Perché due Vaporizzatori alla stessa temperatura producono quantità diverse
Imposta due Vaporizzatore alla stessa temperatura, dai a entrambi lo stesso materiale, eppure producono quantità diverse. È esattamente ciò che è stato misurato in laboratorio, con una differenza di 28 punti percentuali tra il dispositivo migliore e quello peggiore. Questo articolo spiega da dove deriva costruttivamente questa differenza e che cosa la aumenta o la riduce durante l’uso.
Indice
- La resa è il rendimento di un Vaporizzatore
- I valori misurati: confronto tra cinque dispositivi
- La percentuale che non lascia mai la camera
- Che cosa significa concretamente la differenza
- Perché si perde quasi nulla: la decarbossilazione
- Che cosa modifica la resa durante l’uso
- Dove finiscono i numeri
- Domande frequenti
- Fonti
1 · La resa è il rendimento di un Vaporizzatore
Ogni macchina che trasforma qualcosa ha un rendimento. Per una pompa di calore è il rapporto tra l’elettricità impiegata e il calore prodotto; per una macchina da espresso è la percentuale dei componenti solubili che finisce effettivamente nella tazza. Per un Vaporizzatore è la resa: la percentuale del principio attivo presente nel materiale che il dispositivo trasferisce nella fase gassosa. Una resa dell’80 percento significa che quattro quinti finiscono nel vapore e un quinto rimane nel materiale vegetale.
È importante capire che cosa non si intende con questo termine. La resa è un valore di laboratorio e descrive esclusivamente le prestazioni del dispositivo. Si misura così: in condizioni controllate, il dispositivo riempie un palloncino, il cui contenuto viene poi analizzato chimicamente. Ciò che si perde durante l’espirazione o che non viene assorbito dai polmoni dipende dalla persona, non dal dispositivo, e pertanto non rientra nell’argomento di questo articolo.
È proprio per questo che è così utile: è l’unico parametro con cui diversi Vaporizzatore sono stati misurati direttamente a confronto in condizioni identiche. Nessuna scheda tecnica offre qualcosa di paragonabile.
2 · I valori misurati: confronto tra cinque dispositivi
Lo studio più significativo al riguardo è quello di Lanz e colleghi, pubblicato nel 2016 su PLoS ONE, una rivista scientifica ad accesso libero.[1] Sono stati testati cinque dispositivi disponibili in commercio. Tutti hanno ricevuto lo stesso materiale e, quando regolabile, la stessa temperatura di 210 °C. In seguito è stato misurato quanto THC e CBD arrivasse effettivamente nel vapore.
Tabella 1 · Resa del principio attivo nel vapore, misurata a una temperatura uniforme di 210 °C. Tutti i valori secondo Lanz et al. 2016.[1] Per l'anonimizzazione, vedere la nota sotto la tabella.
| Apparecchio | Principio di riscaldamento | THC | CBD | Nota |
|---|---|---|---|---|
| Apparecchio A | prevalentemente convezione | 82,7 % | 70,0 % | Miglior risultato del campione di prova e, al contempo, dispositivo più economico e compatto |
| Apparecchio B | Ibrido, fisso | 66,8 % | 56,1 % | Secondo miglior risultato |
| Apparecchio C | Convezione, fisso | 58,4 % | 51,4 % | Notevolmente più costoso del dispositivo A, si è classificato nella media |
| Apparecchio D | alimentato a gas | 55,9 % | 45,9 % | Senza regolazione della temperatura; durante il test è stata osservata combustione |
| Apparecchio E | Conduzione, portatile | 54,6 % | 56,7 % | Peggiore risultato per il THC, ma nella media per il CBD |
Due aspetti meritano un secondo sguardo. Primo: il dispositivo migliore non era il più costoso, bensì un modello tascabile compatto. Il prezzo dice quindi poco sulla resa. Secondo: tra il risultato migliore e quello peggiore ci sono 28 punti percentuali, a parità di materiale e temperatura. La differenza dipende esclusivamente dalla struttura.
3 · La quota che non lascia mai la camera
Ogni dato sulla resa ha un rovescio della medaglia: ciò che non passa nel vapore rimane nel materiale. Con una resa dell'82,7 percento, si tratta del 17,3 percento; con il 54,6 percento, addirittura del 45,4 percento. Quasi la metà.
Figura 1 · Cosa passa nel vapore da un riempimento
Dispositivo migliore e peggiore del confronto, in rapporto al THC contenuto. Secondo Lanz et al. 2016.[1]
4 · Cosa significa concretamente la differenza
Dai valori di resa si può dedurre direttamente quanto materiale serva a due apparecchi per ottenere lo stesso risultato. Il calcolo è una semplice divisione: 82,7 diviso 54,6 dà 1,51. L’apparecchio più debole deve quindi impiegare una volta e mezza tanto materiale per portare nel vapore la stessa quantità di principio attivo.
