Пропиленгликоль что выделяет при нагревании
Все, что нужно знать о пропиленгликоле, в одной статье
Пропиленгликоль сочетает в себе преимущества сходных по структуре веществ, почти не имея их недостатков. Физические свойства и полное отсутствие токсичности позволяют использовать его в совершенно разных областях от теплоносителей до косметики и пищи.
Используется уже 80 лет
Полипропиленгликоль – двухатомный спирт. Это прозрачная жидкость без запаха со сладковатым вкусом плотностью ниже, чем у близких продуктов – этиленгликоля и глицерина, но более вязкая. Благодаря очень простой химической структуре, пропиленгликоль стал одним из ключевых крупнотоннажных продуктов основного органического синтеза.
История его применения насчитывает более 80 лет, хотя открыт он был гораздо раньше – в середине 19 века. В 1856 году французский химик Шарль Вюрц смог сначала синтезировать первый из двухатомных спиртов– этиленгликоль, а затем его гомологи – пропиленгликоль и бутиленгликоль.
Тогда способом получения стал гидролиз калиевой щелочью пропиленгликольдиацетата, синтезированного из дибромпропана при взаимодействии с ацетатом серебра. Сейчас основная технология производства – гидратация окиси пропилена при температуре от 160 ℃ до 200 ℃ при давлении около 1,6 Мпа. В результате реакции выделяется около 85% вещества.
Исходя из степени очистки, пропиленгликоль делится на пищевой и технический. Как и в случае с моноэтиленгликолем при производстве монопропиленгликоля образуется два сопродукта – ди- и трипропиленгликоль: 13% и 1,5% от общего выхода продукта соответственно.
Еще один вариант получения пропиленгликоля – синтез био-пропиленгликоля из лактата аммония, полученного сбраживанием сахаросодержащего сырья, а также переработка другого растительного спирта – глицерина.
Расширение этого направления на данный момент стимулирует развитие технологий, рост цен на нефть и дисбаланс спроса и предложения на пропилен. В мире пропиленгликоль из возобновляемого сырья производят BioChem Technology Group, Archer Daniels Midland Company и Oleon Н.В.
Стабильный рост в перспективе
Глобальный объем производства пропиленгликоля в 2020 году составил 2,7 млн тон. Крупнейшие мировые производители – Китай, США и Германия. По оценкам эксперта, в ближайшее время этот мировой рынок будет расти на 5% ежегодно. Наибольший рост предполагается в Китае и других развивающихся регионах.
Основные поставщики пропиленгликоля – «Нижнекамскнефтехим» и СИБУР
Еще одно из основополагающих свойств пропиленгликоля – способность выступать пластификатором, а также растворителем для различных веществ, в том числе большинства низкомолекулярных органических соединений, содержащих кислород и азот. Это делает его востребованным веществом в производствах целлофановых и поливинилхлоридных плёнок, а также в лакокрасочной индустрии.
И в жар, и в холод
Благодаря возможности повышать и понижать температуру жидкостей, существенные объемы пропиленгликоля направляются на производство антифризов и теплоносителей.
Как отмечают поставщики жидкостей для теплоносителей, водный раствор пропиленгликоля отличается отсутствием прямой зависимости между ростом концентрации и теплофизическими свойствами раствора. При понижении концентрации температура кристаллизации, теплопроводность и теплоемкость не снижаются. Это позволяет экономить пропиленгликоль при создании готовых продуктов.
Хотя наиболее популярен в этой сфере в качестве компонента моноэтиленгликоль, чрезвычайно низкая токсичность пропиленгликоля позволяет его использовать в отопительных системах с открытым контуром, а также на объектах с повышенными требованиями к экологической безопасности.
Среди них – общественные и жилые помещения, фармацевтические, косметические, пищевые производства, так как даже при разгерметизации системы отопления или охлаждения и попадании теплоносителя или антифриза на базе пропиленгликоля в организм риска отравления людей нет.
Также пропиленгликоль не опасен для воздуха, грунта и грунтовых вод: он быстро разлагается и не накапливается. Долгосрочные тесты на токсичность, проведенные на грызунах и собаках, показывают, что это вещество не является канцерогеном.
Безопасность пропиленгликоля была оценена и подтверждена международными и национальными институтами, например, Организацией экономического сотрудничества и развития (ОЭСР). Это позволяет использовать это вещество в фармацевтике в качестве растворителя для активных ингредиентов в лекарствах и пищевой промышленности (присадка E1520), например, для растворения ароматизаторов в напитках или поддержания влажности корма для животных.
