Исследование, опубликованное в журнале Environmental Science & Technology, показало, что термическое разложение пропиленгликоля и глицерина, двух растворителей, присутствующих в большинстве «электронных жидкостей» (вещества, испаряемого электронной сигаретой), приводит к выбросам токсичные химические вещества, такие как акролеин и формальдегид.
«Сторонники электронных сигарет говорят, что выбросы намного ниже, чем от обычных сигарет, поэтому вам лучше использовать электронные сигареты», – сказал исследователь лаборатории Беркли и автор исследования Хьюго Дестайлатс. "Я бы сказал, что это может быть правдой для некоторых пользователей – например, для тех, кто давно курит, и которые не могут бросить курить, – но проблема в том, что это не означает, что они здоровы. Обычные сигареты очень вредны для здоровья. Электронные сигареты просто вредны для здоровья."
В статье «Выбросы от электронных сигарет: ключевые параметры, влияющие на выброс вредных химикатов» Дестайлатс и группа исследователей смоделировали вейпинг с использованием трех типов жидкостей для электронных сигарет в двух разных испарителях, работающих при различных настройках заряда батареи. Две электронные сигареты были совершенно разными: одна довольно дешевая с одной нагревательной спиралью, другая более дорогая с двумя параллельными нагревательными спиралями. Исследователи использовали газовую и жидкостную хроматографию, чтобы определить, что находится в паре, глядя на первые и последующие затяжки после того, как устройство нагрелось и достигло «устойчивого состояния»."
Не все затяжки одинаковы
Один из выводов заключался в том, что первая и последняя затяжки производят сильно различающиеся выбросы. Используя специально созданное устройство для вейпинга, имитирующее реалистичные привычки вейпинга, исследователи использовали электронную сигарету, делая затяжки продолжительностью 5 секунд каждые 30 секунд. Они обнаружили, что температура пара быстро повышалась в течение первых 5-10 минут, пока не достигла постоянной температуры примерно на двадцатом затяжке.
Соответственно, уровни выбросов между первыми несколькими затяжками и установившимся режимом увеличиваются в некоторых случаях в 10 или более раз, в зависимости от устройства, напряжения батареи и выделяемого соединения.
Например, для акролеина, сильного раздражителя глаз и дыхательных путей, электронная сигарета с одной спиралью работает при 3.Испускается 8 вольт 0.46 микрограмм на затяжку за первые пять затяжек, но в установившемся режиме выделяется 8 микрограммов на затяжку.7 мкг на затяжку. «Когда вы прикладываете такое же напряжение к электронной сигарете с двойной катушкой, вы видите намного меньше выбросов», – сказала соавтор и исследователь лаборатории Беркли Лара Гундель. "Мы думаем, что это связано с более низкими температурами на каждой из поверхностей змеевика."
Для сравнения, обычные сигареты выделяют от 400 до 650 микрограммов акролеина на сигарету, что составляет как основные, так и побочные выбросы. Предполагая, что 20 затяжек на электронной сигарете эквивалентны курению обычной сигареты, сказал Гундель, тогда общие выбросы акролеина для электронной сигареты составляют от 90 до 100 микрограммов.
Отдельно, чтобы проверить эффекты из-за старения устройства, исследователи использовали одно устройство в течение девяти последовательных циклов по 50 затяжек без очистки. Опять же, выбросы формальдегида, ацетальдегида и акролеина – канцерогенов или респираторных раздражителей – увеличиваются с использованием. «В некоторых случаях мы наблюдали повышение уровня альдегида на 60 процентов между циклами 1 и 9», – сказал соавтор и исследователь лаборатории Беркли Мохамад Слейман.
В своей статье исследователи отмечают: «Этот эффект согласуется с накоплением побочных продуктов полимеризации на катушке или рядом с ней, что приводит к накоплению остатков, которые в блогосфере часто называются« мусором в катушке »или« карамелизацией ».«Нагревание этих остатков обеспечит вторичный источник летучих альдегидов."
Наконец, поскольку многие электронные сигареты позволяют пользователям контролировать напряжение, исследователи систематически исследовали влияние напряжения на выбросы.
Они обнаружили, что по мере увеличения напряжения как количество жидкости, потребляемой на затяжку, так и температура пара становились выше. В случае акролеина и формальдегида количество, образовавшееся при самом высоком напряжении 4.8В было на порядок больше, чем при самом низком напряжении 3.3В.
Destaillats старается отметить, что результаты не означают, что электронные сигареты безопасны для использования при более низких температурах. «Мы обнаружили выбросы токсичных химикатов при любой температуре, при которой вы используете устройство», – сказал он. "И чем выше температура, тем больше выбросов."
Обнаружены два новых канцерогена
Поскольку существует огромное количество электронных сигарет, а также жидкостей для электронных сигарет, исследователи Berkeley Lab решили сосредоточиться на общем элементе: растворителе в жидкости для электронных сигарет. Почти во всех жидкостях для электронных сигарет в качестве растворителя используется комбинация пропиленгликоля и глицерина в различных пропорциях.
«Оба используются для создания искусственного дыма на сцене», – сказал Дестайлатс. "Соотношение между ними определяет такие вещи, как объем создаваемого облака пара. Они считаются безопасными для употребления в пищу."
Тем не менее, исследований по безопасности нагревания и вдыхания пропиленгликоля и глицерина проводилось мало, если вообще проводилось. «Люди не пьют жидкости – они их пьют», – сказал Слейман. "Итак, что имеет значение, так это пар."
Исследователи испаряли жидкости, состоящие исключительно из растворителей, чтобы убедиться, что они были источником выбросов.
В целом, исследователи обнаружили значительные уровни 31 вредного химического соединения, включая два, которые ранее никогда не обнаруживались в парах электронных сигарет, – оксид пропилена и глицидол, оба из которых являются вероятными канцерогенами.
«Понимание того, как образуются эти соединения, очень важно», – сказал Дестайлатс. "Одна причина – в целях регулирования, а вторая – если вы хотите производить менее вредные электронные сигареты, вы должны понимать, каковы основные источники этих канцерогенов."