Электронная сигарета - это портативное устройство, по виду напоминающее обычную папиросу и позволяющее имитировать процесс курения и сигаретный дым. Если по форме гаджет не похож на сигарету, он называется вейпом. Рассмотрим вопрос о том, опасен ли пар электронных сигарет.

Принцип работы подобных гаджетов заключается в нагревании жидкости, которая при повышении температуры превращается в аэрозоль. Его называют паром. А сам процесс ингаляции именуют вейпингом, или парением.

В составе жидкости для вейпа обычно присутствуют пропиленгликоль, глицерин, ароматизаторы и никотин. Существуют разновидности без никотина, но они пользуются небольшим спросом. Позже мы расскажем, почему.

Опасен ли дым от электронной сигареты: история создания гаджета

Подобные устройства официально называются электронными системами доставки никотина (ЭСДН). Именно под таким названием их можно встретить в официальных документах производителей, а также в проводимых медицинскими и научными учреждениями исследованиях о том, вреден ли дым от электронной сигареты.

ЭСДН была изобретена в 2003 году фармацевтом Хон Ликом из Китая. В 2018 году большинство гаджетов импортируется из Поднебесной. Существует более 500 брендов таких устройств, а объем их продаж превышает 7 млрд долларов.

Конструкция вейпа включает в себя аккумулятор и резервуар для жидкости. В вопросе безопасности для окружающих нужно отметить, что аккумуляторы могут воспламеняться и взрываться. Сотни подобных видео можно найти на YouTube . По этой причине данные устройства запрещено не только использовать, но и транспортировать в самолете.

Касательно контроля качества ЭСДН ясности мало. Подобные гаджеты появились недавно, поэтому сертифицировать их по стандартным меркам трудно. Однако то, опасен ли пар для самих курящих и окружающих, не вызывает сомнений.

Единственное, чему можно дать оценку с точки зрения стандартов безопасности, так это составу жидкости и безопасности самого ингалятора. Но поскольку электронная система доставки никотина не входит в перечень товаров, подлежащих обязательной сертификации, то производители проходят сертификацию в добровольном порядке.

Прежде чем ответить на вопрос о том, опасен ли аэрозоль, стоит рассмотреть, что содержит в себе жидкость для заправки гаджетов.

Из чего состоит жидкость для парения?

Говоря о ЭСДН, люди употребляют слово «пар», но это не совсем то, что первым приходит на ум. Это не парообразное состояние воды, которое мы видим при кипении чайника или использовании утюга, которое является абсолютно безвредным. Электронные сигареты не содержат воды, поскольку температура ее кипения слишком высока и мощности аккумулятора для этого не хватит.

Основной компонент жидкости - пропиленгликоль. Данное вещество широко применяется в химчистках, в небольших количествах используется в пищевой промышленности. Дозы, которые человек вдыхает при парении, превышают допустимые нормы в сотни и тысячи раз!

В составе жидкости присутствуют ароматизаторы. Естественно, натуральные никто не использует, так как они стоят дороже. Гораздо выгоднее применять искусственные ароматизаторы: они стоят копейки, отлично растворяются в смеси и не сгорают.

Вредны ли пары электронной сигареты для окружающих, если они содержат в себе подобные вещества? Большинство искусственных ароматизаторов выпускается с применением диацетила. Он используется в кулинарии для создания сливочного, шоколадного и ванильного вкуса сладостей. Сам по себе диацетил безопасен, но при нагревании и превращении в пар является убийственным.

Производители электронных систем доставки никотина утверждают, что их продукция не наносит вреда, поскольку не содержит канцерогенов и ядовитых веществ. Действительно, в электронных сигаретах нет серы, селитры, монооксида углерода, но так ли безвреден дым от них? Продукты горения при вейпинге всё равно выделяются.

Помимо пропиленгликоля и ароматизаторов, аэрозоль содержит огромные концентрации формальдегида, образующегося при накаливании проволоки нагревательного элемента гаджета. Это токсичное вещество, которое негативно влияет на дыхательные пути, центральную нервную систему, кожу, репродуктивную систему и гены.

