Die Vorgänge beim Abrauchen des Tabaks sind am
besten am Beispiel der Zigarette erläutert; im Prinzip gelten sie auch für
Zigarre und Pfeife. In der Glutzone werden, unterhalten durch den Sog am
Mundstück, Temperaturen um 900°C erreicht. Unter reduktiven
Bedingungen (Sauerstoffmangel!) wird Material thermisch zersetzt. Die
gasförmigen Reaktionsprodukte geraten geraten in die
Destillationszone (knapp hinter der Glutzone) und vermengen sich mit Stoffen,
die dort mit dem freiwerdenden Wasserdampf abdestillieren. Kurz hinter diesem
Bereich (sog. Kondensationszone, Bereich von Destillationszone bis zum Filter)
bildet sich durch Abkühlung ein Aerosol, in dem auch der Hauptwirkstoff, das
wasserdampfflüchtige Alkaloid Nicotin enthalten ist. Ein Teil des Aerosols
schlägt sich im Bereich der Kondensationszone im Rest der Zigarette nieder. Mit
fortschreitendem Abbrand wird das Destillat z.T.
verbrannt, überwiegend aber erneut freigesetzt, um in den Haupstrom
(Rauch, der durch den Filter gezogen und inhaliert wird) zu gelangen. Zum Mundende findet somit eine Anreicherung des Destillates
statt. Es ist daher für die toxikologischen Betrachtungen wichtig, wie weit
eine Zigarette abgeraucht wird. Eine Abdestillation
findet in den Zugpausen auch nach aussen hin, im sog.
Nebenstromrauch statt. Dessen Zusammensetzung ist anders als die des
Hauptstromrauchs, da infolge tieferer Temperaturen ("Glimmen")
weniger Material verbrannt, mehr abdestilliert wird. So ist im Nebenstromrauch
die Nicotinkonzentration deutlich höher; dennoch geht die Hauptmenge des
Alkaloids in den Hauptstrom. Tabakrauch ist also ein Gemisch von Gasen und
Aerosolen. Bisher sind darin mehrere 1000 Substanzen chemisch identifiziert
worden. Neben dem Hauptwirkstoff Nicotin sind für die Wirkungsbeurteilung noch
mehrere Gase von Bedeutung. Kohlenmonoxid, NO und NO2. An cancerogenen (krebserregenden) Stoffen sind Benz(a)pyren und mehrere verwandte polycyclische
aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), Nitrosamine,
aromatische Amine und Schwermetalle wie Chrom, Arsen, Cadmium und Vanadium
nachgewiesen.
Wichtige Komponenten im Hauptstromrauch von
Zigaretten:
Hauptstromrauch [µg/Zigarette] |
|
|
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|
|
4-Aminobiphenyl |
0,003-0,005 |
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Acetaldehyd |
500-1200 |
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Aceton |
100-250 |
|
Acrolein |
60-100 |
|
Ameisensäure |
210-490 |
|
Ammoniak |
50-130 |
|
Anilin |
0,36 |
|
Arsen |
n.b. |
|
Benz[a]anthrazen |
0,003-0,05 |
|
Benzo[a]pyren |
0,038 |
|
Benzol |
12-48 |
|
1,3-Butadien |
69 |
|
Cadmium |
0,1-0,12 |
|
Chrom |
n.b. |
|
Cyanwasserstoff (Blausäure) |
400-500 |
|
Diethylnitrosamin |
0,025 |
|
Dimethylamin |
7,8-10 |
|
Dimethylnitrosamin |
0,01-0,04 |
|
Essigsäure |
330-810 |
|
Ethylmethylnitrosamin |
0,001-0,002 |
|
Formaldehyd |
70-100 |
|
Hydrazin |
0,032 |
|
Kohlenmonoxid |
13000-22000 |
|
Kohlenoxidsulfid |
12-42 |
|
Methylamin |
11-29 |
|
Methylchlorid |
150-600 |
|
2-Naphtylamin |
0,001-0,022 |
|
Nickel |
0,02-0,08 |
|
Nicotin |
1330-1830 |
|
Nitrosopyrrolidin |
0,006-0,03 |
|
Pyridin |
16-40 |
|
Stickstoffmonoxid |
100-600 |
|
2-Toluidin |
0,03-0,2 |
|
Toluol |
100-200 |
|
Vanadium |
n.b. |
Die für die Vergiftung des Menschen wichtige
Blausäure wurde leider nicht mitbestimmt!