Waarom twee Verdampers bij dezelfde temperatuur verschillende hoeveelheden produceren
Zet twee Verdampers op dezelfde temperatuur, geef beide hetzelfde materiaal – en toch leveren ze verschillende hoeveelheden. Precies dat is in het laboratorium gemeten, met een verschil van 28 procentpunten tussen het beste en het zwakste apparaat. Dit artikel legt uit waar dat verschil constructief vandaan komt en wat het tijdens het gebruik groter of kleiner maakt.
Inhoud
- Opbrengst is het rendement van een Verdamper
- De meetwaarden: vijf apparaten vergeleken
- Het aandeel dat de kamer nooit verlaat
- Wat het verschil in de praktijk betekent
- Waarom vrijwel niets verloren gaat: de decarboxylering
- Wat de opbrengst tijdens het gebruik verandert
- Waar de cijfers ophouden
- Veelgestelde vragen
- Bronnen
1 · Opbrengst is het rendement van een Verdamper
Elke machine die iets omzet, heeft een rendement. Bij een warmtepomp is dat de verhouding tussen het gebruikte elektriciteitsverbruik en de opgewekte warmte, bij een espressomachine het aandeel van de oplosbare bestanddelen dat daadwerkelijk in het kopje terechtkomt. Bij een Verdamper is het de opbrengst: het aandeel van de werkzame stof in het materiaal dat het apparaat naar de gasfase overbrengt. Een opbrengst van 80 procent betekent dat vier vijfde in de damp terechtkomt en een vijfde in het plantenmateriaal achterblijft.
Belangrijk is wat hiermee niet wordt bedoeld. De opbrengst is een laboratoriumwaarde en beschrijft uitsluitend de prestaties van het apparaat. Zo wordt deze gemeten: het apparaat vult onder gecontroleerde omstandigheden een ballon, waarvan de inhoud vervolgens chemisch wordt geanalyseerd. Wat bij het uitademen weer verloren gaat of niet door de longen wordt opgenomen, hangt van de persoon af en niet van het apparaat – en is daarom geen onderwerp van dit artikel.
Juist daarom is deze zo bruikbaar: het is de enige kengetal waarbij verschillende verdampers onder identieke omstandigheden rechtstreeks met elkaar zijn vergeleken. Geen enkel gegevensblad biedt iets vergelijkbaars.
2 · De meetwaarden: vijf apparaten vergeleken
Het meest veelzeggende onderzoek hiernaar is afkomstig van Lanz en collega's en verscheen in 2016 in PLoS ONE, een vrij toegankelijk vakblad.[1] Er werden vijf in de handel verkrijgbare apparaten getest. Alle kregen hetzelfde materiaal en – voor zover instelbaar – dezelfde temperatuur van 210 °C. Vervolgens werd gemeten hoeveel THC en CBD daadwerkelijk in de damp terechtkwam.
Tabel 1 · Opbrengst van werkzame stoffen in de damp, gemeten bij een uniforme 210 °C. Alle waarden volgens Lanz et al. 2016.[1] Zie de opmerking onder de tabel voor de anonimisering.
| Apparaat | Verwarmingsprincipe | THC | CBD | Opmerking |
|---|---|---|---|---|
| Apparaat A | voornamelijk convectie | 82,7 % | 70,0 % | Beste resultaat in het testveld – en tegelijk het goedkoopste, compactste apparaat |
| Apparaat B | Hybride, stationair | 66,8 % | 56,1 % | Op één na beste resultaat |
| Apparaat C | Convectie, stationair | 58,4 % | 51,4 % | Aanzienlijk duurder dan apparaat A, maar eindigde in de middenmoot |
| Apparaat D | op gas werkend | 55,9 % | 45,9 % | Zonder temperatuurregeling; tijdens de test werd verbranding waargenomen |
| Apparaat E | Conductie, draagbaar | 54,6 % | 56,7 % | Zwakste THC-resultaat, maar bij CBD in de middenmoot |
Twee dingen verdienen een tweede blik. Ten eerste was het beste apparaat niet het duurste, maar een compact draagbaar apparaat. De prijs zegt dus weinig over de opbrengst. Ten tweede ligt er tussen het beste en het zwakste resultaat een verschil van 28 procentpunten – bij identiek materiaal en dezelfde temperatuur. Het verschil komt uitsluitend door de constructie.
3 · Het aandeel dat de kamer nooit verlaat
Elke opbrengstwaarde heeft een keerzijde: wat niet in de damp terechtkomt, blijft in het materiaal achter. Bij een opbrengst van 82,7 procent is dat 17,3 procent, bij 54,6 procent maar liefst 45,4 procent. Bijna de helft.