Говоря о том, вреден ли дым от электронной сигареты, нельзя не упомянуть о главном компоненте - никотине. Он главный, поскольку без него теряется сам смысл вейпинга.

Никотин представляет собой алкалоид, нейротоксин, относимый к классу средних стимуляторов. Он способствует формированию быстрого и устойчивого привыкания. Иными словами, это ядовитый наркотик (тот же, что присутствует в обычных сигаретах и держит на коротком поводке миллионы людей).

Опасен ли пар, содержащий никотин, для самого курящего и для окружающих? Попадая в кровь, этот нейротоксин воздействует на ацетилхолиновые рецепторы, вызывает выброс дофамина и адреналина. Это может выглядеть обнадеживающе: прилив сил и хорошее настроение. На самом деле это не так. Как только прекращается поступление никотина, наступает фаза абстиненции.

Отвыкание от никотина, в отличие от алкоголя, не сопровождается болезненными ощущениями. После того как концентрация наркотического вещества в организме падает, у курящего снижается работоспособность, он ощущает упадок сил и небольшой дискомфорт в теле. Такие чередования удовольствия и угнетенности люди, употребляющие никотин (в любом виде), ощущают всё время.

Получая очередную дозу с помощью электронной системы доставки никотина, человек вновь испытывает подъем, ошибочно принимая его за удовольствие, которое со временем ассоциируется с местом, ситуацией, запахом и т. д. И его уже не волнует, вреден ли дым от электронной сигареты для него самого или окружающих.

Так у обычных курящих и вейпингующих формируется никотиновая зависимость. Эта болезнь имеет свой код в международной классификации - F17. И нет никакой разницы, как именно никотин поступает в организм. От этого его вредное действие не уменьшается.

Надеемся, этой информации будет достаточно, чтобы понять вред активного курения сигарет - обычных и электронных. Конечно, при вейпинге концентрация ядовитых веществ и канцерогенов ниже, чем при курении. Аэрозоли содержат меньше продуктов горения, но все-таки они присутствуют, и вейпингующие их вдыхают.

Вредны ли электронные сигареты для окружающих: мнение врачей

Когда курят обычные сигареты, то, как правило, человек выкуривает определенное их количество в день. В среднем это 20 штук. Даже опытному курящему сложно выкурить несколько папирос подряд, поскольку, помимо никотина, он вдыхает еще около 7000 вредных соединений. Отравление табачным дымом можно назвать фактором, ограничивающим количество сигарет.

При парении этот фактор исчезает. Потому многие любители вейпинга просто не выпускают гаджет изо рта. Исходя их этого, можно предположить, что вейперы получают намного большую дозу никотина, чем те, кто курят обычные сигареты, сигары или кальяны.

Вреден ли дым от электронной сигареты? К сожалению, научных данных недостаточно, чтобы ответить на этот вопрос. Тем не менее, немногочисленные исследования показывают, что пар ухудшает качество воздуха в помещении, а значит, не безвреден и для окружающих. Об этом говорит исследование доктора Вольфганга Хубера из Германии, которое было опубликовано в научном журнале International Journal of Hygiene and Environmental Health.

В исследовании отмечается, что пар, который выбрасывается при вейпинге, содержит в себе вредные вещества в виде твердых частиц, карбонилов и металлов, летучих органических соединений, полициклических ароматических углеводородов.

Во время эксперимента 9 добровольцев в течение 6 часов в хорошо проветриваемом помещении парили электронные сигареты как с никотином, так и без него. После этого исследователи проанализировали уровень загрязнения воздуха в комнате, а также оценили содержание вредных веществ в моче добровольных участников исследования.

