfat wie oben erwähnt angewandt wird, um Wasser aus Alkohol zu adsorbieren, war es für den Fachmann überraschend festzustellen, daß Calciumsulfat selbst geeignet ist zur Adsorption von Alkohol aus Atemluft, ohne daß es die bei Calciumchlorid auftretende Nachteile besitzt

Die Erfindung wird durch die Zeichnungen näher erläutert.
Die F i g. 1 zeigt einen teilweisen Querschnitt einer bevorzugten Ausführungsform einer Alkohol-Aufnahmepatrone gemäß der Erfindung.

F i g. 2 ist eine schematische Darstellung einer Atemanalysier-Vorrichtung mit Hilfe der erfindungsgemäßen Alkohol-Aufnahmepatrone.

F i g. 3 ist eine perspektivische Ansicht der angewandten Feder!

F i g. 4 ist ein Schnitt der erfindungsgemäßen Alkohol-Aufnahmepatrone entlang der Linie 4-4 der F i g. 1 in Richtung der Pfeile und

F i g. 5 ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Alkohol-Aufnahmepatrone.

Im einzelnen ist in den Figuren die Alkohol-Aufnahmepatrone 10 angegeben. Bei der Anwendung wird die Patrone 10 mit der Quelle für das Gas verbunden, in dem der zu adsorbierende Alkohol enthalten ist Das kann bequem erreicht werden durch einen durch Reibung festgehaltenen Stopfen in einem Rohr 11, das mit der Gasquelle verbunden ist In Fig. 2 ist eine schematische Darstellung einer Atemanalysier-Vorrichtung 24 angegeben, mit der die Patrone 10 verbunden werden kann. Die Vorrichtung 24 umfaßt ein Mundstück, in das die Person die Atemprobe einatmet, die dann in der

Atemkammer zurückgehalten wird. Die Probe wird dann durch geeignete Maßnahmen über das Rohr 11 und die Patrone 10 geleitet.

Die Patrone 10 umfaßt ein Rohr 12 mit einer Einlaßöffnung 13 und einer Auslaßöffnung 14. Bei einer bevorzugten Ausführungsform (Fig. 1) befindet sich nahe der Auslaßöffnung 14 eine Scheibe 16, die auf einem nach innen gerichteten kreisförmigen Flansch 15 ruht, der auf dem Rohr 12 eine »Lippe« bildet. Die Scheibe 16 besitzt eine zentrale Öffnung 17, durch die die Atemprobe aus der Patrone 10 austritt. Ein Filterpapierteil 18 ist über der Scheibe 16 angeordnet und hält die Calciumsulfatteilchen 19 an dem einen Ende der Patrone 10 fest Ein anderes Stück Filterpapier 20 befindet sich am anderen Ende des Calciumsulfate 19. Das Papier 20 wird durch eine Feder 21 in der Patrone 10 festgehalten, die gegen gegenüberliegende Teile der inneren Wand 23 des Rohres 12 drückt. Die Feder 21 umfaßt eine Nase 22, die so gebogen sein kann, daß die Entfernung der Feder 21 erleichtert wird, wenn dies erwünscht ist

In Fig.5 ist eine alternative Ausführungsform der Alkohol-Aufnahmepatrone dargestellt. Die Patrone 25 umfaßt einen Behälter 26 mit einer Einlaßöffnung 27 und einer Auslaßöffnung 28. Die Auslaßöffnung 28 ist kleiner als die Einlaßöffnung 27 und definiert durch den kegelförmigen Teil 29 des Behälters 26. Calciumsulfatkörner 30 werden in dem Behälter 26 an einem Ende durch Filterpapier 31 festgehalten, das in dem kegelförmigen Teil 29 festgehalten wird und cm anderen Ende durch Filterpapier 32, das durch eine Feder 33 festgehalten wird.