Помимо этого, химическая нейтральность молекулы пропиленгликоля (т. е. обычно она не вступает в реакцию с другими веществами) делает его полезным при сочетании контрастирующих химических веществ, например, в парфюмерии, для создания единой однородной жидкости.
Еще одной набирающей популярность сферой применения пропиленгликоля становится производство жидкости для электронных сигарет. Пропиленгликоль помогает правильно смешивать компоненты жидкости, а также улучшает вкусопередачу и повышает текучесть жидкости, позволяя ей лучше парить. Конкурент вещества в этой области – глицерин.
Полезный побочный продукт
Благодаря исключительно высокой растворяющей способности и большой вязкости, достаточно широкое распространение получил один из сопродуктов пропиленгликоля – дипропиленгликоль.
Он активно используется в сфере производства смол, пластиков и чернил. Добавки дипропиленгликоля к другим гликолям улучшают их свойства как селективных растворителей для экстракции ароматических углеводородов.
Помимо этого, это вещество используется как компонент гидравлических жидкостей, в качестве антиобледенительной присадки к топливу и в аэрозолях с бактерицидными свойствами (наиболее эффективно – в смеси с изопропиловым спиртом).
Эксперты считают сектор пропиленгликоля перспективным и прогнозируют дальнейший стабильный спрос на этот продукт в долгосрочной перспективе. Но в ближайшее время на определенный период объемы потребления гликолей могут сократиться на фоне стремящихся к многолетним пикам цен, которые на споте в Европе приближаются к 1000 евро. При этом мощности по производству рискуют снизиться из-за разразившегося в нескольких ключевых странах производства энергокризиса.
Нина Адамова из ЦЭП Газпромбанка отмечает, что за последние месяцы цены на гликоли в России не опускались ниже 100 тысяч рублей за тонну (с учетом НДС), хотя объем производства внутренними предприятиями за январь-август 2021 года не снизился, оставаясь примерно на уровне аналогичного периода прошлого года.
На внешних рынках стоимость гликолей также остается на максимумах и продолжает расти. Эксперт поясняет, что на глобальном уровне на рынке гликолей меньше, чем на других химических секторах отражаются последствия энергокризиса в Китае и Европе. Это связано с тем, что основной продуцент гликолей в мировой нефтехимической отрасли 2 ближневосточные компании, которые в отличие от европейских, китайских и других азиатских производителей, не страдают от этой проблемы.
Пропиленгликоль
Пропиленглико́ль — бесцветная вязкая жидкость со слабым характерным запахом, сладковатым вкусом, обладающая гигроскопическими свойствами.
Содержание
Физико-химические свойства пропиленгликоля
Основные свойства
Растворимость
Пропиленгликоль является хорошим растворителем [1] [7] [8] [9] [10] [11] для различного класса соединений (см. табл.2). С ним полностью смешивается большинство низкомолекулярных органических соединений, содержащих кислород и азот:
Плотность и другие свойства
В табл. 3-5 представлены данные [1] [6] по плотности, температуре кипения и теплоте испарения чистого 100%-ого пропиленгликоля.
Приложение
Таблица 1. Основные физико-химические свойства 1,2-пропиленгликоля
Таблица 2. Растворимость в 1,2-пропиленгликоле различных веществ при 25 °C
Р-растворимо, С-слабо растворимо, Н-нерастворимо | |||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Вещество | г/100г | Вещество | г/100г | Вещество | г/100г | ||||||||||||||||||||||||
Алоин | 4,37 | Амилацетат | Р | Анестезин (бензокаин) | 12,2 | ||||||||||||||||||||||||
Антипирин | 25 | Аравийская камедь | 45,20 | Изоамилформиат | Р | ||||||||||||||||||||||||
Йодвисмутат натрия | 6,4 | Камфора | 9,8 | Канифоль | 24,1 | ||||||||||||||||||||||||
Карбамид | С | Каучук | 26 | Клей костный | Н | ||||||||||||||||||||||||
Кофеин | 0,77 | Кумарин | 7,7 | Ланолин | С | ||||||||||||||||||||||||
Лимоннокислый натрий | 0,23 | Люминал (фенобарбитал) | >49 | Масло ализариновое | 3,7 | ||||||||||||||||||||||||
Масло апельсиновое | 0,26 | Масло гвоздичное | Р | Масло кассиевое | Р | ||||||||||||||||||||||||
Масло касторовое | 0,8 | Масло кокосовое | Н | Масло лимонное | 0,81 | ||||||||||||||||||||||||
Масло льняное | С | Масло мускатное | 1,53 | Масло оливковое | 1 | ||||||||||||||||||||||||
Масло парафиновое | Н | Масло сассафрасовое | 2,02 | Масло соевое | 1 | ||||||||||||||||||||||||
Масло спермацетовое | 1 | Масло талловое | 50 | Мертиолят | 29 | ||||||||||||||||||||||||
Метафен | 60 | Фенацетин | 2,1 | ||||||||||||||||||||||||||
Фенилэтиловый спирт | Р | Фенотиазин | 89 | ||||||||||||||||||||||||||