Это позволило получить предварительные данные, чтобы понять, вреден ли дым от электронной сигареты. И вот что показал эксперимент. Было обнаружено значительное количество никотина, 1,2-пропандиола, глицерина и высокая концентрация ТЧ 2,5 (около 197 мкг/м3). В воздухе внутри помещения на 20 % (до 147 мг/м3) увеличилась концентрация полициклических ароматических углеводородов. Содержание алюминия выросло в 2,4 раза. Уровень монооксида азота повысился у 7 из 9 испытуемых. Концентрация никотина в жидкостях была разной (при этом оказалась в 1,2 раза выше заявленной производителем).

Такие данные дают ответ на вопрос о том, вреден ли дым от электронной сигареты для курящих и окружающих. Эти гаджеты не исключают вредных выбросов, и загрязнители несут опасность для здоровья самого курящего и людей вокруг. В частности, ультратонкие частицы, образующиеся из пересыщенного пара 1,2-пропандиола, способны осаждаться в легких. А аэрозольный никотин предположительно увеличивает высвобождение воспалительной сигнальной молекулы.

Для безопасности потребителей электронные системы доставки никотина и жидкости для них должны быть официально регламентированы. Они также должны быть помечены предупреждением о возможных последствиях для здоровья организма (особенно у детей).

Опасен ли пар от вейпа? Вредная химия представляет опасность в любом количестве. Опасные соединения, присутствующие в табачном дыме или аэрозоле из ЭСДН, настолько малы, что их трудно увидеть или почувствовать. Ядовитые вещества из обычных и электронных сигарет способны впитываться в обои, поверхность мебели, обивку машины.

После заявления о том, что никотин является причиной смертельных заболеваний, которое в 1964 году сделала Ассоциация хирургов США, государства и авторитетные международные организации сделали много для того, чтобы донести до людей информацию об опасности никотина и ограничить курение и продажу сигарет.

Сегодня не принято курить в общественных местах. Отношение к курению изменяется в негативную сторону. Однако это не останавливает продажи легального наркотика - никотина. Но теперь мы видим, как в торговых центрах, кафе и ресторанах, на вокзалах люди парят вейпы. И они даже не задумываются о том, опасны ли электронные сигареты. Они не знают, что в аэрозоле присутствует диацетил, ароматизаторы и всё тот же никотин (не говоря о прочей химии).

Новый бизнес по продаже ЭСДН не контролируется. Кто даст гарантию, что китайская электронная сигарета не взорвется прямо во рту или что ароматная жидкость для заправки не содержит токсичных и канцерогенных веществ?

Вопрос о том, вреден ли пар электронной сигареты для окружающих, имеет еще одну скрытую грань. Специалисты всего мира сошлись во мнении, что подобные гаджеты становятся своего рода «лазейкой» в мир никотиновой зависимости для подростков и детей. Молодежь привлекают не только яркие упаковки и приятный запах пузырьков для заправки, но и модный дизайн электронных гаджетов. Некоторые относят вейперов к отдельной социальной группе, отличием которой является увлеченное вдыхание и выдыхание клубов дыма.

В то время как обычная сигарета и пассивное курение вызывают у общества опасения по поводу здоровья, электронные гаджеты продвигаются на рынке как безопасные и даже помогающие бросить курить устройства.

За многие годы сигарета для людей стала чем-то банальным и неоригинальным. Другое дело - новомодные электронные сигареты. Они с ужасающей стремительностью набирают популярность. Вы уверены, что Ваш ребенок не принимает участие в чемпионате по вейпингу? Не слышали о таком виде спорта? А он есть!

Опасность состоит и в том, что молодые люди не думают, вреден ли дым от электронной сигареты для них или окружающих. У них складывается впечатление о полной безопасности таких гаджетов и подобного времяпрепровождения. Детей и подростков искусственно вовлекают в это безумие!

Недавно в Центр Аллена Карра в Москве обратилась мать 12-летней девочки с вопросом о безопасности электронных сигарет. Она собиралась купить такой гаджет в подарок своей дочери.

Опасность электронных сигарет состоит в том, что даже взрослые образованные люди верят в их безопасность. И это неудивительно. Они видят, как вокруг них многие парят, а значит, это не вредно. И такая картина распространена во всей России.

