Устройство для сбора табачного дыма, выдыхаемого курильщиком
Предлагаемое устройство относится к оборудованию научно-исследовательских лабораторий и используется для оценки фактического количества токсических веществ, потребляемых курильщиком при курении. Устройство для сбора табачного дыма, выдыхаемого курильщиком, состоит из вакуумного насоса, со скоростью всасывания воздуха 250 мл/сек. Насос соединяется с фильтродержателем при помощи вакуумной трубки, снабженной жестким переходником с отверстием. В фильтродержатель устанавливается стекловолокнистый фильтр диаметром 44 мм. Фильтродержатель соединен с респираторной маской при помощи вакуумной трубки. Устройство полностью собирает табачный дым, выдыхаемый курильщиком, позволяет получить достоверные результаты сбора табачного дыма, выдыхаемого курильщиком. Кроме того устройство сокращает материальные затраты на проведение анализа твердо-жидкой фазы дыма, выдыхаемой курильщиком и позволяет провести сравнительную оценку количества токсических веществ, потребляемых разными курильщиками. Ил.1.
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.
Устройство для сбора табачного дыма, выдыхаемого курильщиком, состоящее из вакуумного насоса, вакуумной трубки, соединяющей насос с фильтродержателем, фильтродержателя со стекловолокнистым фильтром, отличающееся тем, что вакуумная трубка, соединяющая вакуумный насос с фильтродержателем, снабжена жестким переходником с отверстием, стекловолокнистый фильтр имеет диаметр 44 мм, устройство дополнительно снабжено блоком для выдыхания табачного дыма, выполненным в виде соединительной вакуумной трубки и респираторной маски.
