Физико-химическая природа табачного дыма

При горении табачных продуктов образуются основной (ОП) и побочный (ПП) потоки дыма. ОП образуется в горящем конусе и в горячих зонах сигарет и сигар во время глубокого вдоха (затяжка); он проходит через весь табачный стержень и выходит из мундштучного конца сигареты или сигары. ПП образуется в моменты между затяжками и выделяется из противоположного обугленного торца сигареты в окружающий воздух.

Представленные в этом обзоре данные получены в стандартизированных лабораторных условиях эксперимента при помощи устройства для машинного курения [Brunnemann et al., 1976а; International Committee for Cigar Smoke Study, 1974]. Однако следует сознавать, что полученные таким способом параметры могут значительно отличаться от тех, что регистрируются при затяжках курильщиков, особенно в отношении сигарет с низким уровнем высвобождения никотина [Herning et al., 1981].

Около 30% от общего количества высвобождающихся из сигареты вместе с ОП веществ образуются из табака, а остальные — из окружающего воздуха, протягиваемого при курении через сигарету. Выходящий из мундштучного торца сигареты без фильтра неразбавленный дым содержит примерно  5·109 частиц в 1 мл, при этом среднее значение размера частицы составляет около 0,4 мкм [Keith, Tesh, 1965; Carter, . Hasegawa, 1975].

Величина рН табачного дыма имеет большое значение, поскольку она влияет на степень протонирования, а поэтому и на процентное содержание никотина и других основных компонентов в газообразной фазе. Величина рН определяет ингалируемость ОП [Armitage, Turner, 1970]. При рН, равной 5,4, весь содержащийся в табачном дыме никотин монопротонирован и пребывает в форме частиц (рис. 31). Величина рН в ОП от высушенных на воздухе табаков и сигар возрастает с увеличением числа затяжек, следовательно, дым этих табачных продуктов содержит соответственно большое количество никотина в парообразной фазе. С другой стороны, величина рН дыма от сигарет, изготовленных из табака горячей сушки или  из табачных смесей, немного уменьшается или остается почти постоянной (рис. 32) [Brunnemann, Hoffmann, 1974].


Рис. 31. Взаимосвязь степени протонирования никотина и величины рН (Henderson — Hasselbach). рН-рКа log 1 — а/а.


Рис. 32. Значения рН основного дыма от различных табачных изделий. 1 — маленькая сигара I; 2— маленькая сигара II; 3 — сигара; 4 — сигарета сорта Kentucky; 5 —сигарета с фильтром, изготовленная из табачной смеси (85 мм); 6 — сигарета без фильтра, изготовленная из табачной смеси (85 мм).


Рис. 33. Примерный химический состав основного дыма (из Norman, 1977).

Общая масса ОП от одной сигареты составляет приблизительно 400—500 мг: более 92% ее состоит из 400—500 отдельных газообразных компонентов, основными из которых являются азот (≃58%), кислород (≃12%), двуокись углерода (≃13%) и окись углерода (≃3,5%); остальная часть — из других парообразных компонентов и соединений в форме частиц (рис. 33) [Norman, 1977].