Но это не так! Вейпинг одних людей заставляет быть легкомысленными других. Собственно, всё это напоминает ситуацию с курением обычных сигарет.

Курят обычно следующие табачные изделия:

• сигареты;
• сигары;
• кальян;
• электронные сигареты;
• папиросы;
• табак при помощи трубки и другие.

А электронная сигарета по своему устройству больше напоминает ингалятор и при использовании их вдыхается обычный пар. Следование это уже не курение, а парение. Вайпинг.

Соизмерим ли вред от настоящей сигареты и электронной?

Некоторые источники гласят, что ненастоящая сигарета намного вреднее обычного табачного изделия. Но давайте рассуждать логически. Если курить обычную сигарету, человек вдыхает не только никотин, а целый список канцерогенных веществ:

• угарный газ;
• кадмий;
• метан;
• аммоний;
• ароматизаторы;
• и даже клей, краску, и ряд других веществ…

Электронное курительное устройство и его состав зависит сугубо от состава жидкости, которая применяется для такой сигареты. Как правило - это:

• глицерин;
• никотин;
• пропиленгликоль.

Глицерин и пропиленгликоль входит в состав многих продуктов, напитков и лекарственных препаратов. Мы каждый день сталкиваемся с данным веществом и оно абсолютно безвредно для человека. Чего не скажешь про никотин. Его зависимость, говорят, намного мощнее героиновой!

Но ведь вполне разумно выбирать жидкость для вдыхания пара электронной сигареты без никотина в составе.

Однако в том случае, если вы решили все же остановить свой выбор на жидкости с никотином, поверьте, даже в такой ситуации ваш организм скажет вам спасибо. Ведь при помощи замены настоящей сигареты на электронную вы вдохнете в сотни раз меньше различных агрессивных компонентов.

Вреден ли дым от электронной сигареты?

В сети много информации о том, что пар от электронной сигареты также приносит вред как «курильщику» так и окружающим его людям, в особенности детям и беременным. Но, как мы с вами рассмотрели выше, чтобы полностью избежать всяческих рисков достаточно всего лишь избирательно подходить к наполнению электронной сигареты, а именно - предпочесть безникотиновый состав.

Если же смотреть на проблему глобально и сравнить это мизерное влияние с общим состоянием экологии в местности проживания, с тем, что мы едим и что мы пьем, то испарения от электронного устройства для курения, даже с никотином в составе - это капля в море. А составляющая вредоносного вещества в парах просто мизерная.

Выходит как в старом анекдоте, гласившем о том, что мы весь вечер легко можем запивать водку пивом, пить коктейли с неимоверным составом до упада, но воду для питья обязательно нужно фильтровать, ибо вредно!

Реально глядя на вещи, можно заверить, что дым, а точнее, пар электронной сигареты никакого вреда не приносит:

• он не имеет никакого аромата;
• отсутствует удушливый запах табака;
• не раздражает глаза и слизистую носа;
• не приносит вред и дискомфорт окружающим;
• не вызывает кашель.

К преимуществам электронного устройства вместо сигареты можно отнести отсутствие пепла и окурков, что делает аппарат экологичным. Ведь все мы знаем, что для разложения окурка в природе необходимо около трёх веков!

Не начинайте курить!

Даже если вы никогда не курили обычные сигареты, то не следует начинать курить даже электронной сигареты. Они придуманы лишь для того, чтобы заядлые курильщики перешли на более здоровый образ жизни и перестали травить себя едким дымом.

Напоследок мы раскроем вам еще одно большое заблуждение. Все говорят, что использование электронной сигареты намного дороже обычных табачных изделий. Но при нынешней цене за пачку, все сменные элементы, включая жидкость, обойдутся гораздо дешевле при пересчете затрат на один календарный месяц.

Приятным бонусом к переходу на парение и отказ от курения будет широкий ассортимент наполнителей с абсолютно разными вкусами и ароматами. Согласитесь, «курить» ваниль, например, или мандарин намного приятнее, нежели вдыхать едкий дым со смолами.

