Als ik een object kan ruiken, betekent dit dat er moleculen van worden gescheiden, zodat ze mijn neus kunnen bereiken. Voor zover ik weet, sublimeren metalen niet, vooral niet bij kamertemperatuur. Koper heeft echter een zeer sterke en karakteristieke geur. Betekent dit dat koper vrij snel zal degraderen, of zijn we er gewoon zo gevoelig voor dat een paar moleculen zijn voldoende? Ik neem aan dat het iets met oxidatie te maken heeft, maar het oxideert niet zo veel van nature als andere metalen, bijvoorbeeld ijzer.
Opmerkingen
- Gerelateerd: Waarom smaakt mijn bloed naar roest?
- Ik heb sinds altijd naar een antwoord gezocht (maar vooral met ijzer ). Inmiddels heb ik scheikunde gestudeerd. En ik ben nog steeds op zoek naar een antwoord (ik nam aan dat stof en lichaamsslijm een rol spelen. Nu begin ik hoopvol naar beneden te scrollen 🙂
Antwoord
Dit is een aardige vraag, aangezien het een zeer repliceerbare en veel voorkomende ervaring confronteert met een vaststaand maar schijnbaar tegenstrijdig feit. Zoals je had verwacht, heeft de geur van metaal niets te maken met het feit dat het metaal in je neus komt, aangezien de meeste metalen een veel te lage dampspanning hebben bij normale temperaturen om directe detectie mogelijk te maken. De karakteristieke geur van metaal wordt in feite veroorzaakt door organische stoffen!
Er is aandacht voor het specifieke geval van de geur van ijzer (gratis toegankelijke artikel!). Er zijn minstens twee manieren waarop ijzer een metaalachtige geur afgeeft. Ten eerste zijn zure stoffen in staat ijzer en staal te corroderen, waarbij fosfor- en koolstofatomen in het metaal of de legering vrijkomen. Deze kunnen reageren en vluchtige organofosforverbindingen vormen zoals methylfosfine ($ \ ce {H3CPH2} $ die bij kleine concentraties een knoflook- / metaalgeur hebben. Uit het artikel:
De metaalgeur van “knoflook” (zie ondersteunende informatie) van het gasproduct van de zure oplossing van gietijzer wordt gedomineerd door deze organofosfinen. We hebben een extreem lage geurdrempel gemeten voor twee belangrijke geurstoffen, methylfosfine en dimethylfosfine (6 en 3 ng P / m³, respectievelijk knoflook-metaalgeur), die daarom tot de krachtigste geurstoffen behoren die bekend zijn. Fosfine ($ \ ce {PH3} $) is niet belangrijk voor deze geur omdat we ontdekten dat het een veel hogere geurdetectiedrempel heeft (> 10⁶ ng / m³). Een “calciumcarbide” (of “verbrande kalk” / “cement”) kenmerk van de algemene geur van “knoflook” wordt waarschijnlijk veroorzaakt door onverzadigde koolwaterstoffen (alkynen, alkadiënen) die zijn gekoppeld aan een ijzergehalte (tabel 1, zie ondersteunende informatie).
Ook, het blijkt dat $ \ ce {Fe ^ {2 +}} $ ionen (maar niet $ \ ce {Fe ^ {3 +}} $) stoffen kunnen oxideren die aanwezig zijn in oliën die door de huid worden geproduceerd, namelijk lipideperoxiden. Een kleine hoeveelheid $ \ ce {Fe ^ {2 +}} $ -ionen wordt geproduceerd wanneer ijzer in contact komt met zuren in zweet. Deze ontleden vervolgens de oliën waarbij een mengsel van ketonen en aldehyden vrijkomt met koolstofketens tussen 6 en 10 atomen lang. Met name de meeste metaalgeur is afkomstig van het onverzadigde keton 1-octen-3-on , dat een schimmel- / metaalgeur heeft, zelfs in zo lage concentraties als $ 1 \ \ mu g \ m ^ {- 3} $. In het kort:
Een zweterige huid corrodeert ijzermetaal om reactieve $ \ ce {Fe ^ {2 +}} $ ionen te vormen die binnen enkele seconden worden geoxideerd tot $ \ ce {Fe ^ {3 +}} $ ionen terwijl tegelijkertijd bestaande huidlipideperoxiden worden gereduceerd en afgebroken tot geurige carbonylkoolwaterstoffen die worden waargenomen als een metaalgeur.
