Температура горящей сигареты: Температура тлеющей сигареты 700-900 градусов!

Какая температура у тлеющей сигареты

Горящая сигарета при неправильном обращении является одной из распространенных причин возникновения пожаров. Существует предубеждение, что температура уголька сигареты недостаточно высокая для возгорания. Тлеющая сигарета, выброшенная с балкона, может повлечь за собой необратимые последствия – например, пожар в соседней квартире. Кроме этого, в процессе горения человек вместе с дымом вдыхает множество вредных веществ, которые негативно сказываются на здоровье.

Температура зажженной сигареты

Для начала разберемся, насколько горячим является конец зажженной сигареты. Значение покажется гораздо большим, чем думает большинство людей, – это 400–800 градусов по Цельсию. В первые секунды температура сигареты колеблется между 310–320 градусами, после чего происходит спад до 250 градусов. А вот во время затяжки температура достигает 900–1000 градусов по Цельсию. Брошенный в неположенном месте окурок или упавший на горючий материал уголек могут спровоцировать образование тления, в результате чего человек будет дышать продуктами горения и, скорее всего, получит отравление, которое повлечет за собой более серьезные последствия.

Химия процесса горения сигареты

Дымообразование происходит в момент, когда сигарета горит и делается затяжка, либо когда сигарета тлеет между затяжками. Основной поток дыма выходит из окурка горящей сигареты во время затяжки, а побочный дым исходит от горящего угля сигареты при тлении.

Воздух в непосредственной близости от курящего человека содержит смесь побочного дыма, выдыхаемого основного дыма и любого дыма, который проходит через пористую оберточную бумагу. Побочный дым образуется, когда увеличивается количество табака, сжигаемого во время тления. Таким образом, способ курения сигареты – объем затяжки и время между затяжками – может изменить относительный уровень основного и побочного дыма.

Кроме того, соотношение уровней химических компонентов в побочном дыме к их уровням в основном дыме может изменяться за счет различий между сигаретами. Эти различия связаны со смесью или типом табака, способом приготовления табака. Например: ширина среза, добавки и уровень влажности, размеры сигареты, вес табачного стержня, пористость бумаги, наличие фильтра и его тип.

Исследования с использованием машины, имитирующей курение человека, показали, что изменение соотношения компонентов побочного и основного дыма после введения фильтра и вентиляции в первую очередь повлияло на уменьшение количества основного потока дыма, поскольку количество побочного дыма изменилось не столь существенно. Образование дыма горящей сигареты зависит от ряда механизмов, включая образование продуктов пиролиза и горения, получения аэрозолей, а также от физического массопереноса и фильтрации. Каждый механизм и их взаимодействие оказывают большое влияние на уровни химических компонентов в табачном дыме.

Сигарета, состоящая из трех простых компонентов, представляет собой сложную систему, в которой происходят многие виды химических реакций и физических процессов.

Начиная с 1950-х годов было предпринято много попыток выборочно удалить или уменьшить количество химических веществ в дыме, которые связаны с неблагоприятными последствиями для здоровья.

Начиная непосредственно с реагента (листьев табака) и заканчивая процессом горения курение сигареты можно назвать целой химической феерией, которую трудно превзойти с точки зрения сложности.

Заглянем внутрь зажженной сигареты

Внутри сигареты есть две основные зоны: зона горения и зона пиролиза/дистилляции. Внутри зоны горения кислород вступает в реакцию с обугленным табаком, вместе с теплом, поддерживающим горение, образуя простые газы: двуокись углерода, окись углерода и водород. При затяжке температура сигареты возрастает до 950 градусов. Непосредственно за зоной сжигания находится более холодная зона пиролиза/дистилляции, где образуется основная часть химикатов в дыме.

Более подробно сигарету можно разделить на четыре части: помимо зон горения и пиролиза, в сигарете происходят и другие процессы. Тлеющий кончик сигареты – это зона горения, следующая за ней – пиролиза, а последняя – зона конденсации и фильтрации. После них остается только фильтр или мундштук, через который дым попадает в дыхательные пути курящего.