1. Монооксид углерода (угарный газ) - бесцветный, лишенный запаха ядовитый газ. Он блокирует гемоглобин в эритроцитах (красных кровяных тельцах) и тем самым препятствует переносу кровью кислорода (особо опасен для людей с заболеванием сердечно-сосудистой системы).

2. Пыль, вызывающая резь в глазах.

3. Дым, который затрудняет дыхание, приводит к отеку носа и горла.

4. Приземный озон - высокая концентрация молекул озона на высоте 0-5 км., токсичен, вызывает проблемы с легкими, воспаление горла, слезотечение и сухость глаз.

Что делать, что бы облегчить свое состояние

- Для снижения токсического действия компонентов дыма и гари пить натуральные соки и есть фрукты, в которых содержатся антиоксиданты.

Купаться и посещать бассейн (легкие очень активно работают, и попавшие внутрь частицы могут в процессе активного дыхания удаляться).

Максимально использовать влажные марлевые повязки, что бы снизить риск попадания мелких частиц в легкие.

Отказаться от контактных линз в пользу обыкновенных очков.

Симптомы отравления.

- Головокружение.
- Головная боль.
- Тошнота и рвота.
- Боли в груди.
- В группе риска люди с заболеваниями дыхательных путей, такими как астма, эмфизема легких, а так же хронические аллергики и люди с инфекционными заболеваниями носоглотки. Возможны отсроченные последствия вдыхания воздуха с гарью и дымом.

Человек, долгое время вдыхающий дым лесных пожаров, рискует внезапно умереть. В организме человека накапливаются канцерогены. В результате может наступить паралич сердечной мышцы или внезапный отказ печени.

Сравнительно недавно появившиеся электронные сигареты стали яблоком раздора между исследователями, курильщиками и некурящими, но вынужденными иногда или постоянно находиться рядом с любителями «подымить». Вредна ли электронная сигарета для окружающих так же, как обычная, или ее распространение – скорее благо, поскольку нивелирует пагубные последствия табакокурения?

Этот прибор по сути – индивидуальный ингалятор (в форме сигареты, сигары или трубки) с минигенератором. Последний производит пар (аэрозоль) из жидкости, находящейся в сменном картридже устройства. Вдыхание дисперсного пара создает иллюзию обычного курения.

Создавались эти девайсы для того, чтобы обмануть организм курильщика, решившего бросить пагубную привычку, но больше они используются как безвредный заменитель обычного курения. Но так ли уж безвредный?

Жидкость, которая распыляется в этом приборе – смесь нескольких компонентов:

• глицерина,
• пропиленгликоля,
• никотина (в некоторых разновидностях жидкостей для ЭС он отсутствует),
• эфирных масел,
• ароматизаторов.

Глицерин образует пар, а пропиленгликоль растворяет эфирные масла и создает раздражение дыхательных путей, как если бы человек курил обычную сигарету. Эти два компонента занимают львиную долю состава. При вдыхании они безвредны. Мало того, состав и свойства позволяют широко использовать их в фармацевтике и пищепроме, как и ароматические добавки. Никотин – да, вреден, без сомнения. Правда, здесь его меньше, чем в традиционных. Но даже минимальное его присутствие ухудшает работу сердца. То есть никотин – единственное, из-за чего про электронные сигареты говорят, что они – «такая же гадость». Но это – для активного курильщика.

Нас же в первую очередь интересует судьба некурящих. Доказано, что «пассивное» курение, то есть вынужденное нахождение рядом с теми, кто курит, очень опасно, поскольку большинство вредных веществ содержится именно в выдыхаемом табачном дыме.

Исследованиями установлено, что окружающие курильщика люди потребляют значительно больше отравляющих веществ, чем сами курильщики. Затягиваясь, они запускают в сигарете процесс горения, которое продуцирует дым с канцерогенными веществами. Основную часть этого дыма курильщики вдыхают сами, а остальное выпускают наружу. И вот в этих «остатках» вредность оказывается существенно выше, чем в проглоченном курильщиком. И они, эти вещества, достаются курильщикам пассивным, когда те дышат табачным дымом, в котором растворена разная отрава.