Figura 2 · Impiego del materiale per ottenere lo stesso risultato
Rappresentazione relativa, derivata matematicamente dai valori di resa dell’82,7 % e del 54,6 %.[1]
Per l’intero gruppo di test, il rapporto appare così. La colonna di destra indica quanto materiale deve impiegare un apparecchio, in rapporto al valore migliore, per ottenere lo stesso risultato.
Tabella 2 · Cosa significano in proporzione i valori di resa. Tutti i dati sono derivati matematicamente dalla Tabella 1.
| Apparecchio | Resa | rimane nel materiale | Impiego del materiale in proporzione |
|---|---|---|---|
| Apparecchio A | 82,7 % | 17,3 % | 100 % |
| Apparecchio B | 66,8 % | 33,2 % | 124 % |
| Apparecchio C | 58,4 % | 41,6 % | 142 % |
| Apparecchio D | 55,9 % | 44,1 % | 148 % |
| Apparecchio E | 54,6 % | 45,4 % | 151 % |
La distanza tra gli apparecchi medi è ridotta, mentre quella verso l’alto è grande. Tra l’apparecchio B e l’apparecchio E ci sono solo 27 punti percentuali di differenza nell’impiego di materiale; tra l’apparecchio A e il resto del gruppo, invece, almeno 24. In altre parole: non c’è un gradiente uniforme, bensì un valore anomalo verso l’alto.
5 · Perché non va perso quasi nulla: la decarbossilazione
Nella pianta fresca il principio attivo non è affatto presente nella sua forma attiva, bensì come acido: THCA invece di THC. Questa forma acida è praticamente inattiva. Solo il calore scinde una molecola di anidride carbonica e la trasforma nel composto attivo. Il processo si chiama decarbossilazione.
La rapidità e la completezza del processo dipendono dalla temperatura e dal tempo. Un gruppo di ricerca ha misurato sistematicamente questo rapporto nel 2016.[4] Più importante per la pratica è però ciò che arriva effettivamente nell’apparecchio: nel test comparativo dello stesso anno, gli apparecchi riscaldati elettricamente e regolati in temperatura hanno raggiunto tassi di conversione di almeno il 97 percento.[1]
Questa è una buona notizia e viene menzionata raramente: in questo punto non va perso praticamente nulla. Chi “attiva” prima il proprio materiale nel forno lo fa per altre applicazioni: per il Vaporizzatore non è necessario, perché l’apparecchio lo fa comunque durante il riscaldamento.
6 · Cosa modifica la resa durante l’utilizzo
La temperatura è il fattore più determinante. E lo è in entrambe le direzioni. Una temperatura troppo bassa non è automaticamente migliore: in uno studio del 2009, il rapporto tra principio attivo e sottoprodotti indesiderati a 170 °C era il peggiore tra tutte le condizioni di vaporizzazione analizzate; risultati più favorevoli sono stati osservati a 200 e 230 °C.[3] Verso l’alto, il limite è stabilito dalla soglia di combustione. Nell’articolo sulla temperatura di questa serie viene spiegato nel dettaglio quale temperatura sia indicata per ogni scopo.
Il grado di macinatura determina la superficie. Più fine è il materiale, maggiore è la superficie che il calore può raggiungere. Nei dispositivi a convezione, in cui l’aria calda attraversa il materiale, una macinatura uniforme è quindi sensibilmente più importante rispetto ai dispositivi con pareti della camera riscaldate. Tuttavia, anche una macinatura troppo fine non è ideale, perché può bloccare il flusso d’aria.
La quantità di materiale può avere effetti in entrambe le direzioni. Già in uno studio sui dispositivi del 2006 sono state analizzate diverse quantità di materiale: si tratta quindi da tempo di un fattore riconosciuto come influente.[5] In pratica: una camera riempita troppo poco lascia passare l’aria lungo i lati, mentre una riempita troppo eccessivamente ostacola il flusso. Con i dispositivi a convezione e ibridi, di solito si ottengono i risultati migliori con un riempimento da leggero a medio.
La velocità del tiro conta soprattutto con la convezione. In questo caso il calore si genera nel flusso d’aria: tirando rapidamente, si fa passare attraverso il materiale aria che ha avuto meno tempo per riscaldarsi. Per questo, in genere, tiri lenti e regolari danno risultati migliori. Il principio utilizzato dal tuo dispositivo è indicato nell’articolo sui principi di riscaldamento.