В течение одной-двух секунд, необходимых для втягивания первых 35 мл свежего воздуха, на всем протяжении от зоны горения до фильтра создается нарастающее отрицательное давление. Наибольшие изменения давления происходят на краю табака, рядом с бумажной оберткой, где скорость воздуха увеличивается до 400 см/с, что эквивалентно 12–19 км/ч.

При подаче свежего воздуха, богатого кислородом, температура в хорошо аэрируемом внешнем слое зоны горения быстро повышается, яркое возгорание уже через 0,1 секунды делает хорошо видимой экзотермическую реакцию окисления. В этой богатой кислородом зоне табак полностью сгорает, оставляя только пепел с высоким содержанием вредных частиц.

Втягивание более холодного наружного воздуха через секунду или около того приводит к небольшому охлаждению внешнего слоя зоны горения, а по мере втягивания горячих дымовых газов к центру происходит нагрев внутренней зоны, приводящий в целом к довольно сложной картине распределения температуры. Максимум температуры достигается вдоль центральной оси – на 10–12 миллиметров позади фронта горения. Там и в прилегающей нагретой зоне пиролиза преобладает недостаток кислорода, а в этой восстановительной атмосфере табак обугливается.

Высвобожденные органические соединения подвергаются эндотермической дегидратации, декарбоксилированию, дегидрированию и расщеплению.

Твердые, жидкие и газообразные вещества, образующиеся при карбонизации, втягиваются в смежную зону перегонки, где они могут осесть в виде частиц или капель. В зависимости от привычек курения между затяжками может пройти 30–60 секунд. В это время к табаку не поступает кислород, а зона горения становится темной, хотя процессы карбонизации продолжаются. В итоге тлеющая сигарета сохраняет температуру 300–400 градусов.

Чем опасны тлеющие сигареты

Как уже отмечалось выше, тлеющая сигарета вполне может стать причиной пожара в жилом помещении. По данным статистики, с 2021 года возросло количество возгораний, вызванных непотушенными сигаретами. В связи с этим можно выделить одну из частых ошибок людей – курение в постели. Огромное количество текстильного материала подвержено тлению, которое с течением времени перерастает в полноценный очаг возгорания.

Внимательно следует относиться к утилизации и тушению окурков. Не до конца потушенная и выброшенная в урну сигарета может поджечь бумагу или прочие легковоспламеняющиеся предметы. Если тлеющий окурок попадает вглубь урны, то воспламенение происходит примерно через 30 минут, если он остается на поверхности, то процесс длится около 50 минут.

То же самое касается опилок, соломы или сена – попавший в них тлеющий окурок может спровоцировать пожар через 30–60 минут. Ни в коем случае нельзя оставлять окурки в лифтах: внутри кабины могут находиться легковоспламеняющиеся предметы или сгораемая обшивка.

Как никотин влияет на организм

Сигарета содержит до 13 миллиграммов никотина, из которых во время курения всасывается от одного до двух миллиграммов за сеанс. При потреблении 20 сигарет в день всасывается в среднем от 20 до 40 миллиграммов никотина. Никотин достигает мозга в течение нескольких секунд после вдыхания, где начинает оказывать свое активное действие. Эффект наступает быстрее, чем при введении инъекции. В головном мозге никотин связывается с так называемыми ацетилхолиновыми рецепторами, которые являются связующими для определенных биохимических сигнальных процессов. Например, он стимулирует увеличение выработки дофамина, что сопровождается немедленным ощущением возбуждения или успокоения – в зависимости от индивидуальной реакции организма. Помимо стимуляции этого процесса в так называемом «центре вознаграждения» мозга, никотин также оказывает стимулирующее действие на области мозга, отвечающие за бдительность и увеличение концентрации внимания. Наконец, через процессы, происходящие в головном мозге, инициируется активация симпатической и парасимпатической нервной системы. При стимуляции парасимпатической нервной системы происходит увеличение выработки желудочного сока, а также усиление активности кишечника, что стимулирует пищеварение.

Активация симпатической нервной системы приводит к выбросу адреналина и увеличению частоты сердечных сокращений, повышенному расщеплению жиров и гликогена (сахара в крови). В результате потребляемая пища быстрее метаболизируется, что приводит к увеличению потребления энергии. Кроме того, никотин действует на так называемый «рвотный центр», то есть снижает аппетит и вызывает тошноту.