Es hat sich gezeigt, daß Calciumsulfat Alkohol leicht aus Atemluft oder ähnlichem absorbiert. Calciumsulfat ist ferner geeignet zur Anwendung im Zusammenhang y> mit einer Vorrichtung zur Atemanalyse, da es die üblichen Bestimmungsverfahren für Alkohol nicht stört. Calciumchlorid zum Beispiel führt zu Problemen bei der Gas-Chromatographie, da es sich bei Zugabe zu Wasser erwärmt und den adsorbierten Alkohol vorzeitig zum Verdampfen bringt. Calciumchlorid ist daher nicht geeignet als Alkoholadsorbens, da der Alkohol durch die Adsorption von Wasser verdampfen würde, da Calciumchlorid ein Wasseradsorbens ist. Magnesiumsulfat ist nicht als Adsorbens für die erfindungsgemäßen Zwecke geeignet, da es bei der erforderlichen Temperatur zum Austreiben des Alkohols bei Analyseverfahren schmilzt.

Eine bestimmte Form von Calciumsulfat, wie sie erfindungsgemäß angewandt wird, ist unter dem Handelsnamen »Drierite« bekannt. Dieses Produkt ist wasserfrei, was seine Anwendung erleichtert, da durch das Vorhandensein von Feuchtigkeit die leichte Entfernung des Materials aus der Patrone aufgrund eines Zusammenbackens des Materials erschwert wird. Vorzugsweise beträgt die Menge an Atemluft in ml ungefähr das lOOfache der Calciumsulfatmenge in g. Eine bekannte Menge Atemluft, vorzugsweise ungefähr 50 mL wird durch das Calciumsulfat geleitet, vorzugsweise in einer Menge von ungefähr 0,1 —5 g. Die Menge an Calciumsulfat zur Adsorption des Alkohols in der Atemprobe von ungefähr 50 ml beträgt besonders ungefähr 0,25 bis ungefähr 1 g und insbesondere ungefähr 0,5 g.

Die Filterpapierstücke 18 und 20 oder 31 und 32 dienen verschiedenen Funktionen. Das Filterpapier verhindert, daß das körnige Calciumsulfat durch die öffnungen der Patrone austritt und verhindert insbesondere einen Verlust von kleinen Calciumsulfatteilchen, die sonst die Genauigkeit der anschließenden Analyse stören könnten. Eine andere wichtige Funktion des Papiers besteht darin, die Durchflußgeschwindigkeit der Atemprobe durch die Patrone zu steuern, insbesondere steuert das Filterpapier den Durchfluß der Atemluft, so daß in dem Calciumsulfat kein ausreichender Rückdruck auftritt und keine deutliche Kanalbildung der Probe durch das Calciumsulfat In diesem Zusammenhang können auch andere Substanzen, die ähnlich sind wie Filterpapier, angewandt werden, die diese Funktionen erfüllen. Irgendein Papier oder anderes faseriges Material oder anderes poröses Material, wie kompaktierte Glaswolle, sind ebenfalls geeignet. Für die erfindungsgemäßen Zwecke werden die geeigneten Materialien als feinporöse Materialien bezeichnet.

Bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Patrone wird eine bekannte Menge, vorzugsweise ungefähr 50 ml Atemluft durch das in der Patrone enthaltene Calciumsulfat geleitet. Das Calciumsulfat adsorbiert den Alkohol in der Atemprobe und hält ihn für eine anschließende Bestimmung zurück. Wenn eine Analyse durchgeführt werden soll, kann das Calciumsulfat leicht aus der Patrone entfernt werden. Eine Nase bzw. Ausbuchtung an der Feder, die sich nahe der Einlaßöffnung der Patrone befindet, kann leicht mit einem entsprechenden Werkzeug oder Instrument eingerastet werden, und die Feder wird dann entfernt. Eine kleine Scheibe bzw. ein kleiner Klotz wird dann durch die Auslaßöffnung geschoben und treibt das Filterpapier und Calciumsulfat durch die Einlaßöffnung nach außen. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Patrone wird auch die Scheibe 16 durch die Patrone hindurchgeschoben, um eine vollständige und leichte Entfernung des Calciumsulfate sicherzustellen. Das Calciumsulfat kann dann, je nach Wunsch, mit Hilfe von Dichromat oder Gas-Chromatographie analysiert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Alkohol-Aufnahmepatrone in Form eines Rohres mit einem Adsorptionsmittel für Atem-Testvorrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß das Adsorptionsmittel Calciumsulfat ist

2. Patrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Calciumsulfat in einer Menge von 0,1 bis 5,0 g, vorzugsweise 0,25 bis 1,0 g, insbesondere 0,5 vorhanden ist