Tabella 3 · I parametri di regolazione in sintesi, ordinati in base all’effetto.
| Parametro di regolazione | Cosa determina | Dimostrato da | Impegno |
|---|---|---|---|
| Temperatura | Determina la quantità di principio attivo rilasciata e quanto sia pulito il rapporto con i sottoprodotti | Serie di misurazioni a 170 / 200 / 230 °C[3] | nessuno |
| Scelta del dispositivo | Differenza di 28 punti percentuali con impostazioni identiche | Confronto tra dispositivi a 210 °C[1] | acquisto una tantum |
| Grado di macinatura | Maggiore superficie per il trasferimento del calore | giustificato fisicamente, non misurato in modo specifico per il dispositivo | un macinino |
| Quantità di materiale | Determina quanto uniformemente l’aria attraversa il materiale | analizzata come fattore d’influenza[5] | nessuno |
| Velocità del tiro | Determina, nella convezione, quanto è calda l’aria quando raggiunge il materiale | giustificato fisicamente, non misurato in modo specifico per il dispositivo | nessuno |
7 · Dove finiscono i numeri
Questo articolo va letto tenendo conto di tre limitazioni, così da interpretare correttamente i numeri.
Primo, le misurazioni sono state effettuate in laboratorio, non in salotto. In condizioni controllate, i dispositivi riempivano un palloncino. Nell’uso quotidiano entrano in gioco il grado di macinatura, la quantità di riempimento, la tecnica di aspirazione e l’umidità del materiale: tutti fattori che possono spostare il risultato in entrambe le direzioni.
Secondo, lo studio risale al 2016 e i modelli successivi dei dispositivi testati non sono stati sottoposti a misurazione. La classifica di allora non può essere trasferita senza verifiche ai dispositivi odierni.
Terzo, la resa non è l’unico motivo per scegliere un Vaporizzatore e probabilmente non è nemmeno il più importante. La prima analisi comparativa di laboratorio del 2004 ha rilevato nel vapore, oltre ai principi attivi, solo tre composti accessori; nel fumo dello stesso campione erano più di 111.[2] Chi è interessato alla composizione del vapore può trovare informazioni dettagliate nell’articolo dedicato.
Resta comunque un dato insolitamente chiaro: tra due dispositivi con impostazioni identiche c’erano 28 punti percentuali di differenza. Per quasi nessun’altra caratteristica di un Vaporizzatore la differenza è stata misurata in modo altrettanto netto, e raramente è così poco una questione di gusti.
8 · Domande frequenti
Perché i dispositivi si comportano diversamente anche quando la temperatura è la stessa?
Perché la temperatura impostata è solo un valore nominale. È decisivo quanto calore raggiunga effettivamente il materiale, quanto uniformemente si distribuisca e come il flusso d’aria venga guidato attraverso la camera. È proprio questo a distinguere due progetti, anche quando sui due display compare lo stesso numero.
Quanto è grande la differenza tra due dispositivi?
Nel test di laboratorio del 2016, tra il risultato migliore e quello peggiore c’erano 28 punti percentuali di differenza nella resa.[1] In altre parole, il dispositivo meno efficiente doveva utilizzare circa la metà di materiale in più per ottenere lo stesso risultato. Tuttavia, i valori provengono da dispositivi del 2016 e non si applicano ai modelli odierni.
Un dispositivo costoso è automaticamente più efficiente?
No. Nel test di laboratorio del 2016, il dispositivo più economico e compatto si è classificato sorprendentemente al primo posto, mentre un dispositivo da tavolo molto più costoso si è collocato a metà classifica.[1] A fare la differenza è la progettazione, non il prezzo.
Posso verificare autonomamente la resa del mio dispositivo?
Non è utile. I valori pubblicati provengono da analisi cromatografiche di laboratorio, nelle quali il contenuto della camera è stato quantificato prima e dopo l’utilizzo. A casa non è possibile riprodurre queste condizioni: una colorazione visibile o l’odore non forniscono indicazioni affidabili sul contenuto residuo effettivo.
Devo attivare prima il mio materiale?
Non per il vaporizzatore. La trasformazione dalla forma acida a quella attiva avviene durante il riscaldamento nel dispositivo; nei dispositivi a temperatura controllata sono stati misurati tassi di almeno il 97 per cento.[1]
Una temperatura bassa offre una resa maggiore?
No, al contrario. Nella serie di misurazioni del 2009, il rapporto tra principio attivo e sottoprodotti è risultato peggiore a 170 °C; era migliore a 200 e 230 °C.[3] Temperature molto basse offrono molto aroma, ma poco principio attivo.