Afbeelding 1 · Wat er van een vulling in de damp terechtkomt
Beste en zwakste apparaat van de vergelijking, gerelateerd aan het aanwezige THC. Volgens Lanz et al. 2016.[1]
4 · Wat het verschil in de praktijk betekent
Uit de opbrengstwaarden kan direct worden afgeleid hoeveel materiaal twee apparaten nodig hebben voor hetzelfde resultaat. De berekening is een eenvoudige deling: 82,7 gedeeld door 54,6 is 1,51. Het zwakste apparaat moet dus anderhalf keer zoveel gebruiken om dezelfde hoeveelheid werkzame stof in de damp te brengen.
Afbeelding 2 · Materiaalgebruik voor hetzelfde resultaat
Relatieve weergave, rekenkundig afgeleid uit de opbrengstwaarden 82,7 % en 54,6 %.[1]
Voor het volledige testveld ziet dit verband er als volgt uit. De rechterkolom geeft aan hoeveel materiaal een apparaat in verhouding tot de beste waarde moet gebruiken om hetzelfde resultaat te leveren.
Tabel 2 · Wat de opbrengstwaarden in verhouding betekenen. Alle gegevens zijn rekenkundig afgeleid uit tabel 1.
| Apparaat | Opbrengst | blijft in het materiaal | Materiaalgebruik in verhouding |
|---|---|---|---|
| Apparaat A | 82,7 % | 17,3 % | 100 % |
| Apparaat B | 66,8 % | 33,2 % | 124 % |
| Apparaat C | 58,4 % | 41,6 % | 142 % |
| Apparaat D | 55,9 % | 44,1 % | 148 % |
| Apparaat E | 54,6 % | 45,4 % | 151 % |
Het verschil tussen de gemiddelde apparaten is klein, terwijl het verschil met de beste groot is. Tussen apparaat B en apparaat E zit bij het materiaalgebruik slechts 27 procentpunten verschil – tussen apparaat A en de rest van het veld daarentegen minstens 24. Anders gezegd: er is geen geleidelijke afname, maar een uitschieter naar boven.
5 · Waarom er vrijwel niets verloren gaat: de decarboxylering
In de verse plant komt de werkzame stof helemaal niet in haar actieve vorm voor, maar als zuur – THCA in plaats van THC. Deze zuurvorm werkt praktisch niet. Pas warmte splitst een koolstofdioxidemolecuul af en maakt er de actieve verbinding van. Dit proces heet decarboxylering.
Hoe snel en volledig dit gebeurt, hangt af van temperatuur en tijd. Een werkgroep heeft dit verband in 2016 systematisch gemeten.[4] Voor de praktijk is echter belangrijker wat er daadwerkelijk in het apparaat terechtkomt: in de vergelijkende test van datzelfde jaar bereikten elektrisch verwarmde, temperatuurgeregelde apparaten omzettingspercentages van minstens 97 procent.[1]
Dat is goed nieuws en wordt zelden genoemd: op dit punt gaat vrijwel niets verloren. Wie zijn materiaal vooraf in de oven „activeert“, doet dat voor andere toepassingen – voor de Verdamper is het niet nodig, omdat het apparaat dit tijdens het opwarmen toch al doet.
6 · Wat de opbrengst tijdens het gebruik verandert
De temperatuur is de grootste hefboom. En wel in beide richtingen. Te laag is niet automatisch beter: in een onderzoek uit 2009 was de verhouding tussen werkzame stof en ongewenste bijproducten bij 170 °C het ongunstigst van alle onderzochte dampcondities – bij 200 en 230 °C was die gunstiger.[3] Naar boven toe vormt de verbrandingsdrempel de grens. Welke temperatuur waarvoor zinvol is, staat uitgebreid in het temperatuurartikel in deze reeks.
De maalgraad bepaalt het oppervlak. Hoe fijner het materiaal, hoe groter het oppervlak waarop de warmte kan inwerken. Bij convectieapparaten, waarbij hete lucht door het materiaal stroomt, is gelijkmatig malen daarom merkbaar belangrijker dan bij apparaten met een verwarmde kamerwand. Te fijn is echter ook niet goed, omdat de luchtstroom dan wordt geblokkeerd.
De vulhoeveelheid werkt twee kanten op. Al in een apparatenonderzoek uit 2006 werden verschillende hoeveelheden materiaal onderzocht – de vulhoeveelheid staat dus al lange tijd bekend als beïnvloedende factor.[5] Praktisch geldt: een te los gevulde kamer laat de lucht langs de zijkanten stromen, terwijl een te stevig aangedrukte kamer de luchtstroom afremt. Bij convectie- en hybrideapparaten werkt los tot gemiddeld gevuld meestal het best.
