Begrippenlijst waterstofinhalatie: ml/min, LPM, PPM, PEM, H2/O2 en meer
Productvermeldingen voor waterstofinhalatie en het onderzoek erachter ontlenen hun vaktaal aan verschillende vakgebieden tegelijk: ademhalingsdebieten, concentratie-eenheden op basis van delen per miljoen, elektrolysechemie en gasveiligheidslimieten. In deze begrippenlijst komen de termen aan bod die je waarschijnlijk op een specificatieblad of in een onderzoek tegenkomt. Ze zijn gegroepeerd naar wat ze beschrijven; ook lees je welke cijfers je op een productpagina kunt controleren en welke alleen maar formuleringen zijn. Wil je eerst een vollediger beeld van wat een sessie inhoudt voordat je aan de terminologie begint? Bekijk dan de handleiding voor beginners over waterstofinhalatietherapie.
Na het lezen van deze pagina kun je onder meer:
- Een debiet omrekenen tussen ml/min en LPM, zonder rekenmachine.
- Een concentratie opgeloste waterstof in water onderscheiden van de zuiverheid van een ingeademde gasstroom.
- Herkennen dat PEM en SPE twee benamingen zijn voor dezelfde membraangebaseerde elektrolyse.
- Een controleerbare specificatie onderscheiden van een indrukwekkend klinkende formulering die geen getal is.
Debiet en volume: ml/min, LPM en uitgangsniveau
ml/min (milliliter per minuut) is de eenheid die de meeste vermeldingen van waterstofinhalatiemachines gebruiken om aan te geven hoeveel gas een machine per minuut van een sessie produceert. Het is een debiet, geen totaalhoeveelheid: een machine die gedurende een sessie van 20 minuten op 600 ml/min werkt, heeft aan het einde ongeveer 12 liter gas geproduceerd, niet in totaal 600 ml.
LPM (liter per minuut) beschrijft hetzelfde soort debiet, maar op een grovere schaal. Omdat één liter gelijk is aan 1.000 milliliter, is omrekenen tussen deze twee eenheden gewoon rekenen en geen andere meting: deel een waarde in ml/min door 1.000 om LPM te krijgen, of vermenigvuldig een waarde in LPM met 1.000 om ml/min te krijgen. Een onderzoek dat het gasdebiet vermeldt in L/min en een productvermelding die ml/min gebruikt, beschrijven hetzelfde soort grootheid. Dankzij de omrekening kun je ze dus rechtstreeks naast elkaar leggen, in plaats van aan te nemen dat ze niet vergelijkbaar zijn.
Uitgangsniveau is de specifieke debietinstelling waarop een machine is ingesteld. De Hydrion Zenith heeft bijvoorbeeld zeven uitgangsniveaus van 300 tot 1.800 ml/min, elk beschikbaar in een modus met zuivere waterstof of een modus met een mengsel van waterstof en zuurstof. Als je de eenheid kent, kun je dat bereik naast een onderzoeksprotocol zetten dat in L/min is vermeld, zonder te hoeven gissen naar de relatie tussen de twee waarden.
Snel omrekenen: ml/min naar LPM
| ml/min | LPM |
|---|---|
| 300 | 0,3 |
| 600 | 0,6 |
| 900 | 0,9 |
| 1.200 | 1,2 |
| 1.500 | 1,5 |
| 1.800 | 1,8 |
Concentratie en zuiverheid: PPM, PPB en het getal 99,99%
PPM (delen per miljoen) en PPB (delen per miljard) drukken allebei een zeer lage concentratie uit: één deel per miljoen is één eenheid op een miljoen, en één deel per miljard is één eenheid op een miljard. Dat betekent dat 1 ppm gelijk is aan 1.000 PPB (bron: notatie in delen per). De drinkwaterproducten van Hydrion, zoals waterstofflessen, tabletten en een waterkan, vermelden de concentratie opgeloste waterstof in het water zelf met deze eenheden, omdat een meter voor opgeloste gassen dat meet.
Het cijfer voor de zuiverheid van een inhalatiemachine, zoals de 99,99% die voor de output van de Zenith wordt vermeld, meet iets anders: hoeveel van de gasstroom die de machine verlaat daadwerkelijk H2 is, in plaats van restwaterdamp of andere bijproducten van elektrolyse. Een zuiverheidspercentage vertelt je niet hoeveel gas je ontvangt, zoals een waarde in ppm of PPB die doet voor opgeloste waterstof in water; het vertelt je hoe zuiver dat gas is. Lees 99,99% waterstofzuiverheid uitgelegd voor de volledige uitleg van wat het getal betekent en hoe je het op een specificatieblad kunt controleren.
Hoe het gas wordt gemaakt: elektrolyse, PEM en SPE
Elektrolyse is het proces waarbij water met behulp van elektrische stroom wordt gesplitst in waterstof en zuurstof. In een PEM-elektrolyseapparaat (protonenuitwisselingsmembraan, ook wel polymeerelektrolytmembraan genoemd) reageert water bij de ene elektrode, waarbij zuurstof en waterstofionen vrijkomen. Het membraan laat die ionen naar de andere elektrode gaan, terwijl de vrijgekomen elektronen door het externe circuit bewegen; aan de andere kant komen ze weer samen om waterstofgas te vormen (bron: Waterstofproductie: elektrolyse). SPE (vaste polymeerelektrolyt) is een tweede naam voor dezelfde familie van membraangebaseerde elektrolyse. Als je de ene term op het ene specificatieblad ziet en de andere term op een ander blad, betekent dat dus niet dat het onderliggende mechanisme anders is.
