ETH-onderzoekers hebben een goedkope, handmeetapparaat dat onderscheid kan maken tussen methanol en drinkalcohol. Het biedt een eenvoudige, snelle methode om vervalste of verontreinigde alcoholische dranken te detecteren en is in staat om methanolvergiftiging in uitgeademde adem te diagnosticeren.

Methanol wordt soms de dodelijke tweelingbroer van ethanol genoemd. Terwijl de laatste het bedwelmende ingrediënt in wijn is, bier en schnaps, de eerste is een chemische stof die zeer giftig wordt wanneer deze door het menselijk lichaam wordt gemetaboliseerd. Zelfs een relatief kleine hoeveelheid methanol kan blindheid veroorzaken of zelfs dodelijk zijn als het niet wordt behandeld.

Gevallen van vergiftiging door de consumptie van alcoholische dranken die besmet zijn met methanol komen keer op keer voor, vooral in ontwikkelingslanden en opkomende landen, omdat bij alcoholische gisting ook kleine hoeveelheden methanol ontstaan. Telkens wanneer alcohol onprofessioneel wordt gedistilleerd in operaties in de achtertuin, relevante hoeveelheden methanol kunnen in de vloeistof terechtkomen. Dranken die zijn vermengd met ruitensproeiervloeistof of andere vloeistoffen die methanol bevatten, zijn een andere mogelijke oorzaak van vergiftiging.

Drankanalyses en de ademtest

Tot nu, methanol kon alleen in een chemisch analyselaboratorium van ethanol worden onderscheiden. Zelfs ziekenhuizen hebben relatief grote, dure apparatuur om methanolvergiftiging te diagnosticeren. "Deze apparaten zijn zelden beschikbaar in opkomende en ontwikkelingslanden, waar uitbraken van methanolvergiftiging het meest voorkomen, " zegt Andreas Güntner, een onderzoeksgroepleider bij het Particle Technology Laboratory van ETH Professor Sotiris Pratsinis en een onderzoeker bij het Universitair Ziekenhuis Zürich.

Hij en zijn collega's hebben nu een betaalbaar handheld-apparaat ontwikkeld op basis van een kleine metaaloxidesensor. Het is in staat om binnen twee minuten vervalste alcohol te detecteren door methanol- en ethanoldampen uit een drank te "snuiven". Bovendien, de tool kan ook worden gebruikt om methanolvergiftiging te diagnosticeren door de uitgeademde adem van een patiënt te analyseren. In een noodgeval, dit helpt ervoor te zorgen dat de juiste maatregelen onverwijld worden genomen.

Methanol scheiden van ethanol

Er is niets nieuws aan het gebruik van metaaloxidesensoren om alcoholische dampen te meten. Echter, deze methode kon geen onderscheid maken tussen verschillende alcoholen, zoals ethanol en methanol. "Zelfs de ademanalysetests die door de politie worden gebruikt, meten alleen ethanol, hoewel sommige apparaten methanol ook ten onrechte als ethanol identificeren, " legt Jan van den Broek uit, een doctoraatsstudent aan de ETH en de hoofdauteur van de studie.

Eerst, de ETH-wetenschappers ontwikkelden een zeer gevoelige alcoholsensor met behulp van nanodeeltjes van tinoxide gedoteerd met palladium. Volgende, ze gebruikten een truc om onderscheid te maken tussen methanol en ethanol. In plaats van het monster direct met de sensor te analyseren, de twee soorten alcohol worden eerst gescheiden in een bijgevoegde buis gevuld met een poreus polymeer, waardoor de monsterlucht wordt aangezogen door een kleine pomp. Omdat de moleculen kleiner zijn, methanol gaat sneller door de polymeerbuis dan ethanol.

Het meetapparaat bleek buitengewoon gevoelig te zijn. Bij laboratoriumtesten, het detecteerde selectief zelfs sporen van methanolverontreiniging in alcoholische dranken, tot aan de lage wettelijke limieten. Verder, de wetenschappers analyseerden ademmonsters van een persoon die eerder rum had gedronken. Voor testdoeleinden, de onderzoekers voegden vervolgens een kleine hoeveelheid methanol toe aan het ademmonster.

Patent aangevraagd

De onderzoekers hebben patent aangevraagd op de meetmethode. Ze werken nu aan de integratie van de technologie in een apparaat dat praktisch kan worden gebruikt. "Deze technologie is goedkoop, waardoor het ook geschikt is voor gebruik in ontwikkelingslanden. Bovendien, het is eenvoudig te gebruiken en kan zelfs zonder laboratoriumtraining worden bediend, bijvoorbeeld door autoriteiten of toeristen, ", zegt Güntner. Het is ook ideaal voor kwaliteitscontrole in distilleerderijen.

Methanol is meer dan alleen hinderlijk in combinatie met alcoholische dranken, het is ook een belangrijke industriële chemische stof - en een die misschien een nog belangrijkere rol gaat spelen:methanol wordt beschouwd als een potentiële toekomstige brandstof, aangezien voertuigen kunnen worden aangedreven met methanol-brandstofcellen. Een verdere toepassing van de nieuwe technologie zou dus kunnen zijn als een alarmsensor om lekken in tanks te detecteren.