Хлорбензол | 29 | Хлортимол | 70 | Цетиловый спирт | 0,23 | ||||||||||||||||||||||||
Цинеол | 19,9 | Цитраль | Р | Четыреххлористый углерод | 30,5 | ||||||||||||||||||||||||
Шеллак | Физико-химические свойства водных растворов пропиленгликоляХимические свойства пропиленгликоляПропиленгликоль известен в виде двух изомеров: 1,2-пропиленгликоль Вследствие наличия асимметрического атома углерода имеются два оптических изомера: один, вращающий плоскость поляризации света влево, (-)-форма и другой — вправо, (+)-форма. Пропиленгликоль, получаемый в промышленности гидратацией окиси пропилена, представляет собой рацемическую смесь обоих оптических изомеров (рацемат). По химическим свойствам 1,2-пропиленгликоль — типичный гликоль. С щелочными металлами и щелочами образуют гликоляты, с карбоновыми кислотами и ангидридами — одно- и двузамещенные сложные эфиры; этерификация 1,2-пропиленгликоля и моноэфиров приводит к диэфирам. При дегидратации в присутствии кислот или щелочей 1,2-пропиленгликоль образует смесь диметил-1,4-диоксанов, в присутствии Н3РО4 при 250 °C-пропионовый альдегид, в присутствии АlРО4 — аллиловый спирт (2-пропен-1-ол)CH2=CH-CH2-OH и ацетон. При каталитическом дегидрировании 1,2-пропиленгликоля дает ацетол СН3-СО-СН2-ОН или пропионовый альдегид, пропионовую кислоту, метилглиоксаль и др. В процессе окисления 1,2-пропиленгликоля продуктами реакции являются ацетон, пропионовый альдегид, молочная кислота, формальдегид, ацетальдегид и др. Токсические свойства пропиленгликоляПроизводство пропиленгликоляСхема производстваПолучение пропиленгликоля осуществляется путем гидратации окиси пропилена при температуре от 160 до 200 градусов и при давлении около 1,6 МПа. При этом выделяется 85,5 % пропиленгликоля, 13 % дипропиленгликоля и 1,5 % трипропиленгликоля. Выделяют гликоли в вакууме на ректификационной колонне. Гарантийный срок хранения продукта — один год со дня изготовления. Пищевой пропиленгликоль хранится около двух лет. В процессе эксплуатации не следует забывать, что при перегреве растворов, содержащих пропиленгликоль, начинается разложение основы и присадок, поэтому возможно ухудшение теплофизических свойств раствора. Основные мировые производителиСпецификацииПрименение пропиленгликоляАнтифризы (теплоносители, хладоносители)Низкозамерзающие теплоносители на основе водного раствора пропиленгликоля широко используются в различных отраслях промышленности в качестве теплоносителей (антифризов), в том числе в системах отопления, вентиляции, кондиционирования жилых домов и общественных зданий, в системах охлаждения пищевых производств, а также в другом теплообменном оборудовании в интервале температур от −40 °C до +108 °C. Коррозионная активность пропиленгликоля ниже, чем у большинства известных водных растворов солей и спиртов, что позволяет предъявлять невысокие требования к сортности стали для оборудования и снизить стоимость используемого оборудования. [источник не указан 1121 день] Зависимость температуры замерзания теплоносителей от концентрации в них пропиленгликоля:
В домашних условиях можно определить температуру замерзания t замерзания °С эксплуатируемого теплоносителя по плотности. Зависимость плотности от температуры замерзания для водных растворов пропиленгликоля приведены в таблице 2. Зависимость плотности от температуры начала кристаллообразования пропиленгликоля:
Пищевая промышленностьВ пищевой промышленности пропиленгликоль зарегистрирован в качестве пищевой добавки E1520 как влагоудерживающий, смягчающий и диспергирующий агент. Пропиленгликоль используют также в производстве жидкостей для заправки электронных сигарет. Учёные увидели рост вредных веществ в паре при продолжительном использовании электронных сигарет Статьи редакцииИсследователи Национальной лаборатории имени Лоренса в Беркли изучили производимые в результате парения двух типов электронных сигарет вещества и выяснили, что чем дольше они используются без очистки, тем больше в паре вредных веществ. Об этом сообщается в пресс-релизе на сайте EurekAlert. В рамках исследования специалисты выяснили, что при нагревании жидкости в электронных сигаретах, состоящей из смеси пропиленгликоля и глицерина, образуются два основных вредных компонента. Первый — формальдегид — потенциально вреден для слизистых и в больших объёмах (десятки миллилитров) токсичен, однако он применяется в небольших концентрациях в пищевой и косметической промышленностях. Второй — акролеин — вызывает раздражение дыхательных путей и оболочек глаз, является продуктом