Glikole i gliceryna - rzecz o bazach e-liquidów

Słowo glikol obrosło już w środowisku miłośników e-papierosa tyloma mitami, że chyba warto w końcu niektóre z nich rozwiać, zwłaszcza, że związek z tej grupy jest najpopularniejszą bazą wszelkich e-liquidów stosowanych w papierosach elektronicznych.
Właśnie – związek z tej grupy – ponieważ glikoli jest wiele. Co istotne – tak naprawdę tylko jeden ze stosowanych powszechnie glikoli (konkretnie glikol etylenowy) okrył się złą sławą powodując wiele zatruć.

Glikole wywodzą swoją nazwę od greckiego słowa 'glykis', oznaczającego 'słodki'. Wiąże się to ze smakiem glikolu, który znany jest większości użytkowników e-papierosów.
Z tego samego słowa wywodzi zresztą swoją nazwę gliceryna.

Poznajmy więc te związki:

Glikol propylenowy
(formalnie: propano-1,2-diol, synonimy: 1,2-propanodiol, 1,2-dihydroksypropan, ang. propylene glycol, propane-1,2-diol)
„Nasz” popularny glikol, znany pod skrótami PG lub GP.
Stosowany m.in. w produktach kosmetycznych, żywnościowych (dodatek o symbolu E1520), jak też farmaceutycznych (jako tzw. rozczynnik leków – także iniekcji oraz leków wziewnych). Stosowany jest także jako główny składnik „dymu” używanego w filmach, teatrach i dyskotekach.
Jest klasyfikowany jako substancja o bardzo niskiej toksyczności, w organizmie człowieka ulega dość szybkiej przemianie głównie do kwasu mlekowego (czyli tej samej substancji, która wytwarza się w pracujących mięśniach), a następnie pirogronowego. Tak więc metabolizm GP łączy się z klasycznym naturalnym cyklem kwasu cytrynowego (tzw. cyklem Krebsa) w organizmie człowieka. Końcowe metabolity wydalane są z moczem.
Zgodnie z danymi FDA (amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków) glikol propylenowy jest klasyfikowany jako GRAS (Generally Recognized as Safe – powszechnie uznawany za bezpieczny) i dopuszczony do użytku w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym (środek farmakopealny zgodnie z danymi USP – United States Pharmacopoeia).

Należy dodać, że istnieją przypadki osób, które mogą być w pewnym stopniu uczulone na glikol propylenowy. W takiej sytuacji można zalecić stosowanie liquidów, które nie zawierają GP jako bazy, natomiast oparte są na glikolu polietylenowym lub glicerynie.

Glikol polietylenowy
(formalnie poli(tlenek etylenu), synonimy: polietylenoglikol, poliglikol oksyetylenowy, polioksyetylenoglikol, makrogol, PEG, ang. polyethylene glycol, macrogol 400)
W zasadzie nie jest to pojedynczy związek chemiczny, lecz mieszanina polimerów identyfikowalna przez tzw. średnią masę cząsteczkową (najpopularniejsza wynosi 400).
Stosowany przy produkcji e-liquidów, zazwyczaj w mieszaninie z glikolem propylenowym, albowiem sam PEG ma dość dużą lepkość (w końcu jest polimerem, a więc to dość naturalne).
W medycynie związek ten stosowany jest m.in. jako środek przeciwdziałający zaparciom. Badania wykazały, że praktycznie nie ulega wchłonięciu z układu pokarmowego. W związku z jego nietoksycznością można go stosować nawet u dzieci. Stosowany jest ponadto jako baza wielu maści (m.in. antybiotykowych).

Gliceryna
(formalnie: propano-1,2,3-triol, synonimy: glicerol, ang. glycerin, glycerine, glycerol, propane-1,2,3-triol)
Szeroko stosowany w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym alkohol trójwodorotlenowy. Użytkownicy e-papierosów dodają jej do liquidów, aby uzyskać lepszy efekt dymienia. Jest bazą niektórych liquidów, ale z dodatkiem należy uważać, ponieważ mało który atomizer ją lubi. Wynika to prawdopodobnie z dość dużej gęstości, lepkości oraz słabego przewodnictwa cieplnego.
Tu parę słów na temat kolejnego mitu. Chodzi mi konkretnie o pochodzenie gliceryny. Często w opisach różnych liquidów podkreśla się, że do ich produkcji używana jest gliceryna roślinna (ang. VG – vegetable glycerin). Jaka może być w takim razie ta inna gliceryna? Fakt, taka też istnieje i nazywa się gliceryną syntetyczną.
Tak naprawdę jednak zdecydowana większość dostępnej dla zwykłego użytkownika gliceryny to właśnie gliceryna roślinna. Tu jednak trzeba obalić ten mit o pochodzeniu gliceryny. Tak naprawdę nie jest to rzeczywista gliceryna roślinna, to znaczy taka, która występuje w roślinach w formie czystej, niezwiązanej.
„Nasza” gliceryna VG to tak naprawdę produkt uboczny hydrolizy tłuszczów roślinnych (które są trójglicerydami kwasów tłuszczowych). Jeśli potraktujemy olej roślinny (w sumie dowolny) roztworem wodorotlenku sodu i podgrzejemy, uzyskamy dwa produkty – mydło oraz glicerynę.
Sporo gliceryny powstaje też w procesie produkcji biopaliwa, a konkretnie tzw. biodiesla – wykorzystuje się wtedy tzw. reakcję transestryfikacji, ale to już temat z innej bajki.
Kiedyś ta gliceryna była uznawana za nieszkodliwy odpad, dziś jest dość szeroko wykorzystywana w przemyśle i w rolnictwie.
„Prawdziwa” gliceryna roślinna, to znaczy niezwiązana, występuje niezmiernie rzadko. Jeśli jakiś producent e-liquidu będzie deklarował, że takiej właśnie używa, należy w to bardzo wątpić. Jeśli bowiem by tak było, to liquid ten musiałby kosztować setki dolarów za mililitr.

Jedna uwaga, którą dodaję 31.01.2010:
Apteczna gliceryna ma na etykiecie napis "do użytku zewnętrznego". Często trafiałem na pytanie, czy można taką gliceryną rozcieńczać płyn, skoro jest "do użytku zewnętrznego". Powiem tak - ja używam właśnie takiej - zużyłem już kilka buteleczek.
Dodam, że nie ma na rynku gliceryny "do użytku wewnętrznego".

No i na koniec nasz czarny charakter:

Glikol etylenowy (formalnie: etano-1,2-diol) – UWAGA – TRUCIZNA!
Stosowany głównie do produkcji żywic poliestrowych, do niedawna najpopularniejszy środek do produkcji płynów do chłodnic samochodowych. Co istotne – nie różni się on „na oko” ani w wyglądzie ani (w możliwych do domowego badania właściwościach) od glikolu propylenowego, tak więc należy bardzo uważać. Tego glikolu nie wolno pod żadnym pozorem używać do przygotowania czy rozcieńczania e-liquidów.

(c) by Mirosław Dworniczak - StaryChemik - jeśli chcesz wykorzystać całość lub fragment tekstu, skontaktuj się z autorem