Particle Size Distribution of E-Cigarette Aerosols and the Relationship to Cambridge Filter Pad Collection Efficiency

Die relativ flüchtige Natur der Partikelfraktion von E-Zigaretten-Aerosol stellt hinsichtlich der Messungen zur Partikelgrößenverteilung eine experimentelle Heraus-forderung dar. Dies gilt im besonderen Maße für Geräte, die einen hohen Grad der Aerosolverdünnung erfordern. Dies wurde in einer vorangegangenen Studie dargestellt, in der die mittleren Partikeldurchmesser im Bereich von 10-50 nm durch eine Methode elektrischer Beweglichkeit mit hoher Verdünnung bestimmt wurden. Die auf der Grundlage dieser Durchmesser errechneten Gesamtpartikel-massen (TPM) waren um Größenordnungen kleiner als die gravimetrisch ermittelten TPM-Werte. Es wurde davon ausgegangen, dass diese Diskrepanz von der fast vollständigen Partikelverdunstung bei den Verdünnungs-stufen der elektrischen Beweglichkeitsanalyse herrührte. In derselben Studie wurde eine spektrale Transmissions-messung der E-Zigaretten-Partikelgröße in unverdünntem Zustand beschrieben und Partikel mit einem medianen Durchmesser bezüglich der Anzahl (CMD) von 210-380 nm berichtet. Die beobachteten Partikelanzahl-konzentrationen lagen im Bereich von 10⁹ Partikel/cm³. Mit zusätzlichen Partikelgrößenmessungen wurde hier außer-dem festgestellt, dass die Größe der E-Zigarettenpartikel im Bereich von 260-320 nm medianem Durchmesser bezüglich der Anzahl (CMD) lag. Jahrzehntelang wurden Cambridge-Filter verwendet, um die TPM-Ausbeute von Tabakzigaretten zu bestimmen, und es ist zu erwarten, dass das Auffangen von E-Zigaretten-TPM mit Faserfiltern bei einem breiten Spektrum an Filtrationsflussraten ein hocheffizienter Prozess ist. Die in dieser Arbeit vorge-stellten Ergebnisse stützen diese Hypothese. Darin wird eine Studie beschrieben, in der E-Zigaretten-Aerosol mit Cambridge-Filtern und nachgeschalteten adsorbierenden Abscheidern aufgefangen wurde, in dem Versuch, sämtliches den Filter passierendes Material einzufangen. Auf dem Filter und in den nachgeschalteten Abscheidern wurden die Mengen von Glycerin, Propylenglykol, Nikotin und Wasser quantifiziert. Glycerin, Propylenglykol und Nikotin wurden durch den vorgeschalteten Cambridge-Filter effizient aufgefangen (> 98%), und zwischen der Filtrationseffizienz und dem Partialdampfdruck jeder Komponente wurde eine Korrelation beobachtet. Die vorliegende Analyse war hinsichtlich der Filtereffizienz und der Partikel-Dampf-Verteilung von Wasser in weiten Teilen nicht schlüssig. [Beitr. Tabakforsch. Int. 26 (2014) 183-190]