ETH-forskare har utvecklat en billig, handhållen mätanordning som kan skilja på metanol och dricksprit. Den erbjuder en enkel, snabb metod för att upptäcka förfalskade eller kontaminerade alkoholhaltiga drycker och kan diagnostisera metanolförgiftning i utandningsluft.

Metanol kallas ibland för etanolens dödliga tvilling. Medan det senare är den berusande ingrediensen i vin, öl och snaps, den förra är en kemikalie som blir mycket giftig när den metaboliseras av människokroppen. Även en relativt liten mängd metanol kan orsaka blindhet eller till och med vara dödlig om den inte behandlas.

Fall av förgiftning från konsumtion av alkoholhaltiga drycker behäftade med metanol inträffar gång på gång, särskilt i utvecklings- och tillväxtländer, eftersom alkoholjäsning också producerar små mängder metanol. Närhelst alkohol destilleras oprofessionellt i trädgårdsverksamhet, relevanta mängder metanol kan hamna i luten. Drycker som har förvanskats med spolarvätska eller andra vätskor som innehåller metanol är en annan potentiell orsak till förgiftning.

Dryckesanalyser och utandningstestet

Tills nu, metanol kunde endast särskiljas från etanol i ett kemiskt analyslaboratorium. Även sjukhus kräver relativt stora, dyr utrustning för att diagnostisera metanolförgiftning. "Dessa apparater är sällan tillgängliga i tillväxt- och utvecklingsländer, där utbrott av metanolförgiftning är vanligast, säger Andreas Güntner, en forskargruppsledare vid Partikelteknologilaboratoriet vid ETH professor Sotiris Pratsinis och en forskare vid universitetssjukhuset Zürich.

Han och hans kollegor har nu utvecklat en prisvärd handhållen enhet baserad på en liten metalloxidsensor. Den kan upptäcka förfalskad alkohol inom två minuter genom att "sniffa ut" metanol och etanolångor från en dryck. Dessutom, Verktyget kan också användas för att diagnostisera metanolförgiftning genom att analysera en patients utandning. I en nödsituation, detta hjälper till att säkerställa att lämpliga åtgärder vidtas utan dröjsmål.

Separering av metanol från etanol

Det är inget nytt med att använda metalloxidsensorer för att mäta alkoholångor. Dock, denna metod kunde inte skilja mellan olika alkoholer, såsom etanol och metanol. "Även alkometertesterna som används av polisen mäter bara etanol, även om vissa enheter också felaktigt identifierar metanol som etanol, " förklarar Jan van den Broek, en doktorand vid ETH och huvudförfattare till studien.

Först, ETH-forskarna utvecklade en mycket känslig alkoholsensor med nanopartiklar av tennoxid dopade med palladium. Nästa, de använde ett knep för att skilja på metanol och etanol. Istället för att analysera provet direkt med sensorn, de två typerna av alkohol separeras först i ett anslutet rör fyllt med en porös polymer, genom vilken provluften sugs av en liten pump. Eftersom dess molekyler är mindre, metanol passerar genom polymerröret snabbare än etanol.

Mätinstrumentet visade sig vara exceptionellt känsligt. I laboratorietester, den upptäckte även spårmängder av metanolkontamination selektivt i alkoholhaltiga drycker, ner till de låga lagliga gränserna. Vidare, forskarna analyserade utandningsprover från en person som tidigare druckit rom. För teständamål, forskarna tillsatte därefter en liten mängd metanol till utandningsprovet.

Patentsökt

Forskarna har lämnat in en patentansökan för mätmetoden. De arbetar nu med att integrera tekniken i en enhet som kan användas praktiskt. "Denna teknik är låg kostnad, vilket gör den lämplig för användning även i utvecklingsländer. Dessutom, den är enkel att använda och kan användas även utan laboratorieutbildning, till exempel av myndigheter eller turister, ", säger Güntner. Den är också idealisk för kvalitetskontroll i destillerier.

Metanol är mer än bara en olägenhet i samband med alkoholhaltiga drycker, det är också en viktig industriell kemikalie - och en som kan komma att spela en ännu viktigare roll:Metanol övervägs som ett potentiellt framtida bränsle, eftersom fordon kan drivas med metanolbränsleceller. Så en ytterligare tillämpning för den nya tekniken kan vara som en larmsensor för att upptäcka läckor i tankar.