​​Особое мнение. Вейпы и компоненты их пара

За прошедший год в общей сложности 17 раз у меня спросили что-то вроде "а вейпы вредны?" Согласитесь, надо дать ответ "парильщикам" :)

Если кратко, то 99% токсинов из табачного дыма в паре электронных сигарет отсутствуют. Т.е. переход на электронные сигареты оправдан хотя бы из-за отсутствия канцерогенных нитрозаминов. Но если вы никогда не курили то покупать вейп тоже не стоит.

Проблема в термическом окислении глицерина и пропиленгликоля, жидкостей из которых генерируется пар. За последние пару-тройку лет было проведено множество исследований, посвященных токсинам в паре. Если подытожить, то получится следующее. При невысоких температурах (примерно до 200 °C), на низкой мощности работы вейпа, гликоли почти всегда испаряются без каких-либо последствий. При повышении температуры выше 200 °C в присутствии кислорода происходит преобразование безобидных глицерина/пропиленгликоля во всякое непотребство:

Глицерин → окисление: дигидроксиацетон/глицеральдегид (в итоге дает формальдегид), дегидратация: глицидол/гидроксиацетон/3-гидроксипропаналь. Гидроксиацетон → формальдегид и ацетальдегид, 3-гидроксипропаналь → акролеин. Бонусом может образовываться муравьиная кислота, аллиловый спирт, уксусная кислота.

Пропиленгликоль → окисление: гидроксиацетон (в итоге дает формальдегид+ацетальдегид)/лактальдегид (дает акролеин), дегидратация: ацетон/аллиловый спирт/пропаналь. Бонусом могут образовываться муравьиная и уксусная кислоты.

Как видно состав паров далеко не сахар, но и рядом не стоял с какими-нибудь ароматическими соединениями из сигаретного дыма. Самые ядреные в аэрозоле вейпа формальдегид (перечитываем статью) и акролеин (сильный слезоточивый и раздражающий агент). Отмечу что вещества указаны качественно ("что"), оценить их количественно ("сколько") - не реальная задача из-за огромного разнообразия вейпов и склонности владельцев к постоянной модификации своих устройств. В общем эффективность окисления гликолей зависит от мощности вейпа, скорости потока воздуха (=скорость затяжки), от объема воздуха (=объем затяжки), от площади спирали и от динамики ее разогрева (медленно/быстро). Скорость разложения растет с ↑ рабочей мощности устройства (быстрый сильный нагрев) и с ↑ продолжительности затяжки (избыток кислорода). Контроль за температурой - это залог безопасного "парения".

Если считать что у нас идеальный вейп, с идеально подобранными температурными режимами и с идеальной скоростью потока, то и здесь полной безопасности не достичь. Некоторые исследователи (ссылки в статье) склоняются к мнению, что основную роль в образовании токсичной органики может играть материал из которого сделана спираль нагревателя. Наиболее распространенные варианты - это нихром и фехраль (он же "кантал"). Нихром при нагреве на поверхности образует пленку из оксида хрома, а фехраль - из оксида алюминия. А эти два оксида могут быть хорошими катализаторами (здесь к месту бы посмотреть мою книгу Адсорбенты и носители катализаторов).

Благодаря сложному составу сплавов на поверхностях спиралей формируются полиметаллические катализаторы, очень эффективные в деле низкотемпературного окисления гликолей. При повышенных температурах и избытке кислорода образует пористые оксиды и никель, и даже титан, не говоря уж про нержавейку AISI 316. И пусть на ресурсах посвященных вейпам пишут про опасность от вдыхания наночастиц оксидов металлов с паром - это все чушь, основная угроза для вейпера - альдегиды образующиеся в результате каталитического окисления.

Что можно сделать? А например дооксилять токсины до относительно безвредных соединений, вроде углекислого газа. Или же как-то пытаться "отравить" вредный катализатор, образующийся на спирали. В общем, нужна НИОКР.