УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА ТАБАЧНОГО ДЫМА, ВЫДЫХАЕМОГО КУРИЛЬЩИКОМ

Предлагаемое устройство относится к оборудованию научно-исследовательских лабораторий и используется для оценки фактического количества токсических веществ, выдыхаемых курильщиками при курении.
Известно устройство для сбора табачного дыма, выдыхемого курильщиком (Moldoveanu S.C. Determination of Carbonyl compounds in exhaled cigarette smoke. / S.C.Moldoveanu, W.Coleman III, J.Wilkins // Beitrage zur Tabakforschung International. - Vol 22/5. - June 2007. - P.346-357.), состоящее из вакуумного насоса, фильтродержателя со стекловолокнистым фильтром диаметром 92 мм, вакуумной трубки с двумя боковыми отверстиями, соединяющей насос с одним выходом фильтродержателя и мундштука, присоединяемого к другому выходу фильтродержателя.
Курильщик прокуривает сигареты, выдыхая дым через мундштук. Во время выдыхания отверстия на вакуумной трубке, соединяющей насос с фильтродержателем, перекрываются, в период паузы между затяжками отверстия остаются открытыми для предотвращения протягивания воздуха через фильтр. По окончании прокуривания сигарет фильтр вынимается из фильтродержателя и помещается в колбу. Собранная на фильтре твердо-жидкая фаза дыма, выдыхаемого курильщиком, экстрагируется 25 мл экстрагента и анализируется с помощью газовой хроматографии. По полученным данным рассчитывается фактическое количество токсических веществ, выдыхаемых курильщиком при курении.
Недостатком такой установки является использование фильтров большого диаметра, что вызывает потребность в использовании большего количества экстрагента, а следовательно удорожание анализа. При перекрывании отверстий, расположенных на вакуумной трубке, возможна ее деформация, что может привести к изменению скорости потока через фильтр и повлиять на достоверность получаемых данных. Кроме того, при выдыхании дыма через мундштук, стекловолокнистым фильтром удерживается только струя дыма, выдыхаемая через рот, в то время как часть дыма, выдыхаемая курильщиком, выходит через нос.
Техническим результатом предлагаемого устройства является более полный сбор дыма, выдыхаемого курильщиком, более высокая достоверность результатов оценки количества токсических веществ в выдыхаемом дыме, уменьшение расхода экстрагента, снижение стоимости анализа.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для сбора табачного дыма, состоящем из вакуумного насоса, вакуумной трубки с отверстиями, соединяющей насос с фильтродержателем, фильтродержателя со стекловолокнистым фильтром и мундштука, вакуумная трубка, соединяющая вакуумный насос с фильтродержателем снабжена жестким переходником с отверстием, стекловолокнистый фильтр имеет меньший диаметр 44 мм, а в качестве мундштука используется блок, состоящий из респираторной маски и соединительной вакуумной трубки.
Применение жесткого переходника с отверстием, на вакуумной трубке, соединяющей вакуумный насос с фильтродержателем, позволит устранить деформацию вакуумной трубки в процессе прокуривания и получить достоверные результаты.
Использование стекловолокнистого фильтра диаметром 44 мм позволяет в 2,5 раза снизить расход экстрагента для проведения анализа, так как для анализа твердо-жидкой фазы выдыхаемого дыма, собранной на используемый в прототипе фильтр диаметром 92 мм необходимо 25 мл экстрагента, а для анализа твердо-жидкой фазы выдыхаемого дыма, собранной на фильтр диаметром 44 мм необходимо 10 мл экстрагента.
Блок для выдыхания струи табачного дыма выполненный в виде соединительной вакуумной трубки и респираторной маски обеспечивает полный сбор выдыхаемой струи дыма - струи дыма выдыхаемой через рот и через нос. При этом скорость потока выдыхаемого дыма, протягиваемого через фильтр вакуумным насосом, отрегулирована таким образом, что весь дым проходит через фильтр, а осаждение его твердо-жидкой фазы внутри респираторной маски крайне мало, что позволяет пренебречь этой величиной.
Таким образом, совокупность существенных признаков позволяет проводить полный сбор выдыхаемой струи дыма и существенно уменьшает стоимость проведения последующих анализов.
На фиг.1 изображено устройство для сбора выдыхаемой струи табачного дыма. Устройство состоит из вакуумного насоса 1, вакуумной трубки 2 с жестким переходником 7, соединяющей насос с одним выходом фильтродержателя 3 со стекловолокнистым фильтром 4, другой выход фильтродержателя соединен с блоком для выдыхания струи табачного дыма, состоящим из вакуумной трубки 5 и респираторной маски 6.
Устройство работает следующим образом. Стекловолокнистый фильтр 4 помещают в фильтродержатель 3. Вакуумный насос 1 присоединяют вакуумной трубкой 2 посредством переходника 7 к выходному отверстию фильтродержателя 3. К входному отверстию фильтродержателя присоединяют вакуумную трубку 5, входящую в блок с респираторной маской 6. Включают вакуумный насос 1 при открытом отверстии переходника 7 размещенного на вакуумной трубке 2. Скорость всасывания воздуха составляет 250 мл/сек. Курильщик прокуривает сигареты, выдыхая дым в респираторную маску 6. Во время выдыхания отверстие на жестком переходнике 7 перекрывается, в период паузы между затяжками отверстие остается открытым для предотвращения протягивания воздуха через фильтр. По окончании прокуривания сигарет фильтр 4 вынимается из фильтродержателя 3 и помещается в колбу. Собранная на фильтре твердо-жидкая фаза дыма, выдыхаемого курильщиком, экстрагируется 10 мл экстрагента и анализируется с помощью газовой хроматографии. По полученным данным рассчитывают фактическое количество токсических веществ, выдыхаемых курильщиком при курении.
Устройство для сбора табачного дыма, выдыхаемого курильщиком, было сконструировано и собрано в лаборатории химии и контроля качества ГНУ ВНИИТТИ в 2010-2011 г.г. Результаты испытаний устройства показали высокую сходимость результатов анализа твердо-жидкой фазы табачного дыма, выдыхаемого курильщиком, и выявили возможность сравнительной оценки фактического количества токсических веществ, выдыхаемых различными курильщиками при курении. Устройство рекомендовано к внедрению в научно-исследовательских лабораториях.