Уточним, что все опасные вещества появляются при горении табака. В электронном же аналоге табачной сигареты горение отсутствует. Следовательно, нет канцерогенов и вредных смол. А никотин практически полностью поглощается активным курильщиком при затяжке. Выдыхаемое содержимое имеет низкую концентрацию никотина и не может нанести окружающим столь же грозного вреда, как табачный дым.

Кто – кого: какая сигарета вреднее?

И все-таки, если никотин в электронном приборе присутствует, продукты его распада оказываются в воздухе. Сколько? И каков реальный вред электронных сигарет для окружающих?

Ответ, как всегда, дает наука. Исследователи опытным путем проверили, сколько же никотина вводит в свои легкие любитель вайпинга (то есть человек, вдыхающий пары электронной сигареты), и сколько достается ближнему. Двух добровольцев поместили в одно помещение небольшой квадратуры на восемь часов. С периодичностью пять минут один из них покуривал электронную сигарету, второму приходилось довольствоваться выдыхаемыми парами.

Потом провели замеры и расчеты, и выяснилось, что максимальное содержание никотина в 60 раз меньше, чем допускается нормами охраны труда. Было подсчитано, что не менее трех месяцев понадобилось бы находиться рядом с вайпером некурящему человеку, чтобы «набрать» столько же никотина, сколько «дарит» ему стандартная табачная сигарета.

Казалось бы, ответ на вопрос, вреден ли дым от электронной сигареты для окружающих, дан однозначный: практически нет. Почему?

1. Прибор не выделяет вредных и опасных соединений.
2. От одежды, волос, изо рта курильщика не исходит неприятный запах.
3. Благодаря ароматизаторам выдыхаемый пар имеет приятный аромат.
4. Качественно изготовленный прибор безопасен с технической точки зрения (неосторожное обращение не приведет к пожару).

И всё же нельзя утверждать со стопроцентной гарантией, что пар от нее абсолютно безопасен – просто потому, что вопрос не изучен глубоко, с большим количеством испытуемых, под разными углами зрения. Ясно одно: находясь долгое время рядом с человеком, активно пользующимся таким изобретением, окружающие его люди не навредят своему здоровью так, как это случается от соседства с любителями табакокурения.

Есть ярые противники электронных сигарет, которые приводят свои доводы против их распространения из-за возможного вреда некурящим.

Приводим их ради соблюдения баланса мнений:

1. Вдыхаемый пассивным курильщиком пар может привести к неосознанной зависимости от никотина и сделать некурящего курильщиком.
2. Пропаганда безвредности электронных сигарет и фруктовые ароматизаторы могут привлечь в ряды курильщиков новых членов из числа детей и молодежи.
3. Не являясь табакосодержащими, это изобретение не подпадает под антиникотиновые запреты и «разлагают дисциплину», будучи применяемыми в общественных местах.

Если первые два довода чисто гипотетические и вряд ли могут восприниматься всерьез, то третий требует обсуждения и, возможно, решения приравнять электронные сигареты к обычным по негативному воздействию, и на основании этого ограничить вайпинг. Но если «электронное курение» и нуждается в ограничениях, то для определенных категорий.

Кому его нежелательно использовать:

1. Несовершеннолетним – чтобы не привыкали к курению.
2. Беременным женщинам и кормящим матерям – из-за недоказанности безвредности для плода и ребенка.
3. Абстинентам – не курили и не начинайте!
4. Аллергикам.

Всё бы хорошо, но…

Итак, мы выяснили, что для окружающих электронные сигареты гораздо менее вредны, чем содержащие табак. Но только в том случае, если их производитель действует добросовестно. Ведь электронные аналоги табачных изделий, в отличие от последних, не подлежат сертификации, и состав жидкости может и не проверяться.

