1. Il fumo è un tipo di aerosol, definito come un sistema costituito da particelle sospese in un gas. Le particelle di aerosol possono essere liquide, solide o una loro combinazione. Gli aerosol possono essere classificati in base alle loro fonti. Ad esempio, gli aerosol generati dalla disintegrazione meccanica sono considerati “dust” (polveri); quelli generati dalla nebulizzazione chiamati “mist” (letteralmente “nebbioline”); quelli prodotti dalla condensazione di un vapore per raffreddamento sono detti “fog” (nebbie); e quelli generati da reazioni chimiche che coinvolgono il calore sono chiamati “fumo”,[i] è il caso del fumo di tabacco.
  2. Quando vengono utilizzati prodotti convenzionali del tabacco le reazioni termochimiche che spesso si verificano, spesso contemporaneamente, sono la combustione, la pirolisi e la pirosintesi.
    Alcuni dei prodotti della reazione chimica sono il risultato della combustione, in cui un ossidante (tipicamente ossigeno) accetta un elettrone dal combustibile ossidato per formare anidride carbonica (CO2) e/o monossido di carbonio (CO) ed energia termica.
    Altri prodotti di reazione chimica sono in gran parte formati da reazioni di pirolisi e pirosintesi che avvengono nella area della reazione chimica in cui l’ossigeno è carente.
  3. La combustione è una reazione chimica esotermica (cioè a dire che rilascia calore). La pirolisi è una reazione endotermica (una reazione che consuma calore) in cui una molecola madre soggetta a calore viene rotta in componenti più elementari (di massa molecolare inferiore), solitamente in un’atmosfera inerte (cioè un ambiente non contaminato da gas, come l’ossigeno, presenti nell’aria). Queste molecole elementari possono ricombinarsi per formare nuove molecole più grandi, non presenti in precedenza, in un processo noto come pirosintesi. Gli idrocarburi policiclici aromatici (IPA) sono una classe di sostanze chimiche comunemente formate attraverso una sequenza di pirolisi-pirosintesi.[ii]
  4. In molti sistemi, come le sigarette convenzionali, la fonte di calore che provoca pirolisi e pirosintesi è la combustione in un’atmosfera in cui c’è ossigeno, ma queste reazioni possono essere provocate anche da fonti di calore esterne, incluso il riscaldamento elettrico, anche senza combustione.
  5. Il termine “fumo di tabacco” è comunemente usato per riferirsi all’aerosol emesso da un sistema o prodotto contenente tabacco nella fase di combustione. Il fumo generato contiene spesso prodotti di reazioni termochimiche, nonché materiale del tabacco che non ha partecipato alla reazione.
    • Alcuni componenti del fumo di tabacco sono prodotti principalmente da reazioni di combustione – ad esempio anidride carbonica (CO2) ossido di carbonio (CO) e acqua (H2O);
    • Altri componenti provengono da reazioni di pirolisi e pirosintesi (ad esempio, idrocarburi policiclici aromatici e aldeidi);
    • Altri componenti non sono frutto di reazione chimica ma sono sostanze del tabacco trasportate dall’aria, ad esempio nicotina, nitrosammine specifiche del tabacco, glicole propilenico, piombo, arsenico e solanesol.
      Va notato che questa terza categoria, ovvero i prodotti non frutto di reazione, rappresenta oltre il 75% della massa del fumo di tabacco di sigaretta in cui solo una piccola frazione è derivata da reazioni chimiche.[iii]

GLI AEROSOL DEI PRODOTTI DEL TABACCO NUOVI ED EMERGENTI POSSONO ESSERE QUALIFICATI COME “FUMO DI TABACCO”?

  • Sì. In generale, si produce fumo ogni volta che le sostanze vengono riscaldate oltre una temperatura alla quale si verifica la pirolisi, sia che tali temperature siano raggiunte attraverso la combustione o altri mezzi. Ad esempio, il riscaldamento dell’olio da cucina ad alte temperature in un recipiente di cottura può causare reazioni di pirolisi che emettono aerosol visibili ad occhio nudo, anche se il recipiente di cottura è stato riscaldato su un fornello elettrico, cioè senza combustione. La temperatura alla quale un particolare olio, quando viene riscaldato, inizia a subire la pirolisi è nota come “punto di fumo” ed esistono metodi standard internazionali per misurare le temperature del punto di fumo di oli lubrificanti, oli combustibili e oli da cucina.
    Gli aerosol emessi da l’olio da cucina rappresentano un problema per la salute perché contengono prodotti tossici di degradazione termica, come le aldeidi volatili prodotte dalla ulteriore degradazione di prodotti di degradazione intermedi, come il glicerolo.[iv] Un altro esempio è fornito dai cavi elettrici sovraccarichi; l’aerosol emesso dalla plastica isolante è detto “fumo”, anche in assenza di fuoco. Quindi, in senso stretto, gli aerosol visibili derivanti in tutto o in parte da reazioni chimiche innescate termicamente si qualificano come “fumo”, anche quando il processo è senza combustione.
  • I prodotti del tabacco nuovi ed emergenti, in particolare gli HTP, emettono prodotti di pirolisi come le aldeidi volatili; pertanto, questi aerosol rientrano chiaramente nella definizione scientifica di “fumo”, e qualsiasi fumo emesso dagli HTP è inequivocabilmente “fumo di tabacco”.

Fonte

Rapporto dell’Organizzazione Mondiale della Sanità Rapporto completo sulla ricerca e le prove relative ai prodotti del tabacco nuovi ed emergenti, in particolare i prodotti del tabacco riscaldato
in inglese – in italiano (traduzione non ufficiale)

La posizione dell’OMS sui prodotti a tabacco riscaldato (HTP)

[i] Torikai K et al: Effects of temperature, atmosphere and pH on the generation of smoke compounds during tobacco pyrolysis. Food and Chemical Toxicology 42 (2004) 1409–1417. 

[ii] Atal A et al. On the survivability and pyrosynthesis of PAH during combustion of pulverized coal and tire crumb. Combustion and Flame. 1997; 110(4):462–478

[iii] Hoffmann D et al. The less harmful cigarette: a controversial issue. A tribute to Ernst L. Wynder. Chem Res Tox. 2000; 14(7):767–90.

[iv] Katragadda H at al. Emissions of volatile aldehydes from heated cooking oils. Food Chemistry. 2010; 120(1):59–65