Le sigarette elettroniche hanno rivoluzionato il mercato dei prodotti per il consumo di nicotina, offrendo un’alternativa al fumo tradizionale. Ma come funzionano esattamente questi dispositivi? La risposta risiede in un complesso intreccio di processi chimici e meccanici che trasformano un liquido con o senza nicotina in vapore inalabile.

Composizione delle Sigarette Elettroniche

Le sigarette elettroniche sono costituite da quattro componenti principali: la batteria, l’atomizzatore, il serbatoio del liquido (e-liquid) e il bocchino. La batteria fornisce energia elettrica all’atomizzatore, che a sua volta riscalda il liquido contenuto nel serbatoio, trasformandolo in vapore.

Batteria

La batteria, solitamente agli ioni di litio, è la fonte di energia che alimenta il dispositivo. Questa può essere ricaricabile o sostituibile. Le moderne sigarette elettroniche spesso dispongono di batterie regolabili che permettono di variare la potenza erogata, influenzando così la temperatura dell’atomizzatore e la quantità di vapore prodotto.

Atomizzatore

L’atomizzatore è il cuore del sistema. Contiene una resistenza, generalmente costituita da una bobina metallica (spesso in Kanthal, acciaio inossidabile, nichel o titanio) avvolta intorno a uno stoppino (spesso in cotone organico). Quando la corrente passa attraverso la bobina, questa si riscalda, raggiungendo temperature che possono variare tra i 100 e i 250°C.

E-Liquid

Il liquido per sigaretta elettronica, noto anche come e-liquid, è una soluzione composta principalmente da quattro ingredienti: glicole propilenico (PG), glicerina vegetale (VG), nicotina e aromi. Il PG e il VG sono i principali veicoli per la nicotina e gli aromi, e hanno diverse proprietà che influenzano l’esperienza di svapo. Il PG è più fluido e produce una sensazione di “colpo in gola” più forte, simile a quella del fumo tradizionale. Il VG, invece, è più viscoso e produce una maggiore quantità di vapore, offrendo un’esperienza più morbida.

Bocchino

Il bocchino è la parte attraverso la quale l’utente inala il vapore. È progettato per essere comodo e per massimizzare l’efficienza del flusso di vapore dalla camera di vaporizzazione alla bocca dell’utente.

Il Processo di Vaporizzazione

Il processo di vaporizzazione inizia con l’attivazione del dispositivo, che può essere manuale (tramite un pulsante) o automatica (attraverso un sensore di pressione che rileva l’aspirazione). Quando il dispositivo viene attivato, la batteria invia una corrente elettrica alla bobina dell’atomizzatore. La resistenza elettrica della bobina trasforma l’energia elettrica in calore, riscaldando lo stoppino intriso di e-liquid.
Il calore generato dalla bobina provoca l’evaporazione del liquido per sigaretta elettronica: questo processo non comporta una combustione, a differenza delle sigarette tradizionali, ma piuttosto una transizione di fase da liquido a gas. La temperatura alla quale avviene questa transizione è critica: deve essere sufficientemente alta da vaporizzare gli ingredienti del liquido, ma non così alta da provocare la decomposizione termica dei componenti, che potrebbe generare sostanze nocive.

Reazioni Chimiche nel Vaping

Il principale fenomeno chimico che avviene nel vaping è l’evaporazione del glicole propilenico e della glicerina vegetale. Entrambi i composti hanno punti di ebollizione relativamente bassi (rispettivamente 188°C e 290°C), il che li rende adatti alla vaporizzazione a basse temperature.

Glicole Propilenico (PG)

Il PG è scelto per la sua capacità di trasportare efficacemente nicotina e aromi, oltre a produrre un “colpo in gola” percepito dagli utenti.

Glicerina Vegetale (VG)

La VG è preferita per la produzione di grandi nuvole di vapore e per la sua compatibilità con aromi dolci e fruttati.

Nicotina e Aromi

La nicotina è una sostanza alcaloide naturale che viene estratta dalle piante di tabacco. La nicotina vaporizzata viene assorbita rapidamente attraverso le mucose della bocca e delle vie respiratorie, producendo gli effetti desiderati dagli utenti. Gli aromi, composti da una vasta gamma di molecole organiche, sono aggiunti per migliorare l’esperienza di svapo, offrendo un’ampia varietà di gusti.

Le sigarette elettroniche rappresentano un’interessante applicazione della chimica moderna, sfruttando processi di vaporizzazione controllata senza la combustione del tabacco. Comprendere la chimica dietro il funzionamento di questi dispositivi è fondamentale non solo per migliorare la loro sicurezza ed efficienza, ma anche per informare i consumatori riguardo al loro utilizzo.