Кроме этого, отсутствие масштабных клинических испытаний оставляет сомнения в безопасности электронных сигарет как для активного пользователя, так и для невольных «сопричастных».

В чем выход? Конечно, в том, чтобы люди не курили вообще. Это изобретение в состоянии помочь тем, кто самостоятельно не может избавиться от этого пристрастия. Поскольку крепость вайпер устанавливает самостоятельно, надо регулярно ее понижать и перейти на безникотиновые электронные сигареты. Либо проделать противоположное описанному, а именно: значительно увеличить никотиновую составляющую курительной жидкости, что, вполне вероятно, приведет к полному отказу от курения – и табачных сигарет, и электронных. Этому есть подтверждения. Так электронная сигарета принесет пользу и курильщикам (будем считать – бывшим), и окружающим.

Видео

В этом видео вы можете наблюдать интересный эксперимент по анализу дыма обычных сигарет и пара от электронных – на наличие вредных веществ.

«Дым костра создает уют, искры гаснут в полете сами …и т.д.» А еще: «Взвейтесь с кострами синие ночи..» Какое лето без костров? Костер согревает и объединяет людей, на костре можно приготовить вкусный суп, а потом поджарить шашлыки на углях. Но нельзя сказать, что от костров только польза. Есть и вред, причем очень существенный. Мы не говорим о лесных пожарах, считая, что люди, читающие эту статью, достаточно осторожны и разводят костры по всем правилам пажаробезопасности. Речь пойдет о вреде дыма обычного костра. Часто люди думают, что вредный дым получается только если сжигать резину, пластмассу, пвх, картон, крашеные доски. Это не так. Обратите внимание, что в данной статье мы пишем о вреде дыма от сжигания обычных дров из березы, сосны, осины и других сухих деревьев.

Так что же происходит с деревом при сжигании? Одно из наиболее подробных описаний процесса можно найти в книге д. ф-м. н. Хошева Ю.М. «Дровяные печи. Процессы и явления». Элементный массовый состав абсолютно сухой древесины всех пород древесины примерно одинаков: углерод 49-50%, кислород 42-44%, водород 6-7%, неорганическая часть 0,1-2% (окислы калия, кальция, натрия, магния, кремния и т.п.). Древесина содержит также 0,1-1% связанного азота - именно такой “древесинный” азот может образовывать вредные выбросы окислов азота при горении древесины (атмосферный азот во взаимодействие с кислородом при горении дров не вступает). Перечисленные химические элементы создают в древесине три основные группы химических соединений типа натуральных полимеров: целлюлозу 39-58%, гемицеллюлозу 15-38% и лигнин 17-34% и до нескольких процентов восков, смол, таннинов, жиров, эфирных масел.

Основной особенностью пламенного горения древесины является постадийность выгорания полена с изменением состава горючих газов пиролиза древесины (т.н. «летучих») и с изменением скорости выхода летучих. По существу, поленья горят в зазорах между поленьями как в микротопках с раскаленными обугленными стенками из древесины. Внутри костра может возникать нехватка кислорода для полного сжигания летучих, и костер превращается в “газогенератор”, поставляющий горючие газы в пламя над дровами. Беспламенная форма горения твердых топлив называется тлением. Тление характерно тем, что может происходить медленнее, чем пламенное горение, и может осуществляться при относительно низкой температуре горения.

Схема пятна тления на поверхности древесины. 1 - древесина, 2 - поток тепла вглубь древесины, 3 - поступление воздуха, 4 - выход летучих из зоны термолиза через угольный слой /с воспламенением-пламенем или в виде сизого дыма/, 5 - “шапка” отходящих продуктов тления СО2 и СО, 6 - лучистый поток тепла, 7 - зона углей, 8 - зона термолиза древесины, 9 - выход летучих из пор древесины с конденсацией в форме белого дыма.

