Hvorfor kan vi lugte kobber?

Dette er et dejligt spørgsmål, da det konfronterer en meget replikerbar og fælles oplevelse med et veletableret, men tilsyneladende modstridende faktum. Som du forventede, har lugten af metal intet at gøre med, at metallet faktisk kommer ind i din næse, da de fleste metaller har alt for lavt damptryk ved almindelige temperaturer for at tillade direkte detektion. Den karakteristiske lugt af metal er faktisk forårsaget af organiske stoffer!,

der har været fokus på det specifikke tilfælde af lugten af jern (fri adgang artikel!). Der er mindst to måder, hvorpå jern producerer en metallisk lugt. For det første er sure stoffer i stand til at korrodere jern og stål, frigive fosfor og carbonatomer til stede i metal eller legering. Disse kan reagere på dannelse af flygtige organophosphorforbindelser, såsom methylphosphin ($\ce{H3CPH2}$, som har en hvidløg/metallisk lugt i små koncentrationer., Fra artiklen:

den “hvidløg” metalliske lugt (se understøttende Information) af gasproduktet fra den sure opløsning af støbejern domineres af disse organophosphiner. Vi målte en ekstremt lav lugtgrænse for to nøgle lugtstoffer, methylphosphin og dimethylphosphin (henholdsvis 6 og 3 ng P/m3, hvidløg-metallisk lugt), som derfor hører til de mest potente lugtstoffer, der er kendt. Phosphine ($\ce{PH3}$) er ikke vigtigt for denne lugt, fordi vi fandt, at det har en meget højere lugt detektionsgrænsen (>10⁶ ng/m3)., En “calciumcarbid” (eller “brændt kalk”/”cement”) attribut af den generelle “hvidløg” lugt er sandsynligvis forårsaget af umættede carbonhydrider (alkyner, alkadienes), der er knyttet til et højt carbon indhold af jern (Tabel 1, se supplerende Oplysninger).

Svedig hud korroderer jern metal til at danne reaktive $\ce{Fe^{2+}}$ – ioner, der er oxideret inden for få sekunder til $\ce{Fe^{3+}}$ ioner samtidig reducere og nedbrydning af eksisterende huden lipid peroxider til ildelugtende carbonyl kulbrinter, der opfattes som en metallisk lugt.,

I de supplerende oplysninger til artiklen (også gratis), forfatterne beskriver eksperimenter udført med andre metaller, herunder kobber:

Sammenligning af jern, metal med andre metaller (kobber, messing, zink, osv.): Når massivt kobbermetal eller messing (kobber-copperinklegering) blev kontaktet med huden i stedet for jern, blev der produceret en lignende metallisk lugt og GC-peak mønster af carbonylcarbonhydrider, og op til en µmol/dm2 monovalent cuprous ion blev detekteret som et korrosionsprodukt (understøttende Fig. S3 til S6)., Zink, et metal, der danner $ \ ce{2n^{2+}}$, men ingen stabil $ \ ce{+n+}$, tøvede med at danne metallisk lugt, undtagen ved meget stærk gnidning af metallet versus huden(der kunne producere metastable monovalent $ \ ce{+n+}$). Brugen af almindelige farvetests til direkte på menneskelig palmehud at påvise tilstedeværelsen af lavvalensioner (jernholdige og cuprous) fra korrosion af jern, kobber og messinglegeringer er vist i understøttende figur S6. Aluminiumo powderid pulver gnides på huden ikke producerer betydelige lugtstoffer., Disse resultater giver yderligere bevis for, at det ikke er metalfordampning, men hudlipidpero .idreduktion og nedbrydning af metalioner med lav Valens, der producerer lugtstofferne.,

Det sidste afsnit af artikel sammenfatter resultater:

I konklusion: 1) Den typiske “muggen” metalliske lugt af jern, metal rører huden (epidermis) er forårsaget af flygtige carbonyl forbindelser (aldehyder, ketoner), der fremstilles ved reaktion af huden peroxider med jern-ioner ($\ce{Fe^{2+}}$), der er dannet i sved-medieret korrosion af jern. $ \ ce{Fe^{2+}}$ ion indeholdende metaloverflader, rust, drikkevand, blod osv., men også kobber og messing, giver anledning til en lignende lugt ved kontakt med huden., Den menneskelige evne til at opdage denne lugt er sandsynligvis et resultat af den evolutionært udviklede, men stort set sovende evne til at lugte blod (“blodduft”).2) Den” hvidløgscarbid ” metalliske lugt af fosfor-og kulstofrige støbejern og stål under angreb af syre domineres af flygtige organophosphiner. Korrosion af støbejern er en miljømæssig kilde til C-P-forbindelser, der kan føre til forvirring i verifikationen og overvågningen af konventionen om kemiske våben (Se også ref., )

som en side kan det være, hvorfor nogle gange folk anbefaler at få stærke lugte af dine hænder ved at gnide dem mod en metalgenstand. Selvom det sandsynligvis ikke virker for nogle metaller og for nogle ildelugtende forbindelser, er det muligt, at metallet katalyserer nedbrydning af de ildelugtende stoffer til mindre stærkt ildelugtende stoffer.

Du kan læse lidt mere i denne presseartikel om undersøgelsen.