卷烟烟气中的主要有害成分及其控制措施.doc

卷烟香味与烟气化学 课 程 论 文 学院：烟草学院 班级：10研烟草2班 姓名：武云杰 学号 卷烟烟气中的主要有害成分及其控制措施 摘要 卷烟抽吸为高温缺氧不完全燃烧过程，会产生微量对人体有害的物质。本文对卷烟烟气危害成分的种类、形成机制、等方面进行了论述，并指出减少卷烟烟气中主要有害成分的主要控制措施。 关键词 卷烟烟气 有害成分 控制措施 卷烟的抽吸方式决定了烟支燃吸是一种高温乏氧不完全燃烧的过程，最高温度可达900℃左右。抽吸时燃烧主要发生在燃烧锥底部周围，气流中的氧几乎耗尽，氧化过程不起主要作用。有限度的燃烧导数蒸馏、干馏、热解、合成等反应同时发生，生成大量新化合物。卷烟燃气是一种气、液、固并存的复杂多相的气溶胶。据报道，仅卷烟烟气中的化学成分就有4000种，比烟叶中还多1000多种。这些化学成分中既有提供烟草香气、吃味和生理作用的物质，也有产生杂气、刺激和不良吃味的物质，还有微量对人体健康产生危害的物质，如气相中的一氧化碳、硫化氢和焦油中的自由基、亚硝胺、苯并[a]芘等。因此，卷烟烟气化学的深入研究对提高卷烟香吃味品质和降低有害成分具有重要的意义。 1有害气体 1．1一氧化碳 一氧化碳能够取代氧气与血红蛋白结合成氧合血红蛋白，使血红蛋白失去输送氧气的功能。烟气中CO一部分由热解产生，一部分由烟草不完全燃烧产生，还有一部分由CO2还原而成。主流烟气中碳氧化物还受烟气含水量、卷烟纸孔度、烟草配方等因索的影响。采用打孔滤嘴或带禽纵向气槽滤嘴来稀释烟气雕使主流烟气中CO有减少。 1.2苯 烟气中的苯可能来自烟草中含有芳香环的成分，如木质素、多酚类以及某些氨基酸，也可能来自非挥发性有机化合物产生的碳氢基团。苯能引起神经衰弱，乏力、白细胞和血小板减少、贫血等症状，严重的可导致神志不清、肌肉痉挛等。卷烟主流烟气中苯的浓度可通过使用打孔滤嘴而有减少。 1.3挥发性醛和酮类 烟气一部分醛和酮似乎是由烟草直接转移的结果，然而，大部分这类挥发性化合物是吸烟时从那些前体(如糖、果胶、蛋白质)以及烟草中的甘油三酯形成的。这些挥发性羰基化合物特别是甲醛、丙烯醛及巴豆醛是纤毛的毒素，与氰化氢和氨一起，吸人后抑制了肺排泄物的清除，从而导致肺部疾病。含炭滤嘴可选择性地从卷烟烟气中去除某些挥发性醛和酮类，因而大大降低了烟气对纤毛的毒性。打孔滤嘴也能跤少挥发性醛类。 1.4氯代烃类 烟草中含有少量的氯,含氯量高时则燃烧性弱。烟叶内氯的含量决定烟气中氯代烷烃的生成量。在气相中，已鉴定的有氯代甲烷和氯乙烯。氯代甲烷是一个可疑的动物致癌物。氯乙烯有微毒，长期接触可引起某种过敏，离浓度的氯乙烯会诱发肝脏内血管瘤。含炭滤嘴可选择性的从烟气中减少氯乙烯。 1.5氧化氮类 新产生的卷烟烟气实际上只含一氧化氮及微量的氧化亚氮，不含二氧化氮。然而。二氧化氮随着烟气的陈化而迅速形成，被空气稀释的烟气中在数分钟内即有一半的一氧化氮被氧化成二氧化氮。烟气中的氧化氮类的生成量主要取决于烟草的硝酸盐含量，其中烟梗是硝酸盐的最丰富来源。一氧化氮能跟血红蛋白作用生成一氧化氮血红蛋白而引起中毒。氮氧化物主要对呼吸道造成危害，可致急性中毒和慢性中毒。氧化氮类是吸烟时形成致癌性N-亚硝胺的主要前体。促使亚硝胺的体内生成。减少烟气中的氧化氮类的有效方法是减少烟气中的硝酸盐含量。打孔滤嘴也可以减少氧化氮类。 1.6氰化氢 氰化氢是卷烟烟气中最具纤毛毒性的物质，它是几种呼吸酶的非常活跃的抑制剂。硝酸盐是烟气中氰化氢的主要前体。烟草中蛋白质和氨基酸对烟气中氰化氢的形成也起重要作用。氨基酸发生分子间的反应而环化并形成吡咯酮或吡咯烷，热解产生HCN。含炭滤嘴、打孔滤嘴或带纵向气槽的滤嘴可选择性地降低烟气中氰化氢浓度。 1.7氨 烟气中的硝酸盐和蛋白质都是烟气中氨和酰胺类的前体。硝酸盐及其形成的氧化氮类在燃烧锥内因还原反应而生成氨，或者与适当的中间物质反应产生酰胺类化仓物。氨具有挥发性，吸烟时受热挥发，氨几乎全部进入烟气中。烟气中游离态氨过高，产生刺激性和辛辣味，使吸烟者喉部出现收缩。引起呛咳，口腔和鼻腔有辛辣和难受的感觉。减少烟气中氨的浓度主要是通过调整卷烟配方，降低烟丝中的各氮化合物，从而减少氨含量。 2 烟草焦油 2.1 烟草焦油的生成 烟草的主要化学成分省糖类、蛋白质、氨基酸、有机酸，萜类化合物、蜡质、脂质、色素及烟草生物碱等，所以,可以认定烟草焦油中的大量稠环芳烃绝大部分是这些化学成分在吸烟过程中生成的。在吸烟时。烟草被点燃，局部温度可达600～900℃。这也是烟草焦油中稠环芳烃生成的重要条件。在吸烟过程中。卷烟中的烟丝基本上是在供氧不足的条件下燃烧的，这是生成稠环芳烃的另一个重要条件。因此可以概括地说，