разложения глицерина, относится к I классу опасности. Авторы исследования сконцентрировались на изучении содержания акролеина в паре, генерируемом электронными сигаретами. Для изучения были взяты две модели: дешёвая с одной спиралью и более дорогая с двумя спиралями, которые испаряют жидкость при нагреве. Кроме того, исследователи построили специальный аппарат, который имитировал последовательные затяжки электронными сигаретами, делая «вдохи» длиной в 5 секунд каждые 30 секунд. Выяснилось, что количество вредных веществ в паре растёт со временем: когда сигарета «нагрета», их больше, чем при первых затяжках. Например, сигарета с одной спиралью под напряжением 3,8 вольта генерировала 0,46 микрограмм акролеина в первые пять затяжек, а в «разогретом» состоянии — 8,7 микрограмм за затяжку. При этом исследователи отметили, что сигарета с двумя спиралями давала «гораздо меньше вредных веществ» (сколько именно, не уточняется). То же напряжение нагревало две спирали до более низкой температуры, и пара генерировалось меньше. Учёные пришли и к другим очевидным выводам: при повышении подаваемого на спираль напряжения росло потребление жидкости при каждой затяжке, а также температура пара. По словам авторов работы, после продолжительного использования электронной сигареты без чистки количество вредных веществ увеличивается. Проведя девять циклов по 50 затяжек в каждом, они выяснили, что количество вредных альдегидов в паре увеличилось на 60% между первым и девятым циклами. Это связано с гарью, появляющейся на поверхности спирали — она начинала дополнительно выделять вредные вещества. Однако в целом исследователи пришли к выводу, что количество генерируемых электронными сигаретами веществ кратно меньше, чем у традиционных сигарет. Если принять, что при выкуривании одной сигареты курильщик затягивается 20 раз, то электронная сигарета произведёт 90-100 микрограмм акролеина, а обычная (с табаком) — 400-650 микрограмм. Сторонники электронных сигарет говорят, что в них гораздо меньше вредных веществ, чем в обычных сигаретах, поэтому лучше использовать электронные. Я бы сказал, что это так для определённых потребителей — например, для заядлых курильщиков, которые не могут бросить — но проблема в том, что это не означает, что они не вредные. Обычные сигареты супер вредные. Электронные сигареты — просто вредные. Ряд российских СМИ преподнесли работу учёных как появление доказательств вреда всех электронных сигарет. Однако то, что пар электронных сигарет так или иначе вреден, уже было неоднократно доказано. Исследователи из Беркли отмечают, что основа для жидкости — пропиленгликоль и глицерин — широко применяются в дымогенераторах на концертах, а также являются безопасными пищевыми добавками. Проблема в том, что во время вдыхания в паре они ведут себя иначе, и их долгосрочные эффект на здоровье не изучен, так как подобные исследования начали проводится лишь в начале 10-х годов с ростом популярности электронных сигарет. Всё, что нужно знать о пропиленгликоле (PG)Продолжаем подробно рассказывать о компонентах жидкостей для парения. Сегодня — перевод отличной и полной статьи с сайта vapingpost.com про пропиленгликоль (PG). Содержание и навигация Общая характеристика пропиленгликоля (ПГ)Физико-химические свойства ПГPG — полярная молекула, ее отрицательные и положительные заряды, переносимые атомами, распределены неоднородно. Он смешивается с водой и спиртом, но не с маслами или очень неполярными растворителями (гексан, октан и т.д.). Его высокая полярность позволяет ему солюбилизировать (приклеивать к себе) многие ароматические соединения (полярные молекулы, такие как: ванилин, мальтол и т.д.), что оправдывает его использование в качестве ароматического субстрата. Однако он не подходит для ароматизаторов, содержащих высокую концентрацию неполярных молекул, таких как терпены (лимонен, пинен и т.д.). Процесс производства PGPG получают из углехимии и, как правило, из нефтехимии. Он синтезируется в результате реакции гидратации пропиленоксида в кислой среде. Эта реакция происходит при 200°C под давлением 12 бар. При этом образуется смесь ПГ, дипропиленгликоля (DiPG), трипропиленгликоля (TriPG) и меньшего количества более длинноцепочечных гликолей. Полученная смесь обезвоживается путем выпаривания, затем каждый из полученных гликолей очищается путем дистилляции. Следует отметить, что в настоящее время ведутся исследования по достижению органического синтеза. Однако «органический» PG — это экстраполяция, поскольку он не существует в естественном состоянии. Его можно получить