Вызванное никотином высвобождение вазопрессина сужает кровеносные сосуды, что, в свою очередь, способствует повышению артериального давления. Вазопрессин оказывает антидиуретическое действие, уменьшая образование мочи и позывы к мочеиспусканию. Никотин также способствует свертыванию крови, что увеличивает риск тромбоза. Никотин вызывает учащение дыхания и вследствие перевозбуждения рецепторов давления и боли –повышенную чувствительность к боли.

После попадания в организм никотин расщепляется в печени путем окисления до котинина, который в конечном итоге выводится через мочевой пузырь. Период полураспада никотина в организме составляет около двух часов.

Даже в то время, когда никотин расщепляется, появляется желание закурить, чтобы снабдить рецепторы в мозгу запасами и впоследствии достичь желаемого ощущения удовлетворения или расслабления. Если это восполнение отсутствует слишком долго, развиваются неприятные симптомы отмены: беспокойство, раздражительность, отсутствие концентрации внимания и т. д.

Какой вред наносит табачный дым организму человека

При каждой затяжке и при тлении горение табака и папиросной бумаги создает газовую смесь, в которой растворяются тысячи мелких частиц. Многие из них токсичны или канцерогенны. Помимо ключевого активного ингредиента (никотина), сигаретный дым содержит смесь из более чем 5300 веществ, включая водяной пар, окись углерода, нитрозамины, полициклические ароматические углеводороды, синильную кислоту, формальдегид, кадмий и свободные радикалы.

Вещества, содержащиеся в сигаретном дыме, оказывают вредное воздействие даже в очень малых количествах – в пределах миллиграммов. Более 90 из этих веществ классифицируются профессиональными организациями и группами экспертов как канцерогенные или потенциально канцерогенные. Эти вещества могут повредить генетический материал (ДНК) или запустить процесс перерождения здоровых клеток в раковые. К числу наиболее опасных веществ по классификационной схеме МАИРа (Международное агентство по изучению рака) в группу 1 («канцерогенные для человека») входят мышьяк, бензол, кадмий, формальдегид и никель.

Важные ингредиенты табачного дыма и их вредное воздействие на здоровье:

• угарный газ – респираторный яд приводит к недостатку кислорода в крови и, как следствие, в сосудах, органах и тканях. Способствует развитию сосудистых заболеваний;
• раздражающие газы – нарушают способность дыхательных путей к самоочищению и способствуют образованию слизи. Это приводит к кашлю курящего и респираторным заболеваниям;
• бензол – канцероген, вызывающий лейкемию;
• свинец – высокотоксичный металл, который может повредить мозг, почки и нервную систему;
• кадмий – канцероген, регулярное воздействие которого может вызвать повреждение почек;
• формальдегид – вызывает жжение в глазах, раздражение слизистых оболочек и дыхательных путей.

При горении табака образуется смесь из высокотоксичных веществ – смола. Этот конденсат (сухой, безводный и не содержащий никотина) осаждается в виде типичного желто-коричневого налета на пальцах или зубах, а также в дыхательных путях и легких. Токсичный коктейль, образующийся при курении, не только вдыхается курящими людьми, но и загрязняет окружающий воздух для остальных.

Чем опасно пассивное курение

Пассивное курение всегда опасно для здоровья – не существует безвредной дозы. Даже кратковременное или незначительное воздействие табачного дыма на организм может способствовать развитию серьезных заболеваний.

Химический состав пассивно вдыхаемого дыма аналогичен активно вдыхаемому табачному дыму. Помимо токсичных веществ (синильная кислота, аммиак или окись углерода), табачный дым содержит канцерогенные полициклические ароматические углеводороды, нитрозамины, бензол, мышьяк и радиоактивный изотоп полоний-210.

Частицы тонкой табачной пыли оседают на стенах, текстильных волокнах (например, на шторах) и мебели, а затем снова попадают в воздух помещения. В помещениях, где периодически курят, человек постоянно подвергается воздействию вредных веществ, содержащихся в табачном дыме. Поэтому даже «холодный» дым опасен для здоровья.