Одним из самых вредных продуктов горения и тления древесины является визуально видимый дым - газовзвесь мелких твердых и жидких частиц. Процесс дымовыделения называется в зарубежной литературе эмиссией частиц веществ - “emission of particles of matters” /PM/. Обычно “тяжелые” белые дымы имеют размер частиц 1-10мкм, черные дымы 0,1-1мкм, “легкие” сизые дымки - менее 0,1 мкм. Службы экологии США считают эмиссию частиц с размером менее 10 мкм, и особенно менее 2,5 мкм, наиболее вредным компонентом дымовых газов, поскольку эти частицы способны беспрепятственно поступать сквозь защитную систему легких в альвеолы (http://www.epa.gov/pm/).

Основные всплески выброса дыма и окиси углерода (угарного газа) происходят при подбрасываниях свежих дров в костер, именно в эти моменты наблюдается повышенный выход и белого, серого и черного дыма из-за появления в огне необугленных поверхностей древесины и из-за повышенного выхода летучих продуктов термолиза. Дымовые газы содержат большое количество водяных паров, причем образующихся преимущественно при сгорании химических веществ древесины, а не при физической сушке исходной древесины. Отметим попутно, что газы обладают способностью растворяться в воде, в том числе и каплях конденсата. Если растворимости азота 0,015 м3/м3 и кислорода 0,031 м3/м3 не велики, то растворимости углекислого газа 0,88 м3/м3, сернистого газа 39 м3/м3 и хлористого водорода 440 м3/м3 значительны. Поэтому, например, присутствие серы в топливе приводит к переводу капель водяного тумана в капли серной кислоты.

Разберемся с составом белого, серого и черного дыма костра. Белый дым представляет собой аэрозоль мелких капелек жидких продуктов пиролиза древесины. При нагреве древесины испаряющаяся вода увлекает за собой и пары масел («дегтей»). Кипящая вода, как известно, хорошо “перегоняет” многие углеводороды, особенно ароматические, что собственно и придает белому дыму специфический запах “копоти” тлеющей древесины. Эти пары воды с “дегтями”, образовавшиеся внутри полена вблизи раскаленной зоны горения или тления, сочатся по трахеидам холодной древесины, охлаждаются, и в виде белого дыма и выходят из древесины (преимущественно через торцы поленьев). По мере разгорания полена белый дым начинает испаряться и, наконец, вспыхивает языками пламени. При этом белый дым может пропасть совсем.

Сизый дым может исходить из раскаленных обугленных, но не горящих пламенем, поверхностей поленьев, в том числе и тлеющих головешек. Такой сизый дым образуется в результате испарения и последующей высокотемпературной конденсации в туман наиболее труднокипящих масел и смол. Причем, чем более высококипящей является конденсирующаяся смола, тем “суше и легче” выглядит сизый дым. Сизый дым отличается от белого дыма значительно меньшим размером частиц. А частицы размером меньше 400 нм преимущественно рассеивают видимый свет в фиолетовой области спектра, а не поглощают его как крупные частицы белого дыма. Поэтому переход от “тяжелого влажного” белого дыма, к сухому сизому дыму, происходит постепенно через серовато-голубоватые дымки, знакомые как дымок сигареты.

Черный дым является по сути уже обгоревшим дегтем (”элементарным углеродом”, сажей). Черный дым возникает при терморазложении углеводородов, преимущественно именно в пламени, при недостаточном окислении. Черное дымление очень характерно для горения материалов, богатых углеродом и, особенно, содержащих бензольные кольца (бензол, мазут, полистирол).

Схема образования черного дыма

При сгорании 1 кг древесины выделяется 7,5—8,0 м 3 газообразных продуктов сгорания. В состав их, кроме продуктов полного горения, входят: окись углерода, спирты, кетоны, альдегиды, кислоты и другие сложные органические соединения.

Конечно, резкого вреда здоровью один-два вечера у костра не нанесут. Но надо стараться избегать вдыхания дыма и иметь ввиду, что дым от костра задерживается в организме намного дольше, чем табачный , и в нем большее количество канцерогенных веществ.

Источники

Хошев Ю.М. «Дровяные печи. Процессы и явления» 2014 г.