Een platina-coating op het membraan is de katalysatorlaag die ervoor zorgt dat de reactie efficiënt blijft verlopen gedurende duizenden gebruiksuren; het is een detail over duurzaamheid en efficiëntie, geen zuiverheidsclaim op zichzelf. De watervereiste die een machine opgeeft, zoals gedestilleerd of zuiver water met minder dan 3 ppm totaal opgeloste stoffen, is er omdat de elektrolysecel gevoelig is voor opgeloste mineralen: mineralen in kraanwater kunnen het membraan verstoren en de levensduur ervan verkorten.
Waar je de volledige uitleg van het mechanisme vindt
Lees zo werken waterstofflessen: SPE/PEM-elektrolyse eenvoudig uitgelegd voor een volledige uitleg van het verloop van de membraanreactie.
Zuivere H2, gemengde H2/O2 en de verhouding 2:1
De meeste inhalatiemachines bieden twee soorten output. Een modus met zuivere H2 produceert vrijwel uitsluitend waterstofgas. Een modus met een mengsel van H2 en O2 produceert waterstof en zuurstof samen, meestal in een verhouding van 2:1. Dat is simpelweg de verhouding waarin water zelf wordt gesplitst: twee waterstofatomen voor elk zuurstofatoom in elk watermolecuul. Bij klinische en laboratoriumopstellingen voor inhalatie wordt datzelfde mengsel van 2:1 het vaakst onderzocht, al lopen de debieten in gepubliceerde onderzoeken sterk uiteen, afhankelijk van het protocol: van ongeveer 250 ml/min tot ruim boven 6 L/min (bron: Overzicht van onderzoek naar waterstofgasinhalatie).
Inhalatie door twee gebruikers verwijst naar een machine met twee aansluitingen voor neuscanules, zodat twee mensen tijdens dezelfde sessie kunnen inhaleren zonder de outputverhouding die ieder van hen ontvangt te veranderen; de Zenith is op deze manier ontworpen. Dit is een gebruiksgemak en verandert niets aan de manier waarop het gas zelf wordt geproduceerd.
Omdat de terminologie hier rechtstreeks mee te maken heeft, hoort hier ook een korte veiligheidsopmerking: in het hierboven genoemde inhalatieonderzoek wordt ongeveer 4% waterstof in een zuurstofmengsel beschouwd als de ontvlambaarheidsgrens die je niet moet overschrijden. Dat is een van de redenen waarom protocollen met een lage dosis in de literatuur op of onder dat percentage blijven. Ventilatievereisten en limieten voor de sessieduur zijn aparte onderwerpen met eigen berekeningen. Bekijk daarom veiligheidslimieten voor waterstofinhalatie en berekeningen van het kamervolume voor de volledige uitleg, in plaats van hier een gedeeltelijke versie te geven.
De Hydrion Titan gebruikt dezelfde terminologie bij een hoger vast uitgangsniveau. Bekijk Zenith versus Titan: welke waterstofinhalatiemachine past bij jouw opstelling? voor een rechtstreekse vergelijking van de twee machines op basis van uitgangsbereik en verhouding.
Welke termen zijn specificaties en welke zijn marketing?
Sommige woorden in een productvermelding voor een waterstofinhalatiemachine verwijzen naar een getal dat je kunt controleren; andere beschrijven een indruk. ml/min, LPM, ppm, PPB, afmetingen, gewicht en materiaal van de behuizing zijn allemaal controleerbare specificaties: het zijn cijfers of gegevens op de productpagina die je in principe onafhankelijk kunt verifiëren. Voltage en wattage vallen in dezelfde categorie: ze beschrijven de elektrische input die een machine nodig heeft en verbruikt, bijvoorbeeld een apparaat dat werkt op 110-220 V bij 50-60 Hz en waarvan het stroomverbruik stijgt van 110 W op het laagste uitgangsniveau tot 450 W op het hoogste. Dat is nuttig om te controleren als je een bepaald voltage nodig hebt op de plek waar je woont, maar het beschrijft het elektrische verbruik van de machine, niet hoe effectief een sessie is.
Een formulering als ‘professionele kwaliteit’ of ‘kwaliteit voor klinieken’ is niet gekoppeld aan een specifiek getal. Het is verstandig om te vragen welke specificatie de claim moet onderbouwen voordat je die vergelijkt met een andere productvermelding. Moleculaire waterstof is gewoon de wetenschappelijke naam voor H2-gas zelf: twee aan elkaar gebonden waterstofatomen. Het is juist om de output van een product ‘moleculaire waterstof’ te noemen, maar dat beschrijft wat het gas is, niet wat het doet. De benaming op zichzelf is dus geen bewijs voor een effect.
Een hogere waarde in PPB, ppm of ml/min is ook niet automatisch de instelling of het product dat het beste bij jouw situatie past; de hierboven gelinkte artikelen over zuiverheid en het vergelijken van machines leggen uit hoe je die cijfers tegen elkaar kunt afwegen. Met deze terminologie op zak lees je het specificatieblad met de zeven niveaus van de Zenith, of de enkele regel met een hoger uitgangsniveau van de Titan, als een reeks gewone getallen in plaats van als een muur van onbekende afkortingen.