De treksnelheid telt vooral bij convectie. Daar ontstaat de warmte in de luchtstroom – wie snel trekt, stuurt lucht door het materiaal die minder tijd heeft gehad om op te warmen. Langzame, gelijkmatige trekjes leveren daarom doorgaans meer op. Welk principe je apparaat gebruikt, staat in het artikel over verwarmingsprincipes.
Tabel 3 · De regelknoppen in overzicht, gesorteerd op effect.
| Regelknop | Wat het doet | Onderbouwd door | Inspanning |
|---|---|---|---|
| Temperatuur | Bepaalt hoeveel werkzame stof vrijkomt en hoe gunstig de verhouding tot bijproducten uitvalt | Meetreeks bij 170 / 200 / 230 °C[3] | geen |
| Apparaatkeuze | 28 procentpunten verschil bij identieke instelling | Apparatenvergelijking bij 210 °C[1] | eenmalige aanschaf |
| Maalgraad | Meer oppervlak voor de warmteoverdracht | fysisch onderbouwd, niet apparaatspecifiek gemeten | een molen |
| Vulhoeveelheid | Bepaalt hoe gelijkmatig de lucht door het materiaal stroomt | als beïnvloedende factor onderzocht[5] | geen |
| Treksnelheid | Bepaalt bij convectie hoe heet de lucht het materiaal bereikt | fysisch onderbouwd, niet apparaatspecifiek gemeten | geen |
7 · Waar de cijfers ophouden
Bij dit artikel horen drie beperkingen, zodat de cijfers juist kunnen worden geïnterpreteerd.
Ten eerste werd er in het laboratorium gemeten, niet in de woonkamer. De apparaten vulden onder gecontroleerde omstandigheden een ballon. In het dagelijks gebruik komen daar maalgraad, vulhoeveelheid, inhalatietechniek en materiaalvochtigheid bij – allemaal factoren die het resultaat in beide richtingen kunnen beïnvloeden.
Ten tweede dateert het onderzoek uit 2016 en zijn de opvolgmodellen van de geteste apparaten niet opnieuw onderzocht. De rangorde van toen kan niet zonder meer op huidige apparaten worden toegepast.
Ten derde is de opbrengst niet de enige reden om een Verdamper te gebruiken, en waarschijnlijk niet eens de belangrijkste. De eerste vergelijkende laboratoriumanalyse uit 2004 vond in de damp naast de werkzame stoffen slechts drie begeleidende verbindingen – in de rook van hetzelfde monster waren het er meer dan 111.[2] Wie geïnteresseerd is in de samenstelling van de damp, vindt daarover een uitgebreide bijdrage.
Wat overeind blijft, is toch een ongewoon duidelijke conclusie: tussen twee apparaten met een identieke instelling zat 28 procentpunt verschil. Bij nauwelijks een andere eigenschap van een Verdamper is het verschil zo duidelijk gemeten – en zo weinig een kwestie van smaak.
8 · Veelgestelde vragen
Waarom verschillen apparaten überhaupt van elkaar als de temperatuur gelijk is?
Omdat de ingestelde temperatuur slechts een streefwaarde is. Doorslaggevend is hoeveel warmte het materiaal daadwerkelijk bereikt, hoe gelijkmatig die warmte wordt verdeeld en hoe de luchtstroom door de kamer wordt geleid. Precies dat onderscheidt twee constructies, ook als op beide displays hetzelfde getal staat.
Hoe groot is het verschil tussen twee apparaten?
In de laboratoriumtest van 2016 zat er 28 procentpunt verschil in opbrengst tussen het beste en het zwakste resultaat.[1] Omgerekend betekent dit: het zwakste apparaat had ongeveer de helft meer materiaal nodig om hetzelfde resultaat te behalen. De waarden zijn echter afkomstig van apparaten uit 2016 en gelden niet voor huidige modellen.
Is een duur apparaat automatisch efficiënter?
Nee. In de laboratoriumtest van 2016 presteerde juist het goedkoopste, compactste apparaat het best, terwijl een aanzienlijk duurder tafelmodel in de middenmoot eindigde.[1] De constructie is doorslaggevend, niet de prijs.
Kan ik de opbrengst van mijn apparaat zelf controleren?
Niet zinvol. De gepubliceerde waarden zijn afkomstig van chromatografische laboratoriumanalyses, waarbij de inhoud van de kamer vóór en na gebruik werd gekwantificeerd. Thuis is dat niet te reproduceren – zichtbare verkleuring of geur zegt niets betrouwbaars over het werkelijke resterende gehalte.
Moet ik mijn materiaal vooraf activeren?