Системы вентиляции не защищают от табачного дыма. Даже самые современные устройства не могут полностью удалить из воздуха все вредные вещества за короткий срок.

Последствия пассивного курения:

• раздражение дыхательных путей, которое может вызвать одышку, повышенную восприимчивость к инфекциям, головные боли и головокружение;
• развитие хронических, а иногда и смертельных заболеваний дыхательных путей, сердечно-сосудистой системы.

Сигареты против бездымной доставки никотина

Так как основной урон организму в процессе курения наносится непосредственно проникновением токсичных веществ из табачного дыма, то бездымные способы доставки никотина можно по праву считать менее вредными.

Дело в том, что электронные сигареты, вейп и системы нагревания табака отличаются от классической табачной продукции тем, что позволяют получить дозу никотина без процесса горения. Испарения глицерина и никотина, попадающие в дыхательные пути человека, не являются едким дымом – это аэрозоль, который не содержит смолы и канцерогены, присущие горящему табаку и выделяющемуся дыму.

Нельзя утверждать, что современные бездымные устройства доставки никотина полностью безопасны для здоровья. Однако в сравнении с классическими сигаретами ущерб здоровью несколько снижается. Именно поэтому их советуют использовать в случае, когда человек хочет избавиться от пагубной привычки и со временем бросить курить, подбирая жидкость или стик с меньшим количеством никотина. Важно понимать, что такие устройства не помогают избавиться от никотиновой зависимости, а лишь облегчают процесс.

Особенно результативны электронные устройства в случае с теми, кто не готов отказаться от привычных ритуалов. Использование альтернативных способов потребления никотина защитит от едкого запаха дыма, оседающего на одежде и руках курящего, а также не оставит желтого налета на зубах и языке.

Из плюсов также можно отметить безопасность электронных устройств: благодаря отсутствию процесса горения стики из систем нагревания табака, жидкость из вейпа и картриджи электронных сигарет не вызовут тления и возгорания, даже если упадут на пол или мягкую мебель в процессе использования.

Необходимо тщательно соблюдать технику пожарной безопасности, чтобы избежать серьезных последствий при неправильной или безответственной утилизации тлеющих сигарет или бычков. Помните: сигареты не только опасны для здоровья, но и для окружения, в котором вы находитесь.

Без дыма и пепла — Наука в “КУБЕ”

Без дыма и пепла — Наука в “КУБЕ”

Как курильщику обойтись без сигареты

Дым, образующийся при горении сигареты, – это сложная смесь из более чем 6000 веществ, около 100 из которых классифицируются как вредные или потенциально вредные для здоровья человека. Главная причина болезней, связанных с курением, – продукты горения, а не никотин. Перед учеными научно-исследовательского центра «Филип Моррис Интернэшнл» (ФМИ) стояла задача – создать инновационные никотинсодержащие продукты с пониженным риском, исключив процесс горения. Эта задача была успешно решена.

Курение связывают с риском различных заболеваний, в числе которых рак легких, болезни сердца, эмфизема. Когда курильщик делает затяжку, температура на кончике сигареты превышает 800°C. В промежутке между затяжками температура несколько ниже — около 600°C. Такие высокие температуры провоцируют множественные химические реакции. В организм человека вместе с дымом попадают различные вредные и потенциально вредные компоненты (ВПВК).

В число газообразных компонентов табачного дыма входит оксид углерода (угарный газ, CO). Его способность соединяться с гемоглобином гораздо выше, чем у кислорода. Повышенный уровень CO в организме курильщика приводит к функциональной анемии. В числе высокоактивных вредных химических соединений, содержащихся в сигаретном дыме, — акролеин, бензопирен, 1,3-бутадиен, формальдегид, цианистый водород, другие токсины и канцерогены. В списке Управления по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств США (FDA) перечислено 93 ВПВК, содержащихся в табачных продуктах.

В процессе работы созданной в научно-исследовательском центре ФМИ электрической системы нагревания табака (ЭСНТ) не происходит горения. В ЭСНТ табак нагревается, а не горит. Максимальная температура нагрева – 350°С. Это значительно меньше температуры горения сигареты. Нет горения, нет и дыма. Есть пар, аэрозоль.

