速燃炭是由煤粉压制而成、表面涂有化学助燃剂的炭饼,接触明火后数秒内即可点燃。这种形式与天然炭——椰壳炭或其他木材制炭——形成对比,后者只能通过螺旋炉或炉灶的外部加热来点燃。成分和点燃方式的差异,也带来了在选择前值得了解的风险差异。

成分及与天然炭的区别

速燃炭的基础是压缩的低品位碳材料,即压制的煤粉。炭饼表面涂有化学助燃剂——通常是硝酸钾(potassium nitrate);部分资料还提到硫磺以及硝酸钠等其他氧化剂。不同资料对这些添加剂的说法并不一致:有的资料将硫磺和苯称为「典型的」助燃剂,但苯作为涂层成分这一说法未得到独立技术资料的证实——这很可能是二手资料的不准确之处,把点燃前炭饼的成分与燃烧产物混淆了。天然炭没有这种涂层:它是不含任何点燃用化学添加剂的纯压缩炭或整块木炭。

硝酸钾的作用原理

硝酸钾是一种氧化剂。受热时会释放氧气,从而加速燃烧,使炭饼在接触打火机或火柴的火焰时即可直接自燃,无需借助外部热源预热。

速燃炭的点燃方法

用夹子将炭饼夹在明火上方点燃;助燃剂被引燃的瞬间,炭饼开始冒火星并冒烟。重要的是要等到火星和阴燃扩散到炭饼整个表面之后,再将炭放到烟锅上——未充分加热的部分可能会熄灭或燃烧不均。就点燃速度而言,速燃炭点燃大约需要1分钟,而椰壳炭在螺旋炉上点燃则需要8至12分钟。

一项对照研究关于一氧化碳的发现

在2015年的一项对照研究中(Medford等人,《Charcoal type used for hookah smoking influences CO production》,发表于Undersea & Hyperbaric Medicine期刊第42卷第4期),研究人员用一套试验装置对比了天然炭与速燃炭,装置包括一台中等尺寸的水烟壶、活性炭过滤器、一氧化碳气体分析仪和红外测温仪。将9至10克的炭饼点燃后放在烟锅上,每3分钟记录一次读数,持续90分钟。

结果显示:90分钟内速燃炭的平均一氧化碳浓度为3728 ± 2028 ppm,天然炭为1730 ± 501 ppm;差异具有统计学意义(p = 0.016)。与此同时,燃烧温度却是天然炭更高——292 ± 87°C,而速燃炭为247 ± 92°C(p = 0.013)。

这是一个反直觉的结果,不应被简单化处理:速燃炭是在更低的燃烧温度下产生了更多的一氧化碳,而不是像人们可能设想的那样在更高的温度下产生更多一氧化碳。该研究的作者将一氧化碳产量升高归因于化学助燃剂本身,而非燃烧强度。

促使这项研究开展的,是一例有据可查的临床病例:一名水烟吸食者遭遇严重一氧化碳中毒,需要接受高压氧治疗;据其本人陈述,入院前不久他使用的正是速燃炭。

其他记录在案的中毒案例

另有一份临床病例记录了一名患者在公寓内吸食水烟后昏厥,经脉搏血氧仪测得碳氧血红蛋白水平为18%。到场救援人员携带的一氧化碳探测器在进入公寓的瞬间就已报警;消防队记录到公寓内一氧化碳最高浓度为85 ppm,在后续多次出警中,吸食水烟后浓度一度达到200 ppm。

据纽约市卫生局介绍,使用炭火的水烟管依靠燃烧的炭,而燃烧的炭会释放一氧化碳——一种无色无味的气体。中毒风险取决于房间的大小与通风情况、燃烧炭的数量,以及在该空间中停留的时间。轻度中毒的症状包括头痛、嗜睡、疲劳、意识模糊、易怒;更危险的症状包括恶心、呕吐、心律失常,以及视觉或平衡能力障碍。

据一份二手资料转述(在撰写本文时,一手原始文件无法访问核实),美国疾病控制与预防中心(CDC)指出,水烟炭总体上会产生较高水平的一氧化碳、重金属和致癌化学物质。

燃烧时长与灰分

速燃炭单块的标称燃烧时长为20至35分钟,明显短于25毫米规格天然椰壳炭的60至90分钟。速燃炭的灰分也更高,为5%至10%,而椰壳炭低于2%至3%(数据来自供应商)。

| 参数 | 速燃炭 | 天然(椰壳)炭 |

|---|---|---|

| 点燃时间 | 约1分钟 | 8至12分钟 |

| 燃烧时长(1块) | 20至35分钟 | 60至90分钟(25毫米规格) |

| 灰分 | 5%至10% | 低于2%至3% |

| 点燃方式 | 接触明火自燃 | 外部加热(螺旋炉、炉灶) |

| 2015年研究中的一氧化碳数据 | 90分钟内3728 ± 2028 ppm | 90分钟内1730 ± 501 ppm |

这种炭适合在哪些场景使用,不适合在哪些场景使用

无需螺旋炉或独立热源即可快速点燃,这一特性使速燃炭在没有螺旋炉的场景下——例如野营环境,或偶尔一次性使用的情况——成为一种实用的选择。而这种速度的另一面,是化学助燃剂,根据对照研究的数据,它与吸食过程中更高的一氧化碳产量相关。对于在通风有限的室内经常使用的情况而言,这种一氧化碳差异是一个应当与点燃便利性一并权衡的因素。

通风与注意事项

由于一氧化碳无色无味,不能依靠感官来察觉它的存在。在狭小或通风不良的房间内吸食、一次性使用大量炭,以及在这种环境中停留时间较长,都会增加中毒风险。在吸食水烟的房间内配备正常工作的一氧化碳探测器,正是上文所述病例中到场人员能够在进入房间后立即发现问题的原因。

在天然炭与速燃炭之间做选择,某种程度上也是在点燃速度与吸食过程中产生的烟气成分之间做选择。站内相关主题包括其他类型水烟炭的构造,以及室内吸食时通风的一般原则。

简答

速燃炭在成分上与天然炭有什么区别?

速燃炭饼表面涂有化学助燃剂——通常是硝酸钾;天然炭没有这种涂层,是不含任何点燃用化学添加剂的纯压缩炭或整块木炭。

速燃炭点燃需要多长时间?

大约1分钟,而椰壳炭在螺旋炉上点燃需要8至12分钟。

根据2015年的研究,哪种炭产生的一氧化碳更多?

速燃炭——90分钟内其平均一氧化碳浓度为3728 ± 2028 ppm,而天然炭为1730 ± 501 ppm,尽管速燃炭的燃烧温度更低。

速燃炭一块能燃烧多久?

20至35分钟,明显短于25毫米规格天然椰壳炭的60至90分钟。

速燃炭适合在什么场景下使用?

适合在没有螺旋炉或其他热源的场景下使用,例如野营环境或偶尔一次性使用;若在通风有限的室内经常使用,其更高的一氧化碳产量是值得权衡的风险因素。