только в некоторых случаях из органического сырья. Применение пропиленгликоляМногие промышленные отрасли используют ПГ благодаря его разнообразным физико-химическим свойствам, некоторые примеры которых приведены ниже: МетаболизацияМетаболизм молекулы в организме определяется последовательностью химических реакций, которым подвергается соединение после поглощения для его утилизации или выведения. PG всасывается в организм при приеме внутрь, вдыхании или инъекциях (подкожных и внутривенных). В основном он метаболизируется в печени и, в меньшей степени, в почках. Затем он преобразуется в молочную кислоту и пировиноградную кислоту. Эти элементы, естественно присутствующие в организме, необходимы для производства энергии, в которой нуждается организм (цикл Кребса). У здорового взрослого человека большая часть PG метаболизируется или выводится из организма через 2-4 часа после приема. От 12 до 45% неметаболизированного ПГ выводится с мочой. ТоксикологияВ научной литературе нет сообщений о смертельных случаях, связанных с передозировкой PG. В качестве пищевой добавки он считается малотоксичным, о чем свидетельствует его классификация FDA как GRAS-вещества (Generally Recognised As Safe). Управление уточняет, что нет оснований подозревать опасность для населения в случае употребления PG с учетом потребляемых количеств. Исходя из принципа предосторожности, Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) установила рекомендуемую максимальную суточную дозу потребления на уровне 25 мг/кг. Для человека весом 70 кг это составляет приблизительно 1,7 г ПГ в день. Однако исследования с использованием гораздо более высоких доз не выявили каких-либо необратимых побочных эффектов. Тем не менее, повторное ежедневное воздействие большого количества PG в течение нескольких месяцев может привести к почечной недостаточности или молочнокислому ацидозу. Последний фактически вызывается избытком молочной кислоты (продукта метаболизма) в организме, что приводит к нарушению кислотно-основного баланса. Симптомы, связанные с молочнокислым ацидозом, не являются специфическими и в основном характеризуются диффузной болью в груди или животе, тошнотой или проблемами с дыханием. Кроме того, некоторые люди склонны к побочным эффектам. Заболевания печени или специфическое лечение (лекарственный препарат на субстрате PG), по-видимому, усиливают накопление PG и, следовательно, молочной и пировиноградной кислоты. Однако в большинстве случаев после прекращения приема PG состояние пациентов нормализовалось. Повторные передозировки могут также оказывать влияние на центральную нервную систему. Следует отметить, что эти эффекты наблюдаются только в контексте научных исследований, где испытуемые подвергались воздействию очень высоких концентраций PG, которые, следовательно, значительно превышают рекомендуемые дозы. Эти дозы ни в коей мере не сравнимы с теми, которые содержатся в продуктах сельского хозяйства или в продуктах для вейпинга. Для сравнения, вейпер, вдыхающий 5 мл электронной жидкости, содержащей 50% PG, подвергается воздействию 2,5 г PG в день. Как сказал Парацельс в 1537 году, «яд определятся дозировкой«. Пероральное применениеНи в одном исследовании не упоминается о летальной пероральной дозе PG для человека. В редких случаях несмертельной передозировки токсичность PG не была клинически доказана. Прием чрезмерного количества PG может вызвать нарушения нервной системы (прием 228 мг/кг/день в течение 13 месяцев). Аналогичным образом, избыток молочной кислоты, вызванный метаболизмом слишком высокой повторяющейся дозы PG, может вызвать молочнокислый ацидоз. Передозировка также может привести к осмотической дерегуляции (обезвоживание клеток) и вызвать сердечную токсичность. Применение путем ингаляцииВ научной литературе имеются исследования токсикологических эффектов вдыхания PG, проведенные на животных и людях. Что касается животных, можно упомянуть два исследования, в которых пары PG вдыхались приматами и крысами ежедневно в течение нескольких месяцев. Наблюдались некоторые несерьезные побочные эффекты, такие как: потеря или увеличение веса, носовое кровотечение, небольшое снижение уровня лейкоцитов и т.