Niet voor de Verdamper. De omzetting van de zuurvorm naar de actieve vorm vindt plaats tijdens het opwarmen in het apparaat; bij apparaten met temperatuurregeling werden percentages van minstens 97 procent gemeten.[1]
Levert een lage temperatuur meer opbrengst op?
Nee, integendeel. In de meetreeks uit 2009 viel de verhouding tussen werkzame stof en bijproducten bij 170 °C het ongunstigst uit; bij 200 en 230 °C was die beter.[3] Zeer lage temperaturen leveren veel aroma, maar weinig werkzame stof.
Apparaten waarbij de opbrengst centraal staat
Het bovenstaande artikel noemt bewust geen producten of apparaatnamen uit de studie. Het noemt de eigenschappen die volgens de meetgegevens van belang zijn: een temperatuur die nauwkeurig kan worden ingesteld en vervolgens ook kan worden vastgehouden, en een luchtstroom die het materiaal gelijkmatig doorstroomt. Dit zijn apparaten uit ons assortiment waarbij precies deze punten constructief zijn opgelost. Opbrengstwaarden uit de studie geven we uitdrukkelijk niet voor deze apparaten: er zijn andere apparaten gemeten, op een ander moment.
Nauwkeurig instelbaar
Arizer Solo 3 Version 2.0
Overwegend convectief, met een volledig glazen damptraject en een temperatuur die tussen 40 en 220 °C in stappen van één graad kan worden ingesteld. Daarmee kan de temperatuur zo fijn worden geregeld als hoofdstuk 6 aanbeveelt.
Solo 3 bekijken →
Storz & Bickel Plenty
Stationaire hybride van een voorverwarmde kamer en luchtstroom, met een roestvrijstalen koelslang in plaats van kunststof in het damptraject. Zeven temperatuurstanden tussen 130 en 202 °C dekken het bereik uit hoofdstuk 6.
Plenty bekijken →Met standen, luchtstroomregeling of app
Storz & Bickel Venty
Nauwkeurig instelbaar van 40 tot 210 °C, plus een traploos instelbare luchtstroom tot 20 liter per minuut. Samen pakken beide precies de twee regelknoppen uit hoofdstuk 6 aan die in het dagelijks gebruik het meeste verschil maken: temperatuur en treksnelheid.
Venty bekijken →
Storz & Bickel Crafty+
De voordeligere instap in dezelfde techniek: hybride verwarming met keramisch gecoate kamer, drie toetswaarden voor 180, 195 en 210 °C en fijnere instelling via de app. De drie standen bootsen de stapsgewijze werkwijze uit hoofdstuk 6 praktisch vanzelf na.
Crafty+ bekijken →Bronnen
- Lanz C., Mattsson J., Soydaner U., Brenneisen R. (2016): Medicinale cannabis: in-vitrovalidatie van vaporizers voor het rookvrij inhaleren van cannabis. PLoS ONE 11(1): e0147286. DOI: 10.1371/journal.pone.0147286 – Primaire bron voor alle opbrengstwaarden (54,6–82,7 %) en de decarboxyleringspercentages. Vrij toegankelijk.
- 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 – Primaire bron voor de vergelijking van meer dan 111 verbindingen in rook tegenover drie in damp.
- 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 – Primaire bron voor de temperatuurreeks van 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): Onderzoek naar de decarboxylering van zure cannabinoïden: een nieuwe aanpak met behulp van ultra-high-performance supercritical-fluidchromatografie/fotodiode-array-massaspectrometrie. Cannabis and Cannabinoid Research 1(1): 262–271. DOI: 10.1089/can.2016.0020 – Primaire bron voor de kinetiek van de decarboxylering.
- Hazekamp A., Ruhaak R., Zuurman L., van Gerven J., Verpoorte R. (2006): Evaluatie van een verdampingsapparaat (Volcano) voor de pulmonale toediening van tetrahydrocannabinol. Journal of Pharmaceutical Sciences 95(6): 1308–1317. DOI: 10.1002/jps.20574 – Onderzocht onder andere de invloed van verschillende vulhoeveelheden.
Opmerking: Dit artikel dient ter technische en wetenschappelijke informatie over de werking van verdampers en doet geen uitspraak over het gebruik van bepaalde stoffen. Het gebruik van vaporizers en de omgang met de genoemde stoffen zijn onderworpen aan de toepasselijke wettelijke bepalingen. Alle opbrengst- en temperatuurwaarden zijn afkomstig uit de geciteerde literatuur en zijn onder laboratoriumomstandigheden vastgesteld; het zijn richtwaarden en geen garantie voor een specifiek apparaat. De verhoudingswaarden in hoofdstuk 4 zijn rekenkundig afgeleid van deze laboratoriumwaarden en geven een orde van grootte aan, geen besparing die in het dagelijks gebruik gegarandeerd kan worden.
