ФИЛЬТРУЮЩИЙ РАСТВОР ДЛЯ КАЛЬЯНА
FILTERING SOLUTION FOR HOOKAH

Изобретение относится к составам для фильтрования дымовых газов, образуемых при курении с использованием кальяна, и предназначено для очистки этих газов от вредных веществ.
Известно использование в кальянах в качестве фильтрующей и одновременно охлаждающей жидкости пресной воды в чистом виде или с различными ароматизирующими и вкусовыми добавками, например вино, ментол, мед, сахар, пирадины, лакрица, камедесмола и др. (см. описание изобретения к патенту РФ №2388387) [1].
Недостатком этого решения является то, что дым, пропущенный через фильтрующий раствор, только улучшает вкус и запах, однако не очищается от опасных для здоровья курильщика вредных веществ, образующихся в результате сгорания табака и древесного угля, в частности оксидов углерода, серы и азота; соединений тяжелых металлов; органических соединений и других химических элементов, в т.ч. канцерогенных, причем необходимость прикладывать определенное усилие при вдохе дыма приводит к проникновению его в более глубокие участки легких, что усугубляет вред курения.
Технической задачей изобретения является разработка фильтрующего состава, снижающего вредное влияние табачного дыма на курильщика и окружающих, при этом недорогого, экологически безопасного, с высокой степенью нейтрализующей эффективности к кислым газам, вредным органическим соединениям и солям тяжелых металлов.
Поставленная техническая задача решается тем, что в фильтрующем растворе для кальяна, содержащем воду с улучшителями вкуса в виде сахара и ароматизаторов, в нем новым является то, что он дополнительно содержит морскую соль, динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, известную как «Трилон-Б» (далее Трилон-Б), гидроокись щелочного металла и гидрофосфат щелочного металла, а в качестве ароматизатора содержит эфирное масло, при рН 8-9 ед.
При этом раствор имеет следующее соотношение компонентов, мас.%:
Морская соль
2,1-6,3
Трилон-Б
0,7-0,9
Сахар
0,1-0,3
Гидроокись щелочного металла
0,07-0,09
Гидрофосфат щелочного металла
0,01-0,03
Эфирное масло
0,00001-0,00003
Вода пресная
Остальное
2
2
В качестве морской соли используют природную соль древнего моря, например «Мертвого моря», или бишофит (преимущественно), основу которого (90-96 мас.%) составляет шестиводный хлорид магния MgCl×6НО, а кроме того, содержит различные соли щелочных, щелочноземельных и редкоземельных металлов, поэтому благодаря его структурой и физико-химическим свойствам он обладает свойством образовывать комплексные соединения с различными соединениями, т.е. является частично комплексообразователем - абсорбентом, при этом придает раствору лечебные свойства.
Трилон-Б используют в качестве комплексона, образующего с ионом многовалентных (тяжелых) металлов устойчивые водорастворимые соединения при слабощелочных значениях рН 8-9 ед., т.е. является абсорбентом соединений тяжелых металлов и одновременно окислителем окислов углерода, азота и серы, а также абсорбентом органических соединений.
Сахар придает раствору и соответственно дыму приятный вкус, а также из-за наличия в его структуре гидроксильных групп является абсорбентом органических и неорганических соединений. При этом используют преимущественно фруктовые сахара (моно и дисахариды): фруктоза, глюкоза, сахароза, которые химически более активны и полезны для человека.
Гидроокись щелочного металла (Na+или К+) добавляют для регулирования водородного показателя рН раствора в области слабощелочных значений в пределах 8-9 ед. и частично для образования гели магния (гидроокиси магния). Водонерастворимые частицы гидроокиси магния при перемешивании растворяются благодаря наличию комплексона, благодаря чему раствор имеет способность нейтрализовать кислые газы с получением экологически безопасных соединений. Гидроокиси щелочного и щелочноземельного металла являются основными поглотителями кислых газов с получением экологически безопасных водорастворимых солей.
Гидрофосфат щелочного металла (Na+ или К+) является, во-первых, ингибитором коррозии, а также регулятором рН среды, особенно при израсходования щелочи.
Эфирное масло (кедровое, эвкалиптовое и т.д.) применяют не только как ароматизатор, но для придания составу лечебного эффекта (в основном).
В таблице 1 приведены варианты предлагаемого состава.
Таблица 1
Состав
Количество, масс.%
Вариант А
Вариант Б
Вариант В
1. Морская соль, например бишофит
2,1
4,2
6,3
2. Трилон-Б
0,7
0,8
0,9
3. Сахар
0,1
0,2
0,3
3. Гидроокись щелочного металла, например гидроокись натрия
0,07
0,08
0,09
4. Гидрофосфат щелочного металла, например гидрофосфат калия
0,01
0,02
0,03
4. Эфирное масло, например эвкалиптовое
0,00001
0,00002
0,00003
5. Вода пресная
Остальное
Раствор получают путем механического смешивания компонентов согласно рецептуре и используют в кальяне в качестве фильтрующей жидкости.
Кальян состоит из двух соединенных между собой сосудов: верхнего и нижнего. В нижний сосуд наливают фильтрующий раствор, в верхний - курительный состав, в частности табак. Верхний и нижний сосуды сообщаются посредством трубки, погруженной в фильтрующий раствор на 5-7 см, а выше уровня жидкости из сосуда отходит шланг с чубуком. При курение в кальяне создается разрежение, благодаря которому дым проходит сквозь фильтрующую жидкость, поднимается вверх и через трубку с чубуком попадает в легкие курильщика.
При этом при прохождении дыма через предлагаемый фильтрующий раствор происходит окисление, нейтрализация и поглощение из него вредных соединений, абсорбция токсичных кислых газов, органических и неорганических соединений с образованием устойчивых комплексных соединений, также насыщение его полезными компонентами морской соли и эфирного масла, в результате снижается вредное влияние табачного дыма на человека, сохраняя при этом древний ритуал курения кальяна.
Испытания по очистке посредством предлагаемого раствора многокомпонентного дымового газа, получаемого в результате горения твердых растительных отходов, от кислых примесей, солей тяжелых металлов и органических соединений показали высокую эффективность этого раствора.
Результаты испытаний приведены в таблице 2.
Таблица 2
№
Показатель
Концентрация, мг/м<sup>3</sup>
Эффективность, %
До очистки
После очистки
1
Оксид углерода
1,928
0,027
98,6
2
Сероводород
0,164
0,002
98,8
3
Диоксид серы
3,662
0,028
99,2
4
Оксиды азота
2,436
0,042
98,3
5
Органика
5,782
0,58
90,0
6
Соли тяжелых металлов
0,343
0,008
97,7