д. Вскрытие животных не выявило повреждений органов. Аналогичный, но более поздний эксперимент показал схожие результаты. Испытания на людях проводятся реже. Тем не менее, можно упомянуть об одном исследовании, в котором приняли участие 93 пациента, страдающих хроническими респираторными заболеваниями. В течение 15 минут, используя дыхательную маску, испытуемые вдыхали аэрозоль, полученный из 40% раствора PG. Авторы исследования сообщают, что пациенты хорошо переносили вдыхание аэрозоля, без каких-либо побочных эффектов во время теста и в последующие дни. Эти исследователи даже рекомендуют использовать PG в качестве «транспортного средства» для введения бронхолитических аэрозольных препаратов. Таким образом, очевидно, что при вдыхании PG не проявляет токсичности ни для каких органов, включая легкие. Единственным наблюдаемым неблагоприятным эффектом является раздражение дыхательных путей после многократных воздействий. Это явление может наблюдаться только у части населения, что свидетельствует о его субъективности. Введение при контакте с кожейPG используется в составе многочисленных фармацевтических и косметических продуктов, предназначенных для нанесения на кожу. В настоящее время имеется большое количество исследований, посвященных изучению эффектов, возникающих при контакте с кожей. В большинстве из них авторы пришли к выводу, что PG может вызывать реакцию на обрабатываемом участке у некоторых субъектов. Было проведено несколько тестов на сенсибилизацию или раздражение кожи с использованием дезодоранта, содержащего высокие дозы PG (до 86%). В этих различных исследованиях лишь в нескольких случаях наблюдалась видимая реакция раздражения. Аналогичное исследование, проведенное на 886 испытуемых, контактировавших с чистым PG в виде пластыря (данные о частоте воздействия отсутствуют), показало, что у 16% испытуемых появились признаки раздражения. Из этих 16% — 65% испытуемых сообщили, что регулярно имеют проблемы с кожей, что снижает причинно-следственную связь между реакцией раздражения и воздействием PG. Таким образом, явления раздражения, вызванные воздействием PG, связаны с физиологией индивидуума и не являются закономерностью, применимой ко всему населению. Более того, обзор, основанный на изучении более 45 000 субъектов, склонных к аллергии на PG (реакция экземы, вызванная применением пластыря, содержащего 20% PG), показывает, что лишь незначительная часть населения может иметь побочные эффекты, связанные с PG. В 1991 году Catanzaro J.M. и Smith J.G подготовили резюме исследований, касающихся воздействия PG на кожу. В перечисленных исследованиях до 12,5% людей, чувствительных к PG, проявляли аллергическую реакцию. Аналогично, чем выше доля PG, воздействию которого подвергается исследуемая популяция, тем больше увеличивается процент людей, чувствительных к раздражению от PG. Это демонстрирует концепцию «порога», ниже которого раздражающая реакция не возникает. Этот порог, по-видимому, зависит от конкретного человека, что подчеркивает субъективный характер реакции на воздействие PG. В целом, литературные данные противоречивы в отношении раздражающей или аллергенной природы этой сенсибилизации. Вопрос остается открытым, но большинство исследований классифицируют PG как умеренный раздражитель кожи. Внутривенное введениеСлучаи внутривенного передозировки PG. В некоторых случаях исследователи наблюдали дисфункцию почек после внутривенного введения более 90г. PG в день. Состояние пациентов улучшилось после прекращения лечения. Исследования по введению больших внутривенных доз PG показывают, что побочные эффекты (метаболические нарушения) носят временный характер (возвращаются к норме через 24-72 часа после прекращения лечения). Хотя имеется мало исследований по ингаляционному введению PG людям, было проведено большое количество исследований по изучению этих эффектов при других способах введения. В этих исследованиях дозы, полученные при приеме внутрь, контакте с кожей или внутривенно, были очень высокими, и ни одна из них не вызвала необратимых эффектов. Наблюдаемые побочные эффекты вызваны воздействием очень высоких доз PG. Следует отметить, что при использовании персонального устройства для вейпинга невозможно достичь такого уровня воздействия. Пропиленгликоль в вейпинге (электронных сигаретах)Роль в электронных жидкостяхPG является компонентом разбавителя, используемого в большинстве коммерческих электронных жидкостей. Исторически он также является основным ингредиентом жидкостей для электронных сигарет. Протестированный и одобренный фармацевтической промышленностью в качестве носителя активных веществ бронхолитиков (например, Вентолина), он представляется идеальной основой жидкостей для вейпинга благодаря своим физико-химическим свойствам: Он испаряется при относительно низкой температуре. В газообразном состоянии он конденсируется в мелкие капли (обычно в присутствии воздушного потока), захватывая некоторые из соседних молекул (например, никотин, ароматические соединения, воду и т.