Température D’atomiseur de Cigarette Electronique : Part 2

Dynamique de la température dans un diffuseur de cigarette electronique : ça sent le roussi !

cigarette electroniquePour rappel, un diffuseur de cigarette electronique est un dispositif de vaporisation de liquide qui fonctionne en chauffant le liquide pour l’évaporer. Il contient une électrode dont la température s’élève en y faisant passer un courant électrique (c’est l’effet Joule !). L’objectif de notre série d’article est d’informer nos lecteurs des températures atteintes dans les diffuseurs de cigarette electronique en fonction des conditions d’utilisations, sachant qu’une température trop élevée peut potentiellement dégrader la qualité du liquide et produire des composés toxiques.

Nous nous sommes intéressés cette semaine à l’évolution de la température de l’électrode de chauffe de notre diffuseur de cigarette electronique ego C au cours du temps avec pour objectif de déterminer au bout de combien de temps la température de l’électrode atteignait 200°C. Pourquoi 200°C ? Car la dégradation thermique (appelé thermolyse ou pyrolyse) de nombreux composés organiques s’opèrent à des températures de 200°C et plus. Sauf exception, à 200°C cette dégradation et généralement très lente, mais plus la température augmente et plus ça s’accélère. Pour utiliser une image plus parlante, on cherche à savoir au bout de combien de temps on brûle le steak sur la poêle ! Et comme un steak brûlé a des propriétés cancérogènes, on est en droit de se poser la question du cas d’une cigarette electronique un peu trop chaude…

Pour cela, nous avons repris la même expérience de mesure présentée dans le dernier article et pris des vidéos en imagerie thermique de la cigarette electronique ego C 1000 en fonctionnement. L’ego C est configuré en mode orange (pas de régulation de la tension). Lors des prises de vue, la cigarette electronique ego-c est allumée manuellement en utilisant le bouton de la batterie, puis relâché si la température maximum dans l’image thermographique dépasse la valeur maximum mesurable par la caméra (270°C lorsque la caméra est configurée dans sa gamme de mesure -20°C/250°C).  Une série de 5 appuis espacés d’environ 30s est enregistrée pour évaluer la reproductibilité de la mesure. Vous pourrez trouver une video typique en cliquant sur ce lien:

La température maximale de l’électrode est ensuite mesurée sur l’image et tracée au cours du temps. Nous avons choisi de mesurer la température maximale pour considérer le point ou la température est la plus défavorable

T°C / t (s) sur eGo-C de joyetech cigarette electronique

Figure 1 : Température maximale de l’électrode de chauffe au cours du temps pour 5 appuis successifs.

 

Comme on peut le voir sur la figure 1, la première observation est : la température lors du premier appui se comporte de manière très différente des appuis suivants. L’électrode atteint 200°C au bout de 7,3 s alors que pour les appuis suivants, elle atteint 200°C au bout de 1,8 s de manière très reproductible. Ceci peut s’expliquer par le fait que lors du premier appui, l’électrode est imbibée d’une quantité importante de liquide qui a été pompé lentement dans le réservoir par capillarité et sous sa forme liquide, sa température ne peut s’élever au-delà du palier d’évaporation. Comme l’évaporation du liquide consomme beaucoup d’énergie : la température stagne aux environs de la température d’ébullition du liquide tant qu’il en reste sur l’électrode. Lorsque tout le liquide est évaporé sur certaines zones de l’électrode, la température peut alors monter localement à des valeurs beaucoup plus hautes.  Après avoir été surchauffé lors de l’appui précédent, l’électrode est sèche et n’a pas le temps de se ré-imbiber intégralement pendant les 30 s d’attente jusqu’à l’appui suivant, si bien que la montée en température est beaucoup plus rapide en comparaison du premier appui.

Variabilité de la chaleur de la résistance de l’eGo C

Les zones de l’électrode qui montent à des températures supérieures à 200°C correspondent très probablement à des zones où il n’y a plus de e liquide. D’ailleurs, la température maximale mesurée sur l’électrode dépasse d’environ 70°C sa température moyenne (voir figure 2) et la température de la mèche qui alimente l’électrode en e liquide ne dépasse jamais les 200°C. Il est donc difficile de connaitre précisément la température qu’atteint réellement le e liquide en s’évaporant.

Figure 2 : Température moyenne de l’électrode comparée à la température maximale.

