Hvis jeg kan lukte på en gjenstand, betyr det at molekyler av den blir skilt fra den, slik at de kan nå nesen min. Så vidt jeg vet, sublimerer metaller seg ikke, spesielt ikke i romtemperatur. Kobber har imidlertid en veldig sterk og karakteristisk lukt. Betyr det at kobber vil brytes ned ganske raskt, eller er vi bare så følsomme for det at noen få molekyler er tilstrekkelig? Jeg antar at det har å gjøre med oksidering, men det oksyderer ikke så mye naturlig som andre metaller, for eksempel jern.
Kommentarer
- Relatert: Hvorfor smaker blodet mitt som rust?
- Jeg så etter et svar siden (men spesielt med jern ). I mellomtiden har jeg studert kjemi. Og jeg ser fremdeles etter et svar (jeg antok at støv og kroppsslimhinne spiller en rolle. Nå begynner jeg å bla ned med håp 🙂
Svar
Dette er et hyggelig spørsmål, da det konfronterer en veldig replikerbar og vanlig opplevelse med et veletablert, men tilsynelatende motstridende faktum. Som du forventet, har lukten av metall ikke noe å gjøre med at metallet faktisk kommer inn i nesen din, da de fleste metaller har altfor lavt damptrykk ved vanlige temperaturer for å tillate direkte deteksjon. Den karakteristiske lukten av metall er faktisk forårsaket av organiske stoffer!
Det har vært fokus på det spesifikke tilfellet av lukten av jern (artikkel om fri tilgang!). Det er minst to måter jern gir en metallisk lukt på. For det første er sure stoffer i stand til å tære jern og stål, og frigjøre fosfor og karbonatomer som er tilstede i metallet eller legeringen. Disse kan reagere for å danne flyktige organofosforforbindelser som metylfosfin ($ \ ce {H3CPH2} $ som har en hvitløk / metallisk lukt i små konsentrasjoner. Fra artikkelen:
Den «hvitløk» metalliske lukten (se støtteinformasjon) av gassproduktet fra den sure oppløsningen av støpejern domineres av disse organofosfinene. Vi målte en ekstremt lav luktterskel for to viktige luktstoffer, metylfosfin og dimetylfosfin (6 og 3 ng P / m³, henholdsvis hvitløk-metallisk lukt), som derfor hører til de mest potente luktene som er kjent. Fosfin ($ \ ce {PH3} $) er ikke viktig for denne lukten fordi vi fant at den har en mye høyere luktdeteksjonsterskel (> 10⁶ ng / m³). En «kalsiumkarbid» (eller «brent kalk» / «sement») attributt av den generelle «hvitløk» lukten er sannsynligvis forårsaket av umettede hydrokarboner (alkyner, alkadiene) som er knyttet til høyt karbon innhold av jern (tabell 1, se støtteinformasjon).
Også, det viser seg at $ \ ce {Fe ^ {2 +}} $ ioner (men ikke $ \ ce {Fe ^ {3 +}} $) er i stand til å oksidere stoffer som finnes i oljer produsert av huden, nemlig lipidperoksider. En liten mengde $ \ ce {Fe ^ {2 +}} $ ioner produseres når jern kommer i kontakt med syrer i svette. Disse nedbryter deretter oljene som frigjør en blanding av ketoner og aldehyder med karbonkjeder mellom 6 og 10 atomer. Spesielt kommer det meste av lukten av metall fra umettet keton 1-octen-3-one , som har en sopp / metallisk lukt selv i så lave konsentrasjoner som $ 1 \ \ mu g \ m ^ {- 3} $. Kort sagt:
Svett hud tærer på jernmetall for å danne reaktive $ \ ce {Fe ^ {2 +}} $ ioner som oksideres i løpet av sekunder til $ \ ce {Fe ^ {3 +}} $ -ioner samtidig som du reduserer og nedbryter eksisterende hudlipidperoksider til luktende karbonylhydrokarboner som oppfattes som en metallisk lukt.