д.). В результате такого быстрого эффекта образуется аэрозоль, который визуально имитирует дым. Жидкие частицы или мельчайшие капли PG, образующие аэрозоль, служат для диффузии других молекул, находящихся в ловушке. Благодаря своему размеру, эти частицы PG (от 0,1 мкм до 2 мкм) проникают глубоко в дыхательные пути, обеспечивая тем самым почти оптимальную доставку и поглощение содержащегося в них никотина. Низкая вязкость жидкости выгодна при использовании персонального устройства для вейпинга. Действительно, когда электронная жидкость испаряется, фитиль, находящийся в сердцевине нагревательных спиралей, может высыхать. Если пропитывание новой жидкостью происходит слишком медленно, может произойти перегрев, вызывающий неприятные обонятельные и вкусовые ощущения, известные как «сухой удар» или «гаррик». Обладая низкой вязкостью (и, следовательно, хорошей капиллярностью), PG ограничивает локальное высыхание фитиля и, следовательно, снижает риск неприятных ощущений. Химические PG свойства позволяют ему отлично связывать и переносить никотин, а также многочисленные ароматические соединения, содержащиеся в ароматизаторах, используемых для производства жидкостей для вейпинга. Его термическая стабильность означает, что он не подвержен значительному разрушению при испарении жидкости (при нормальных условиях использования). Немногочисленные токсичные соединения, образующиеся при его разложении (в основном из семейства альдегидов), присутствуют в гораздо в меньших количествах, чем в табачном дыме. Сравнение ЛОС (летучих органических соединений) и карбонилов (включая альдегиды), обнаруженных в парах жидкости для вейпинга (50 затяжек по 4 с) по сравнению с табачным дымом (1 сигарета, затяжка 2 с). Ограничения и рекомендации по использованию PGОдним из основных ограничений в отношении использования PG в качестве компонента разбавляющей основы жидкости для вейпинга является его раздражающий характер. Действительно, его вдыхание может быть затруднено для очень чувствительных или непереносимых субъектов: ощущение дискомфорта в задней части горла, потенциально сильное раздражение в дыхательных путях, сильный и повторяющийся кашель. В этом конкретном случае единственным решением представляется полный отказ от употребления PG путем удаления его из состава. Чувствительным к PG пользователям, не страдающим непереносимостью, необходимо найти баланс в составе основы для жидкости. PG может вызывать раздражение с определенного порога — поэтому вейперам рекомендуется протестировать несколько разных уровней концентрации PG в жидкости, пока они не найдут дозировку, которая им подходит. Не существует «идеального» химического состава основы. Физиология вейпера и субъективность воспринимаемых ощущений требуют индивидуальной адаптации в каждом конкретном случае на основе критериев, которые он считает важными: удовольствие, восприятие вкуса, чувствительность/нечувствительность к раздражению PG, доставка никотина и т.д. Важно, чтобы каждый вейпер нашел ту дозировку, которая ему подходит, чтобы помочь ему отказаться от табака. Следует отметить, что в случае интенсивного парения, связанного с высоким потреблением PG, гигроскопичность PG может вызвать проблемы обезвоживания, такие как сухость слизистой оболочки или ощущение сухости во рту. По этой причине рекомендуется поддерживать хорошую гидратацию не только во время парения, но и после него (если просто: пейте больше жидкости). Кроме того, поскольку PG метаболизируется в организме в молочную кислоту (как сказано выше), чрезмерное потребление может способствовать появлению более сильных судорог или мышечных болей, чем обычно, после больших физических нагрузок. Примечание: PG часто используется в качестве разбавителя для некоторых ароматизаторов, применяемых при создании жидкостей. Использование этих ароматизаторов вносит незначительное количество PG в конечный состав жидкости (до 20% PG в конечном объеме жидкости для вейпинга). Его присутствие в качестве вкусового субстрата не часто упоминается на этикетках жидкостей, возможно, по соображениям коммерческой тайны. Доступные альтернативы использованию пропиленгликоляГлицерин или растительный глицерин (VG)Основной альтернативой PG для использования в качестве основы для жидкости является 1,2,3-пропантриол, более известный как растительный глицерин (VG). Во время парения VG превращается в густой, плотный пар. Он имеет слегка сладковатый вкус, который маскирует восприятие ароматических соединений, содержащихся в