Dispositivi in cui la resa è al centro dell’attenzione
Il contributo sopra non cita volutamente né prodotti né nomi di dispositivi dello studio. Cita invece le caratteristiche che, secondo i dati delle misurazioni, sono determinanti: una temperatura regolabile con precisione e in grado di mantenersi stabile, e un percorso dell’aria che attraversa il materiale in modo uniforme. Si tratta di dispositivi del nostro assortimento in cui questi aspetti sono stati risolti proprio a livello costruttivo. Non indichiamo espressamente per loro i valori di resa dello studio: le misurazioni sono state effettuate su altri dispositivi e in un altro momento.
Regolabile con precisione al grado
Arizer Solo 3 Versione 2.0
Prevalentemente convettivo, con un percorso del vapore interamente in vetro e una temperatura regolabile tra 40 e 220 °C con incrementi di un grado. In questo modo è possibile controllare la temperatura con la precisione suggerita nella sezione 6.
Scopri Solo 3 →
Storz & Bickel Plenty
Ibrido da tavolo con camera preriscaldata e flusso d’aria, dotato di una spirale di raffreddamento in acciaio inossidabile anziché in plastica nel percorso del vapore. I sette livelli di temperatura tra 130 e 202 °C coprono l’intervallo a cui si riferisce la sezione 6.
Scopri Plenty →Con livelli, regolazione del flusso d’aria o app
Storz & Bickel Venty
Regolazione precisa da 40 a 210 °C, con flusso d’aria regolabile in continuo fino a 20 litri al minuto. Insieme, questi due elementi riguardano esattamente le due variabili della sezione 6 che nella vita quotidiana fanno più differenza: temperatura e velocità del tiro.
Scopri Venty →
Storz & Bickel Crafty+
L’ingresso più conveniente nella stessa tecnologia: riscaldamento ibrido con camera rivestita in ceramica, tre valori preimpostati tramite pulsanti per 180, 195 e 210 °C e regolazione più precisa tramite app. I tre livelli riproducono praticamente da soli la modalità a livelli descritta nella sezione 6.
Guarda Crafty+ →Fonti
- Lanz C., Mattsson J., Soydaner U., Brenneisen R. (2016): Medicinal Cannabis: In Vitro Validation of Vaporizers for the Smoke-Free Inhalation of Cannabis. PLoS ONE 11(1): e0147286. DOI: 10.1371/journal.pone.0147286 – Fonte primaria per tutti i valori di resa (54,6–82,7 %) e i tassi di decarbossilazione. Accesso libero.
- Gieringer D., St. Laurent J., Goodrich S. (2004): Cannabis Vaporizer Combines Efficient Delivery of THC with Effective Suppression of Pyrolytic Compounds. Journal of Cannabis Therapeutics 4(1): 7–27. DOI: 10.1300/J175v04n01_02 – Fonte primaria per il confronto tra oltre 111 composti presenti nel fumo e tre nel vapore.
- Pomahacova B., Van der Kooy F., Verpoorte R. (2009): Cannabis smoke condensate III: the cannabinoid content of vaporised Cannabis sativa. Inhalation Toxicology 21(13): 1108–1112. DOI: 10.3109/08958370902748559 – Fonte primaria per la serie di temperature 170 / 200 / 230 °C.
- Wang M., Wang Y.-H., Avula B., Radwan M. M., Wanas A. S., van Antwerp J., Parcher J. F., ElSohly M. A., Khan I. A. (2016): Decarboxylation Study of Acidic Cannabinoids: A Novel Approach Using Ultra-High-Performance Supercritical Fluid Chromatography/Photodiode Array-Mass Spectrometry. Cannabis and Cannabinoid Research 1(1): 262–271. DOI: 10.1089/can.2016.0020 – Fonte primaria per la cinetica della decarbossilazione.
- Hazekamp A., Ruhaak R., Zuurman L., van Gerven J., Verpoorte R. (2006): Evaluation of a vaporizing device (Volcano) for the pulmonary administration of tetrahydrocannabinol. Journal of Pharmaceutical Sciences 95(6): 1308–1317. DOI: 10.1002/jps.20574 – Ha analizzato, tra gli altri aspetti, l’influenza di diverse quantità di riempimento.
Nota: questo articolo fornisce informazioni tecniche e scientifiche sul funzionamento dei vaporizzatori e non esprime alcuna posizione sul consumo di determinate sostanze. L’uso dei vaporizzatori e la gestione delle sostanze menzionate sono soggetti alle disposizioni di legge applicabili. Tutti i valori relativi alla resa e alla temperatura provengono dalla letteratura citata e sono stati determinati in condizioni di laboratorio; sono valori indicativi e non costituiscono una garanzia per un dispositivo specifico. I valori dei rapporti nella sezione 4 sono derivati matematicamente da questi dati di laboratorio e descrivono un ordine di grandezza, non un risparmio garantito nella vita quotidiana.
