Hvad er en forbrænding?
Mange kemiske reaktioner skal have tilført energi for at kunne sættes i gang. Når der suges på cigaretten, kommer temperaturen op på ca. 900o C i gløden, og den er ca. 600o C, når gløden ulmer. Ved disse temperaturer vil stofferne i cigaretten forbrænde ved forbrug af oxygen.

En forbrænding er altså en oxidation af et stof under forbrug af oxygen. Der vil samtidig med den voldsomme varmeudvikling i gløden kunne dannes en del nye stoffer. Flere organiske stoffer ændres eller reagerer med hinanden, hvorved ca. 4.000 forskellige forbindelser findes i røgen.

Hel eller delvis forbrænding
Om en forbrænding forløber helt til ende er afhængig af, om der er oxygen nok, og hvilken temperatur forbrændingen sker ved.

Ved fuldstændig forbrænding vil stoffet blive oxideret helt, hvilket for eicosan (C20H42) betyder, at det omdannes til carbondioxid og vand. Hvis der ikke er tilstrækkeligt med oxygen til stede, vil eicosan omdannes til carbonmonoxid og vand, og forbrændingen bliver ufuldstændig.

I cigarettens glød vil der forekomme både fuldstændig og ufuldstændig forbrænding - f.eks. dannes der 20-40 mg CO2 og 10-23 mg CO pr. cigaret.

En reaktion kan forløbe spontant eller kan startes af varmeenergi. I cigaretten startes forbrændingsprocessen med tændstikken eller lighteren, hvorefter den holdes i gang ved den varme, der udvikles ved forbrændingen og ved tilførsel af oxygen fra luften omkring.

En reaktion, der udvikler varme, kaldes for exoterm. Dette gælder de fleste processer i cigarettens glød. Andre processer forbruger energi - de kaldes endoterme. Varmen angives i kJ pr. reaktion.

Processen for omdannelse af CO til CO2 er exoterm, hvorfor der dannes mere CO ved højere temperaturer. Når der suges godt på cigaretten, og gløden bliver varmere, dannes der altså mere af det giftige CO.

Processerne i cigaretten

 

Glødezonen
I glødezonen sker forbrændingen, således at størsteparten af gassen består af CO, CO2, H2O m.m. Næsten al oxygen er opbrugt.

Pyrolyse- og pyrosyntesezonen
Efter røgen har forladt glødezonen, er der skabt et reducerende miljø, hvor der næsten intet oxygen er, men derimod brint. Ved pyrolyse opdeles de organiske forbindelser til mindre enheder som umættede carbonhydrider og frie radikaler, og som ved pyrosyntese danner en masse nye forbindelser, herunder de kræftfremkaldende nitrosaminer og de polycykliske aromatiske forbindelser (PAH).

Destillationszone
I denne zone bliver stoffer fra tobakken trukket ud i røgen som gasser. De mest stabile stoffer og dem med lavere kogepunkt forbliver i røgen.

Kondensationszone
Her kondenseres en del af stofferne, f.eks. nikotin og tjære, igen, sådan at de bliver koncentreret længere henne mod munden. Når man ryger cigaretten længere op, kommer disse stoffer ved destillation med ind i lungerne. Det betyder bl.a., at man undgår 2/3 af nikotin- og tjæremængden, hvis man kun ryger halvdelen af cigaretten.