Согласно результатам проведенных исследований, содержание вредных и потенциально вредных веществ в аэрозоле ЭСНТ в среднем на 90–95% ниже, чем в дыме сигареты; токсичность и мутагенность аэрозоля более чем на 90% ниже. Концентрация угарного газа в аэрозоле ЭСНТ аналогична его концентрации в атмосфере. Следовательно, и уровень угарного газа в организме пользователя ЭСНТ такой же, как в организме некурящего человека.

Бездымные ЭСНТ способны улучшить жизнь и тех, кто не курит. Если не будет огня и дыма сигарет, то не будет также пепла, окурков, пассивного курения. Курильщики будут создавать меньше проблем некурящим. Так что от перехода бывших курильщиков на бездымные продукты пониженного риска выиграют все. (Дисклеймер: хотя использование ЭСНТ является намного менее вредным, чем курение, оно не исключает всех рисков для здоровья. Самый безопасный выбор — не курить вообще и не использовать любые заменители сигарет).

О температуре горения табака* | Исследование рака

Пропустить пункт назначения Nav

Статьи| 01 июля 1956 г.

Пентти Эрмала;

Ларс Р. Холсти

Информация об авторе и статье

Полученный: 11 октября 1955 г.

Интернет номер: 1538-7445

Номер для печати: 0008-5472

© 1956 Американская ассоциация исследований рака.

1956

Cancer Research, Inc.

Cancer Res (1956) 16 (6): 490–495.

История статьи

Получено:

11 октября 1955

• Разделенный экран
• Просмотры
  • Содержание артикула
  • Рисунки и таблицы
  • Видео
  • Аудио
  • Дополнительные данные
  • Экспертная оценка
• PDF
• Делиться
  • MailTo
  • Твиттер
  • LinkedIn
• Инструменты

  • Получить разрешения

  • Иконка Цитировать Цитировать

• Поиск по сайту
• Значок версии статьи Версии
  • Версия записи 1 19 июля56

Citation

Пентти Эрмала, Ларс Р. Холсти; О температурах горения табака ^* . Рак Res 1 июля 1956 года; 16 (6): 490–495.

Скачать файл цитаты:

• Рис (Зотеро)
• Менеджер ссылок
• EasyBib
• Подставки для книг
• Менделей
• Бумаги
• Конечная примечание
• РефВоркс
• Бибтекс

панель инструментов поиска

Расширенный поиск

Температуры, возникающие при сжигании табака в трубке, курении сигарет и сигар, измерялись калиброванной термопарой.

Температура зоны горения в трубе около 500°С (вариабельность 380-620°С). Таким образом, максимальная температура была относительно низкой, но тепло распространялось на обширную площадь за пределами фактического свечения. Благодаря этому происходила сильная сухая перегонка, и соответствующие фракции от испаряющихся веществ уходили в дым, не подвергаясь пиролизу. С сигаретой ситуация оказалась совершенно иной. Температура была высокой, в среднем 650°С (вариабельность 470-812°С), но на очень ограниченной территории. Количество сухой перегонки было небольшим, а младшая и средняя фракции сгорали полнее. Существенных различий между исследуемыми марками сигарет не отмечено.

*

Это исследование было поддержано исследовательским грантом Мемориального фонда Деймона Руньона и Фонда президента Дж. К. Паасикиви.

Этот контент доступен только в формате PDF.

Распределение температуры внутри горящей сигареты

• Опубликовано: 8 февраля 1974 г.