Le e liquide que nous avons testé (Tribeca de chez Halo) est composé majoritairement de propylène glycol (65% PG) dont la température d’ébullition est de 188°C. La température d’ébullition de notre e liquide doit donc se situer autour de cette température. Mais lorsque le liquide se met à bouillir les composés les plus volatiles s’évaporent plus rapidement que les composés les moins volatiles qui ont une température d’ébullition plus élevée (comme lorsque que l’on évapore de l’alcool pour le distiller). Il est donc fort probable que lors d’une utilisation intensive de l’électrode, les composés les moins volatiles se concentrent dans les zones les plus chaudes sans s’évaporer complètement. A l’extrême, il est possible que certains composés présents dans les e-liquides aient des températures d’ébullition si élevées qu’ils ne s’évaporent pas du tout et brûlent sur l’électrode ! Peut-être que l’on commence à comprendre l’origine des goûts de brûlé et le brunissement du liquide dans le réservoir avec le temps…

Lors d’une utilisation normale de la cigarette electronique ego C, c’est-à-dire si les bouffées ne sont pas trop longues et pas trop espacées,  il est peu probable que l’électrode s’assèche complètement et que la température de l’électrode s’élève au-dessus des 200°C (de ma propre expérience, une bouffée de vapeur de cigarette electronique ne dépasse généralement pas 3 s). Mais si l’on doit retenir quelque chose de cette histoire, c’est que pour éviter de brûler son steak, il vaut mieux ne pas tirer en continue et de laisser sa cigarette electronique ego c se reposer un peu pour que la résistance aie le temps de se recharger en e-liquide !

Je vous donne rendez-vous la semaine prochaine, pour tester ce que change une batterie régulée en tension et tout ce que vous voulez savoir sur le sweet spot…

En attendant, la discussion est ouverte et nous serions heureux de recevoir vos expériences dans ce domaine.

–>lire la suite de l’étude : la régulation de tension

Voir la première partie de l’expérience : matériels et méthodes

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21 commentaires sur “Température D’atomiseur de Cigarette Electronique : Part 2
  1. SAGI dit :

    Vraiment intéressant,merci

    mais flippant , il serait utile de savoir
    1) si l’acroléine se produit uniquement par chauffage de la glycérine (décompostion à partir d une certaine température) ou s’il faut en sus y ajouter obligatoirement un agent déhydratant ? ( pour lui retirer sa molecule H20 )

    2) il serait utilé de connaitre précisement le temps qu’il faut pour que la décomposition du glycerol devienne de l’acroléine

    PS : il y en a effectivement dans un steak brûlé , nous ne sonnmes pas tous mort, néanmoins je pense que l intoxication de l acroléine par inhalation est plus déngereuse que par ingestion ?!

  2. SAGI dit :

    Et d’ajouter
    n’y a t’il pas moyen d’analyser directement la vapeur diffusée par l’e-cigarette afin d’en établir les propriétés chimiques ?

  3. Mael dit :

    Oui, en effet, il serait très intéressant de pouvoir analyser directement la vapeur dégager par les ecig et j’irai même plus loin : il faudrait que les fabricants systématisent ce genre de tests pour tout les modèles et tout les liquides ! Qu’il y aie une réelle transparence pour les utilisateur et ça forcera les fabricant à proposer des produit réellement ‘safe’. Comme on peut controler parfaitement la composition des liquide, je suis sure que l’on peut tendre vers des produits complètement sain et conserver le plaisir de la vapote en tout sécurité…
    Concernant l’acroléine, perso, je ne pense pas qu’en utilisation normale il en soit généré de grandes quantité, car le liquide ne chauffe que quelques seconde (mais il faudrait le vérifier), mais comme tu le dis Sagi, les produit de dégradations (acroléines et autres substance qui n’on jamais été testés) doivent surement être plus toxique par inhalation que par ingestion….

  4. toto dit :

    Merci pour ces intéressantes expériences.
    Ca m’intéresserai que vous meniez les mêmes expériences mais sur un ato réparable (clearo ou genesis ou tank).
    Du coup, pas d’évaporation et production de fumée autour des 60 degrés (comme dit par beaucoup), mais plus autour de 180 degrés ?

    • Nicolas dit :

      Nous avons mis un peu de temps pour répondre car le protocole pour un clearomiseur ne permet pas la mesure de température par caméra thermographique. Il faudrait une sonde dynamique placée sur la résistance et cela me parait difficile de ne pas influer sur la température. Cela dit, le principe est le même pour un atomiseur que pour un clearomiseur et je ne vois pas les conditions qui feraient que les données soient différentes.

  5. Ciga dit :

    Merci pour l’article très intéressant mais je me pose une question.
    La température varie t-elle d’une marque à l’autre?
    On sait que la qualité des e-cigarettes varient sensiblement d’une marque à l’autre, en est-il de même pour toutes les marques?

    • Nicolas dit :

      Bonjour,

      la température en fonctionnement dépend du pallier d’évaporation du e-liquide imbibé sur la mèche et donc la résistance. C’est le e-liquide qui refroidit la résistance en quelque sorte.
      Tant que la résistance est alimentée de e-liquide la température ne dépasse pas ce pallier.
      quand par contre, il n’y a plus de e-liquide, la résistance atteint des températures très élevées quelques soient les marques.

      • laubasse dit :

        Lorsque l’on utilise une cigarette électronique l’air inspirée contribue fortement à faire baisser la température de la résistance. Elle participe aussi, par dépression, à faire remonter du liquide dans la mèche et assure par la même le mouillage de celle-ci. Mesurer la température sans aspiration n’a pas de sens si on se conforme à l’utilisation normale d’une e-cig. Je pense qu’il faut prendre en compte ce flux d’air frais pour mesurer les températures de résistances et pas seulement la présence du e-liquide dans la mèche.

