Miért érezhetjük a réz illatát?

Ez egy szép kérdés, mivel egy nagyon megismételhető és általános tapasztalattal áll szemben egy jól megalapozott, de látszólag ellentmondásos ténnyel. Amint arra számítottatok, a fém szagának semmi köze nincs ahhoz, hogy a fém valóban az orrába kerül, mivel a legtöbb fémnek túl alacsony a gőznyomása normál hőmérsékleten, hogy lehetővé tegye a közvetlen kimutatást. A fém jellegzetes illatát valójában szerves anyagok okozzák!

A hangsúly a vasillat (szabadon hozzáférhető cikk!). Legalább kétféleképpen lehet a vas fémes szagot produkálni. Először is, a savas anyagok képesek a vas és az acél korrodálására, a fémben vagy ötvözetben lévő foszfor- és szénatomok felszabadítására. Ezek hatására illékony szerves foszforvegyületek alakulhatnak ki, például metil-foszfin ($ \ ce {H3CPH2} $, amelyeknek fokhagymás / fémes szaga van kis koncentrációban. A cikkből:

Az öntöttvas savas oldódásából származó gáztermék „fokhagymás” fémszagát (lásd az alátámasztó információkat) ezek a szerves foszfinok dominálják. Két kulcsfontosságú szag, a metil-foszfin és a dimetil-foszfin rendkívül alacsony szagküszöböt mértünk (6 és 3). ng P / m³, illetve fokhagyma-fémes szag), amelyek ezért az ismert leghatékonyabb szagok közé tartoznak. A foszfin ($ \ ce {PH3} $) nem fontos ennek a szagnak, mert azt találtuk, hogy sokkal magasabb a szagérzékelési küszöbérték (> 10⁶ ng / m³). Az általános „fokhagyma” szag „kalcium-karbid” (vagy „égetett mész” / „cement”) tulajdonságát valószínűleg telítetlen szénhidrogének (alkinek, alkadiének) okozzák, amelyek magas szén-dioxidhoz kapcsolódnak. vas tartalma (1. táblázat, lásd: Támogató információk).

Továbbá, kiderül, hogy a $ \ ce {Fe ^ {2 +}} $ ionok (de nem a $ \ ce {Fe ^ {3 +}} $) képesek oxidálni a bőr által termelt olajokban jelen lévő anyagokat, nevezetesen a lipid-peroxidokat. Kis mennyiségű $ \ ce {Fe ^ {2 +}} $ ion keletkezik, amikor a vas verejtékben lévő savakkal érintkezik. Ezek aztán lebontják az olajokat, ketonok és aldehidek 6-10 atom hosszú szénláncú keverékét bocsátva ki. Különösen a fémillat nagy része a telítetlen ketonból származik mint $ 1 \ \ mu g \ m ^ {- 3} $. Röviden:

Az izzadt bőr korrodálja a vasfémet reaktív $ \ ce {Fe ^ {2 +}} $ ionokká, amelyek másodpercek alatt oxidálódnak $ -ig. \ ce {Fe ^ {3 +}} $ ionok, miközben egyidejűleg redukálják és lebontják a meglévő bőr lipidperoxidjait szagú karbonil szénhidrogénekké, amelyeket fémes szagnak tartanak.

A cikk a cikket alátámasztó információiban (szintén szabad hozzáférés) a szerzők más fémekkel, köztük rézzel végzett kísérleteket írnak le:

A vasfém összehasonlítása más fémekkel (réz, sárgaréz, cink stb.): Amikor szilárd rézfémet vagy sárgarézet (réz-cink ötvözet) érintkeztek a bőrrel, nem pedig vas, hasonló fémes szag és karbonil-szénhidrogének GC-csúcs mintázata keletkezett, és legfeljebb 1 μmol / dm² egyértékű réziont [$ \ ce {Cu +} $] detektáltak korróziótermékként (S3 – S6 alátámasztó ábrák) . A cink, egy olyan fém, amely $ \ ce {Zn ^ {2 +}} $ -ot alkot, de nincs stabil $ \ ce {Zn +} $, habozott a fémszag kialakításánál, kivéve a fém nagyon erős dörzsölését a bőrrel szemben (ami a metastabil egyértékű $ \ ce {Zn +} $). A vas-, réz- és sárgarézötvözetek korróziójából származó alacsony vegyértékű ionok (vas és réz) jelenlétének közvetlen emberi test tenyérbőrön történő bemutatását az S6 alátámasztó ábra mutatja. A bőrre dörzsölt alumínium-oxid por nem eredményezett jelentős szagokat. Ezek az eredmények további bizonyítékot szolgáltatnak arra vonatkozóan, hogy nem a fém párolgása, hanem a bőr lipidperoxidjának redukciója és alacsony vegyértékű fémionok általi lebontása okozza az illatanyagokat.

A cikk utolsó bekezdései összefoglalják a megállapításokat:

Befejezésül : 1) A vasfém bőrt érintő (hámréteg) jellegzetes „dohos” fémes szagát a bőrperoxidok és vasionok reakciójával keletkező illékony karbonil-vegyületek (aldehidek, ketonok) okozzák ($ \ ce {Fe ^ {2+} } $) amelyek a verejték által közvetített korrózióban képződnek. A fémfelületeket, rozsdát, ivóvizet, vért stb., de rézet és sárgarézet is tartalmazó $ \ ce {Fe ^ {2 +}} $ ion hasonló szagot vált ki a bőrrel érintkezve. Ennek a szagnak az észlelésére való emberi képesség valószínűleg az evolúció során kialakult, de nagyrészt alvó képessége annak, hogy vérszagot érezzen („vérillat”).

2) A „fokhagyma-karbid” foszfor- és a szénben gazdag öntöttvas és acél sav támadása alatt az illékony organofoszfinok dominálnak. A korrodáló öntöttvas a C – P vegyületek környezeti forrása, amely zavart okozhat a Vegyifegyver-egyezmény ellenőrzése és ellenőrzése során (lásd még a [15] hivatkozást)

Félretéve ezért lehet, hogy néha az emberek azt javasolják, hogy erős szagokat szerezzenek le a kezetekről, ha egy fémtárgyhoz dörzsölik őket. Noha valószínűleg nem működik egyes fémek és egyes büdös vegyületek esetében, lehetséges, hogy a fém kevésbé szagú anyagokká bontja le a rossz szagú anyagok bomlását.

Olvashat még egy kicsit ebben a sajtócikkben a tanulmányról.

megjegyzések

• De a vér íze olyan, mint a tiszta fémes vas ' íze ' – akkor hogyan lehet ezt megmagyarázni?
• @LievenB Egy másik jó kérdés, amelyről azt gondoltam, hogy végül felbukkanhat. Nem igazán tudom '. Talán a vérben lévő vas-kationok katalizálhatják a fémes szagú szerves vegyületek képződését a lipidekből vagy más, a vérben és a szájban jelen lévő anyagokból. Az íz leginkább a szagból, nem az ízből fakad (furcsa módon).
• Én ' találtam ezt a nagyon érdekes linket: phys.org/news80405535.html és én ' arra tippelek, hogy ' ugyanaz más fémekkel is mint például a réz, …
• @LievenB Kiderült, hogy az Angewandte Chemie papír megérintette a vér szagát. Emellett nem ajánlom, hogy ' túlságosan bízzak a phys.org linkben. Például megemlíti, hogy a vasionoknak furcsa módon negatív töltésük van.
• A szag asszociatív: " édes " étel nem a cukorból, hanem azokból az illékony vegyületekből származik, amelyek akkor fordulnak elő, amikor a cukor hő hatására lebomlik. Csak azért, mert azt tapasztaltuk, hogy a cukor megkóstolásával párosul az illat (még bőven van lebontatlan cukor), úgy gondoljuk, hogy édes illata van.