• Р. Р. БЕЙКЕР ¹  

Природа том 247 , страницы 405–406 (1974 г. )Цитировать эту статью

• 744 доступа

• 61 цитирование

• 100 Альтметрический

• Сведения о показателях

Abstract

Сообщаемое здесь исследование было предпринято для устранения больших расхождений между сообщениями о распределении температуры в угле сгорания сигареты. Исследования с использованием неизолированных термопар (ссылки 1–4 и Р. Г. Хук, доклад, представленный на двадцатой конференции табачных химиков, Уинстон-Салем, Северная Каролина, 19 ноября).66) указывают на то, что самые высокие температуры наблюдаются на центральной оси угля (фактические зарегистрированные значения значительно различаются, но обычно находятся в диапазоне 800–900 ° C во время затяжки, 700–800 ° C во время естественного тления между затяжками и 800–850°C в стационарных условиях непрерывной вытяжки). При всех режимах копчения измеряемая термопарой температура снижается на величину до 300°С по радиусу от максимальной центральной температуры к периферии угля, хотя одно термопарное исследование ² сообщил о появлении случайных периферийных горячих точек с температурой выше, чем в центре угля. (Ссылка 2 содержит обширную подборку из более чем сорока исследований измерения температуры внутри горящих сигарет до 1968 г.) Напротив, измерения температуры с помощью рентгеновских наблюдений за плавлением мелких металлических частиц, помещенных в сигарету ⁵ , показывают, что самые высокие температуры (900°С) отмечаются на периферии угля. Кроме того, измерения температуры поверхности угля радиационными методами (ссылка 5 и А. Т. Лендвай, Ф. М. Уотсон III и Т. С. Ласло, доклад, представленный на совместной конференции CORESTA/табачных химиков, Вильямсбург, Вирджиния, 19 октября).72) зафиксировали температуры около 850–920°C во время затяжки, 700°C (под поверхностной золой) во время тления и кратковременные горячие точки на поверхности угля до 1200°C (ссылка 5).

Это предварительный просмотр содержимого подписки, доступ через ваше учреждение

Варианты доступа

Подписаться на журнал

Получить полный доступ к журналу на 1 год

185,98 €

всего 3,65 € за выпуск

Подписаться

Все цены указаны НЕТТО.
НДС будет добавлен позже при оформлении заказа.
Расчет налогов будет завершен во время оформления заказа.

Купить статью

Получите ограниченный по времени или полный доступ к статье на ReadCube.

$32,00

Купить

Все цены указаны без учета стоимости.

Ссылки

1. Touey, G. P., and Mumpower II, R. C., Tobacco Sci. , 1 , 33 (1957).

   Google ученый

2. Adams, PI, Tobacco Sci. , 12 , 144 (1968).

   ОБЪЯВЛЕНИЕ Google ученый

3. Мурамацу М. , Оби Ю., Фукузуми Т. и Кейи Т., J. agric. хим. соц. Япония , 46 , 569 (1972).

   Google ученый

4. Бейкер Р. Р. и Килберн К. Д., Beitr. Табакфорш. , 7 , 79 (1973).

   КАС Google ученый

5. Эгертон, сэр А., Гуган, К. и Вайнберг, Ф. Дж., Combust. Пламя , 7 , 63 (1963).

   Артикул Google ученый

Ссылки для скачивания

Информация об авторе

Авторы и организации

1. Групповой центр исследований и разработок, British-American Tobacco Co. Ltd, Regent’s Park Road, Southampton, SO91PE

   R. R. BAKER

Авторы

1. R. R. BAKER

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

Права и разрешения

Перепечатка и разрешения

Об этой статье

Эта статья цитируется

• Моделирование адсорбции дымового потока на палочке из ацетата целлюлозы с трехмерным температурным градиентом путем сочетания ДРЕЙФОВ на месте с инфракрасной тепловизионной съемкой.

  
  • Синь Сюй
  • Си Ду
  • Песня Солнца

  Целлюлоза (2022)

• Токсичный по дизайну? Образование продуктов термического разложения и цианида из синтетических каннабиноидов карбоксамидного типа CUMYL-PICA, 5F-CUMYL-PICA, AMB-FUBINACA, MDMB-FUBINACA, NNEI и MN-18 при воздействии высоких температур

  • Ричард К. Кевин
  • Александр Львович Ковач
  • Брайан Ф. Томас

  Судебно-медицинская токсикология (2019)

• Экспериментально-численная характеристика влияния тлеющей целлюлозной подложки на тест склонности сигарет к воспламенению

  • Пабло Гиндос
  • Апурва Патель
  • Буркхард Плинке

  Пожарная техника (2018)

• Содержание хлора и брома в табаке и табачном дыме

  • Э.

    No related posts.