I støtteinformasjonen for artikkelen (også fri tilgang), beskriver forfatterne eksperimenter utført med andre metaller, inkludert kobber:
Sammenligning av jernmetall med andre metaller (kobber, messing, sink osv.): Når solid kobbermetall eller messing (kobber-sinklegering) ble kontaktet med huden i stedet for jern, det ble produsert en lignende metallisk lukt og GC-toppmønster av karbonylhydrokarboner, og opptil ett μmol / dm² monovalent kupper-ion [$ \ ce {Cu +} $] ble oppdaget som et korrosjonsprodukt (Støtte fig. S3 til S6) . Sink, et metall som danner $ \ ce {Zn ^ {2 +}} $, men ingen stabil $ \ ce {Zn +} $, var nølende med å danne metallisk lukt, bortsett fra ved veldig sterk gnidning av metallet kontra hud (som kunne produsere metastabilt monovalent $ \ ce {Zn +} $). Bruken av vanlige fargetester for å demonstrere direkte på menneskelig palmehud tilstedeværelsen av ioner med lavt valens (jern og kopp) fra korrosjonen av jern, kobber og messinglegeringer er vist i støttende figur S6. Aluminapulver gnidd på huden produserte ikke signifikante luktstoffer. Disse resultatene gir ytterligere bevis for at det ikke er metallfordampning, men reduksjon og nedbrytning av hudlipidperoksid ved lavvalens metallioner som produserer luktene.
De siste avsnittene i artikkelen oppsummerer funnene:
Som konklusjon : 1) Den typiske «muggen» metalliske lukten av jernmetall som berører huden (epidermis) er forårsaket av flyktige karbonylforbindelser (aldehyder, ketoner) produsert gjennom reaksjon av hudperoksider med jernholdige ioner ($ \ ce {Fe ^ {2+} } $) som dannes i svetteformidlet korrosjon av jern. $ \ ce {Fe ^ {2 +}} $ ion som inneholder metalloverflater, rust, drikkevann, blod osv., men også kobber og messing, gir en lignende lukt ved hudkontakt. Den menneskelige evnen til å oppdage denne lukten er sannsynligvis et resultat av den evolusjonært utviklede, men i stor grad sovende evnen til å lukte blod («blodduft»).
2) Den «hvitløk-karbid» metalliske lukten av fosfor- og karbonrikt støpejern og stål under angrep av syre, domineres av flyktige organofosfiner. Korroderende støpejern er en miljøkilde for C-P-forbindelser som kan føre til forvirring i verifisering og overvåking av kjemiske våpenkonvensjon (se også ref. [15])
Som en side, kan dette være grunnen til at folk noen ganger anbefaler å få sterke lukter av hendene ved å gni dem mot en metallgjenstand. Selv om det sannsynligvis ikke fungerer for noen metaller og for noen stinkende forbindelser, er det mulig at metallet katalyserer nedbrytningen av de illeluktende stoffene til mindre luktende stoffer.
Du kan lese litt mer i denne presseartikkelen om studien.
Kommentarer
- Men blod smaker akkurat som rent metallisk jern ' smaker ' – så hvordan forklares det da?
- @LievenB Et annet godt spørsmål, som jeg trodde kunne dukke opp etter hvert. Jeg vet ikke '. Kanskje kan jernkationene i blod også katalysere dannelsen av organiske forbindelser med metallisk lukt fra lipider eller andre stoffer som er tilstede i blodet og munnen. Smaken kommer hovedsakelig av lukt, ikke smak (merkelig nok).
- Jeg ' har funnet denne veldig interessante lenken: phys.org/news80405535.html og jeg ' jeg gjetter at det ' er det samme også med andre metaller som kobber, …
- @LievenB Det viser seg at papiret fra Angewandte Chemie hadde berørt lukten av blod. Jeg anbefaler ikke ' å stole på phys.org-lenken for mye. For eksempel nevner det at jernioner har en negativ ladning, underlig.
- Lukt er assosiativ: vi lukter " søt " mat ikke fra sukkeret, men fra de flyktige forbindelsene som oppstår når sukker brytes ned under varme. Bare fordi vi opplevde lukten sammen med å smake på sukkeret (det er fortsatt rikelig med ikke-nedbrutt sukker igjen), synes vi det lukter søtt.