In de ondersteunende informatie voor het artikel (ook gratis toegankelijk), beschrijven de auteurs experimenten die zijn uitgevoerd met andere metalen, waaronder koper:
Vergelijking van ijzermetaal met andere metalen (koper, messing, zink, etc.): wanneer massief kopermetaal of messing (koper-zinklegering) in contact kwam met de huid in plaats van ijzer, werd een vergelijkbare metaalgeur en GC-piekpatroon van carbonylkoolwaterstoffen geproduceerd en tot één μmol / dm² eenwaardig cupro-ion [$ \ ce {Cu +} $] werd gedetecteerd als corrosieproduct (ondersteunende figuren S3 tot S6) . Zink, een metaal dat $ \ ce {Zn ^ {2 +}} $ vormt maar geen stabiele $ \ ce {Zn +} $, aarzelde om een metaalgeur te vormen, behalve bij zeer sterke wrijving van het metaal tegen de huid (dat zou kunnen produceren metastabiel monovalent $ \ ce {Zn +} $). Het gebruik van gewone kleurtesten om direct op de menselijke palmhuid de aanwezigheid van ionen met een lage valentie (ferro en cupro) aan te tonen door de corrosie van ijzer, koper en messinglegeringen, wordt getoond in ondersteunende figuur S6. Aluminiumoxidepoeder dat op de huid werd gewreven, produceerde geen significante geurstoffen. Deze resultaten leveren aanvullend bewijs dat het geen metaalverdamping is, maar huidlipideperoxidevermindering en afbraak door metaalionen met lage valentie die de geurstoffen produceren.
De laatste alineas van het artikel vatten de bevindingen samen:
Tot slot : 1) De typische muffe metaalgeur van ijzermetaal dat de huid (epidermis) aanraakt, wordt veroorzaakt door vluchtige carbonylverbindingen (aldehyden, ketonen) die worden geproduceerd door de reactie van huidperoxiden met ferro-ionen ($ \ ce {Fe ^ {2+} } $) die worden gevormd in de door zweet veroorzaakte corrosie van ijzer. $ \ ce {Fe ^ {2 +}} $ ionen die metalen oppervlakken, roest, drinkwater, bloed enz. bevatten, maar ook koper en messing, geven bij contact met de huid een soortgelijke geur af. Het menselijk vermogen om deze geur te detecteren is waarschijnlijk een resultaat van het evolutionair ontwikkelde maar grotendeels sluimerende vermogen om bloed te ruiken (“bloedgeur”).
2) De “knoflookcarbide” metaalgeur van fosfor- en koolstofrijk gietijzer en staal dat wordt aangetast door zuur, wordt gedomineerd door vluchtige organofosfines. Corroderend gietijzer is een milieubron van C – P-verbindingen die tot verwarring kunnen leiden bij de verificatie en monitoring van het Verdrag inzake chemische wapens (zie ook ref. [15])
Even terzijde, dit kan de reden zijn waarom mensen soms aanraden om sterke geuren van je handen te krijgen door ze tegen een metalen voorwerp te wrijven. Hoewel het waarschijnlijk niet werkt voor sommige metalen en voor sommige stinkende verbindingen, is het mogelijk dat het metaal de afbraak van de onwelriekende stoffen in minder sterk ruikende stoffen katalyseert.
U kunt iets meer lezen in dit persartikel over het onderzoek.
Reacties
- Maar bloed smaakt net als puur metallisch ijzer ' smaakt ' – dus hoe wordt dat dan verklaard?
- @LievenB Nog een goede vraag, waarvan ik dacht dat die uiteindelijk zou opduiken. Ik weet het niet ' echt. Misschien kunnen de ijzerkationen in het bloed ook de vorming van organische verbindingen katalyseren met een metaalachtige geur van lipiden of andere stoffen die in het bloed en de mond aanwezig zijn. Smaak komt voornamelijk van geur, niet van smaak (vreemd genoeg).
- Ik ' heb deze zeer interessante link gevonden: phys.org/news80405535.html en ik ' gok dat het ' hetzelfde is met andere metalen zoals koper, …
- @LievenB Het bleek dat het papier van Angewandte Chemie de geur van bloed had aangeraakt. Ook raad ik ' niet aan om de phys.org-link te veel te vertrouwen. Het vermeldt bijvoorbeeld dat ijzerionen een negatieve lading hebben, vreemd genoeg.
- Geur is associatief: we ruiken " zoet " voedsel niet van de suiker, maar van de vluchtige stoffen die ontstaan wanneer suiker onder hitte afbreekt. Alleen omdat we de geur hebben ervaren die gepaard gaat met het proeven van de suiker (er is nog steeds genoeg niet-afgebroken suiker over), denken we dat het zoet ruikt.