электронной жидкости. Температура кипения VG выше, чем у PG (290°C). В результате, чем выше доля VG в жидкости для вейпинга, тем выше температура, необходимая для его испарения. Стоит отметить, что повышение температуры жидкости во время парения может способствовать образованию элементов деградации. По этой причине анализ эмиссии паров является ключевой задачей для будущего вейпинга. Одна из целей LFEL — понять это явление, чтобы измерить его последствия. VG также примерно в 30 раз более вязкий, чем PG. Поэтому ему труднее пропитать фитиль персонального устройства для вейпинга, чем PG. Поэтому существует больший риск локального высыхания. Чтобы компенсировать это, необходимо подождать, пока жидкость правильно пропитает устройство, и подождать несколько секунд между двумя затяжками. Вейперы также могут адаптировать свое устройство, используя нагреватели и фитили, подходящие для вязких веществ. 1,3-пропандиол1,3-пропандиол является энантиомером 1,2-пропандиола (PG); эти два соединения имеют одинаковую молекулярную формулу (они образованы из одних и тех же атомов), но разную молекулярную структуру. Более известный в мире вейпинга как «вегетол», 1,3-пропандиол имеет промежуточные физико-химические свойства между PG и VG. Его температура кипения составляет 215°C (PG: 188°C и VG: 290°C). Кроме того, это полярная молекула, которая способна солюбилизировать почти все компоненты, присутствующие в жидкостях. Похоже, что он представляет собой подходящий вектор как с точки зрения доставки никотина, так и с точки зрения восприятия вкуса жидкости для электронных сигарет. На основе библиографического поиска было обнаружено очень мало исследований, посвященных токсичности вегетола при вдыхании. Однако в публикации 2005 года (относящейся к исследованию по ингаляции) сообщается, что у испытуемых, вдыхавших 1,8 г вегетола 6 часов в день в течение 10 дней, не наблюдалось необратимых побочных эффектов. В свете этого единственного исследования вегетол может показаться подходящим для использования при парении. Он термически стабилен (используется в производстве полиэфиров), и его термическая деградация происходит только при температуре выше 200°С. При испарении он образует аэрозоль, аналогичный тому, который получается при использовании PG. PG обладает физико-химическими свойствами, которые делают его идеальным субстратом для диффузии таких соединений, как никотин или ароматические соединения. Он помогает доставлять никотин, способствуя сокращению гортани (удар по горлу) при соблюдении ароматического баланса жидкости для вейпинга. Однако у некоторых людей может возникнуть реакция на PG или непереносимость. В этом случае его следует заменить на VG или вегетол, которые по своим физико-химическим свойствам схожи с PG. В связи с субъективным характером ощущений, которых добиваются курильщики, не существует идеального или универсального состава матрицы разбавителя. Потребители жидкостей для электронных сигарет должны протестировать несколько субстратов и дозировок (PG, VG, вегетол), чтобы найти смесь, которая подходит им лучше всего. ЗаключениеПропиленгликоль используется во многих повседневных продуктах в течение очень долгого времени. Хотя имеется мало исследований, касающихся вдыхания PG человеком в контексте использования вейпинга, есть много исследований по другим способам введения. В некоторых случаях вводимые дозы (90 г/день) значительно превышают дозы, которые потенциально может вдыхать ежедневно пользователь электронных сигарет. Несмотря на количества, использованные в этих исследованиях, было отмечено небольшое количество побочных эффектов, ни один из которых не был необратимым. В контексте использования вейп-индустрии, PG обладает рядом качеств, которые делают его отличной основой для электронных жидкостей: Важно, чтобы потребитель нашел ту смесь, которая позволит ему навсегда отказаться от табака. Независимо от того, основан ли состав жидкости на PG и/или VG и/или вегетоле, он будет определяться требованиями вейпера в отношении его критериев, таких как переносимость PG, плотность и количество искомого пара, интенсивность удара по горлу или восприятие ароматического вкуса. Поэтому состав основы для жидкости для вейпинга можно рассматривать как субъективный параметр, который должен быть адаптирован к каждому пользователю. Тем не менее, рекомендуется адаптировать свой стиль парения и устройство к характеристикам используемой жидкости, чтобы предотвратить образование токсичных элементов в получаемых парах. Если вы нашли ошибку, выделите ее и нажмите Ctrl+Enter.
|