        • Guitou34 dit :

          Bonjour,

          Je me suis fait la meme remarque. Effectivement sans aspiration la temperature n’est pas fiable.
          J’ai fait la meme experience avec un thermocouple placé au conctact de la resistance avec un Stardusts 2.4ohm sous 3.6V.
          La sonde est glissée par le dip trip. Il n’empeche pas l’utilisation.
          La temperature monte à 75°C au bout de 4 à 5 secondes. Elle redescend à 40°C entre 2 taff avec des poses de 10 secondes.

          • trasygold dit :

            une solution simple ne serait t ‘elle pas un mode pulsé?
            ca permettrai des micros raffraichissements de la resistance

            un mode pulsé electronique et bien reglé,comme sur les ultrasons (par exemple 50hz/seconde),n’empecherait il pas la resistance d’atteindre des temperatures problematiques?

      • Fabien dit :

        laubasse dit  » Elle participe aussi, par dépression, à faire remonter du liquide dans la mèche et assure par la même le mouillage de celle-ci »
        à mon sens c’est le contraire : du liquide du réservoir va sur la mèche et s’évapore.
        cela crée donc une légère dépression à l’intérieur du réservoir, et donc cela tend à lutter CONTRE l’échappement du liquide.
        je pense que seule la capillarité provoque l’arrivée du liquide

  6. mickael dit :

    Pouvez vous me dire d’où vous vient l’information concernant la proportion Propylène Glycol / Glycérine Végétale ?
     » Le e-liquide que nous avons testé (Tribeca de chez Halo) est composé majoritairement de propylène glycol (80% PG)  »
    Mon expérience, première ,de consommateur de liquide en 80% voir 70% de PG me laisse penser qu’il y a beaucoup plus de GV que de PG dans le halo .
    Mon autre expérience en diy ( Do it yourself ) me laisse penser , par sa densité , que ce liquide halo serait plus en 60%GV/40%PG.
    Je peux rajouter que je vapote du halo depuis 3 mois.
    Cordialement,
    Mickael

    • Nicolas dit :

      En effet, Nous avions testé un autre e-liquide de halo en RMN (résonance magnétique nucléaire) pour trouver la proportions PG/VG. Nous avions pensé à tort que les proportions étaient les mêmes pour tous les liquides halo. Erreur.
      Suite à votre remarque, nous avons analysé le TRIBECA précisément et vous avez raison, la proportion PG/VG est de 2/3 1/3 comme les e liquides AVORIA.

  7. Koko07 dit :

    Qu’en est-il de la consommation du eliquid pur végétal (gv)? Il y aurais donc un réel danger à l’utiliser pur avec un atomiseur type ecab ou ego c, vue les temperatures élevées et la transformation chimique en acroleine du gv ? Le risque, si l’existe, est-il réduit en utilisant un clearomiseur ?

  8. aubert dit :

    hi,

    moi je suis pour une conbustion de 200°, car si j’ai aretter la cigarette (grace à l’ e ciga), j’ai encore envie de fumer des joints (donc pas bon pour les poumons ….) car j’ai besoin de thc et de cbd, or la temperature pour bruler le thc liquide est justement cette temperature.
    J’ai pas encore trouver le thc liquide (je sais que ça existe et est très cher- labo-), mais on peut faire facilement avec ces produits.

    cordialement

    • Nicolas dit :

      … ne mélangeons pas tout. Il n’y pas de combustion dans la cigarette électronique, juste une vaporisation par évaporation et condensation.

  9. Cécile dit :

    Bonjour,

    Est-ce que la température d’un atomiseur lors d’un dry burn peut monter à 800°C ? Le dryburn consiste à appuyer sur le bouton pour faire rougir la résistance 2 ou 3 secondes afin que le e-liquide qui l’encrasse s’évapore.

    Merci cordialement,

    • Nicolas dit :

      Bonjour,
      oui la température peut monter à 800°C lors d’un dry burn. La résistance doit être sèche et la tension autour de 6V. Avec une tension nominale de 3.8 V, la température monte à 670°C.
      La présence de liquide limite la température à celle du pallier d’ébullition du mélange azéotrope PG/VG.

  10. LexFH dit :

    Et une fraise de cigarette monte au delà de 700°c. Pourtant on ne se brûle pas en usage normal… Pas plus que quand on met la main dans un four dont l’air est à 250°c. Si on touchait la résistance ou le plat du roti, ce ne serait pas la même histoire. Ce qui montre bien que l’air et le métal n’ont pas la même capacité à infliger une brûlure (coefficient de transmission thermique surfacique).

  11. Nicolas dit :

    on est d’accord 😉

2 Pings/Trackback pour "Température D’atomiseur de Cigarette Electronique : Part 2"
  1. Définition du drip-tip d'e-cigarette dit :

    […] que vous vous bruliez les lèvres. Muni d’une résistance, votre vapoteuse électrique chauffe. La température avoisinerait les 200 degrés. Même si la résistance ne chauffe que quelques secondes. La brûlure n’est pas très loin. Dans […]

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