UTILIZAÇÃO DO ETILÔMETRO (BAFÔMETRO) NA INVESTIGAÇÃO DA CINÉTICA QUÍMICA DE DECOMPOSIÇÃO DO ÁLCOOL ETÍLICO
ISBN 978-85-85905-23-1
Área
Ensino de Química
Autores
Xavier Pereira, R. (UFPA) ; Oliveira Souza, L. (UFPA) ; dos Santos Cardoso, E. (UFPA) ; Mendonça Morais, R. (UFPA) ; Araújo Cardoso Filho, J.C. (UFPA)
Resumo
O etilômetro, popularmente conhecido como bafômetro, é um instrumento de medida do nível alcoólico no sangue. Por meio desse equipamento é possível determinar a concentração de álcool etílico (ETOH) ou etanol analisando o ar pulmonar expelido por uma pessoa. O objetivo deste trabalho é apresentar, experimentalmente, o processo de eliminação do ETOH pelo corpo humano através da utilização de um etilômetro portátil, em práticas no ensino da cinética química. A partir do instrumento foi possível analisar o comportamento dos níveis de concentração do álcool no hálito de um indivíduo ao decorrer do tempo após o consumo de uma bebida alcoólica.
Palavras chaves
Álcool; Bafômetro; Cinética
Introdução
Globalmente, o uso nocivo do álcool causa, aproximadamente, 3,3 milhões de mortes todos os anos (ou 5,9% de todas as mortes), e 5,1% da carga global de doenças é atribuído ao consumo de álcool (WORLD HEALTH ORGANIZATION, 2014). Ao ingerir uma bebida alcoólica, dependendo da quantidade consumida, o indivíduo sofre uma intoxicação que é refletida em um comportamento mais eufórico. Como consequência, a capacidade desta pessoa de conduzir um veículo é comprometida, pois o álcool afeta a coordenação motora e os reflexos. Segundo a legislação em vigor no Brasil, uma concentração de álcool no sangue superior a 0,8 g/L incapacita uma pessoa de dirigir. Para detectar a existência de álcool no sangue utiliza-se o bafômetro. Ao consumir uma bebida, o etanol presente passa pelo estômago e intestino antes de circular pela corrente sanguínea. O sangue passa pelos pulmões onde há troca de gases, logo, o ar exalado tem uma concentração de álcool proporcional à concentração sanguínea. Um bafômetro simples consiste em um tubo com uma mistura sólida de solução aquosa de dicromato de potássio e sílica, umedecida com ácido sulfúrico. Ocorre uma reação de oxidação de álcool a aldeído e a redução do dicromato a cromo (III) ou cromo (II). Essa detecção é visual, onde a coloração inicial é amarelo-alaranjada devido ao dicromato, e a coloração final é verde-azulada devido ao cromo. Porém, os instrumentos mais utilizados no Brasil, pela polícia rodoviária, são instrumentos onde o sistema é eletroquímico, baseado no princípio da pilha de combustível (BRAATHEN, 1997).
Material e métodos
Para a realização do experimento foi utilizado vinho tinto 12% (v/v) e um bafômetro eletrônico. Um voluntário do sexo masculino ingeriu uma pequena dose da bebida alcoólica e, após um intervalo de três minutos, verificou-se por meio do bafômetro a concentração de álcool no sangue do indivíduo. Para realizar o teste, o indivíduo soprou com força em um tubo descartável acoplado ao aparelho no qual o etanol presente no ar expelido foi analisado. Após o primeiro resultado, o teste foi repetido mais oito vezes em intervalos de tempo variando entre três e dez minutos. O bafômetro utilizado é portátil, de simples manuseio e fácil compreensão.
Resultado e discussão
O etanol expelido é oxidado em meio ácido sobre um disco poroso coberto por um catalisador (pó de platina) e é umedecido com ácido sulfúrico, com um eletrodo conectado a cada lado desse disco. O equipamento faz a leitura da corrente elétrica em que a concentração de álcool expirado é proporcional ao teor de álcool no sangue (BRAATHEN, 1997).
No eletrodo negativo, ocorre a oxidação conforme a semi-reação:
CH3CH2OH(g) → CH3CHO(g) + 2H+(aq) + 2e-.
No eletrodo positivo, ocorre a redução do oxigênio, conforme a semi-reação:
1/2 O2(g) + 2H+ (aq) + 2e- → H2O(l).
A reação global é representada por:
CH3CH2OH(g) + 1/2 O2(g) → CH3CHO(g) + H2O(l).
Para cada intervalo entre uma baforada e outra no teste, obteve-se diferentes valores de concentrações do etanol no ar expelido. No teste, após o consumo inicial, o teor alcoólico sanguíneo (BAC) foi de 0,05%. Os resultados encontram-se na tabela 1. Com os valores obtidos, foi possível observar a cinética de decomposição do álcool etílico no organismo humano e analisar o comportamento dos níveis de concentrações do etanol ao decorrer do tempo, o que pode ser observado no gráfico 1.
Observa-se a taxa máxima de álcool no sangue no tempo de 14 minutos após o consumo do vinho. Posteriormente, visualiza-se a eliminação do ETOH, em que a concentração se aproxima, gradativamente, de zero.
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Valores do teor de ETOH em função do tempo
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Decomposição do ETOH no corpo humano
Conclusões
Muitos fatores influenciam na decomposição do ETOH no corpo humano, como idade, sexo e massa corporal. Cada organismo reage de uma forma diferente de acordo com suas características particulares. O bafômetro mostrou-se um instrumento eficiente na análise da concentração alcóolica, além de ser um equipamento de baixo custo e de simples manuseio o que facilita o seu uso em práticas no ensino da química.
Agradecimentos
Agradecemos ao Laboratório de Corrosão (LAC) da faculdade de Engenharia Química da Universidade Federal do Pará.
Referências
BRAATHEN, C. Hálito Culpado: O princípio do Bafômetro. Química Nova na Escola. São Paulo, p. 3-5, maio 1997.
World Health Organization. Global status report on alcohol and health. World Health Organization. Switzerland, p. 7, 2014.