Pyrolysis of Tobacco in Air

Význam tématu

Pyrolýza tabáku za přítomnosti vzduchu simuluje procesy hoření a umožňuje identifikovat široké spektrum látek uvolněných během kouření. Analytické stanovení těchto produktů je klíčové pro toxikologické, environmentální i průmyslové aplikace.

Cíle a přehled studie

Studie se zaměřuje na analytickou pyrolýzu tabáku v přítomnosti vzduchu s následným zachycením a analýzou pyrolyzátu pomocí GC/MS. Cílem je rozdělit volatilizované a pyrolytick� produkty a kvantifikovat hlavní sloučeniny.

Použitá metodika

Tabák je pyrolýzou zahříván na 800 °C po dobu 25 s v CDS Pyroprobe. Uvolněné látky jsou zachycovány na Tenaxové pasti a následně desorbovány při 325 °C po dobu 4 min. Plynná fáze je převedena do GC/MS detektoru.

Použitá instrumentace

• CDS Pyroprobe s řízenou rychlostí ohřevu a volitelnou teplotou
• Past s adsorbentem Tenax, ohřev desorpce 325 °C
• GC/MS: kolona 5% fenylmethylsiloxan 30 m × 0,25 mm, split 50:1, program pece 40 °C (2 min) → 300 °C (8 °C/min), rozsah m/z 35–600
• Reakční plyn: vzduch 30 ml/min

Hlavní výsledky a diskuse

Nejintenzivnější pík odpovídá nikotinu, který je volatilizován z tabáku. Mezi pyrolytické produkty celulózy patří furfural a methylcyklopentenon. Identifikovány byly také aromatické uhlovodíky (toluen, xylen, naftalen) a fenolické sloučeniny (fenol, methylfenol). Alifatické produkty zahrnují limonen a dlouhořetězové alkoholy. Nastavení teploty, času a průtoku ovlivňuje poměr těchto látek.

Přínosy a praktické využití metody

• Detailní profilace složení cigaretového kouře
• Simulace různých fází hoření
• Využití v QA/QC tabákového průmyslu
• Podpora toxikologických a environmentálních studií

Budoucí trendy a možnosti využití

Další směřování zahrnuje mikro-pyrolýzu v kombinaci s vysokorozlišovacími detektory, izotopové značení pro studium dráhy rozkladu, online monitoring kouře a pokročilé modelování tuhnoucího hoření.

Závěr

Metoda pyrolýzy tabáku za přítomnosti vzduchu s následnou GC/MS analýzou nabízí flexibilní a citlivý přístup k charakterizaci kouře. Umožňuje rozlišení mezi volatilizovanými a pyrolytickými produkty a poskytuje cenná data pro výzkum i průmyslové aplikace.

Reference

• Rostami A, Murthy J, Hajaligol M. Modeling of a smoldering cigarette. J Anal Appl Pyrolysis. 2003;66(2):281-301.