Zápachy

Odorové receptory na tykadlech měsíční můry

Zápach nebo pach je chemická látka rozpuštěná ve vzduchu, zpravidla ve velmi nízké koncentraci, kterou vnímáme smyslem pro čich. Zápachy jsou také nazývány pachy, které mohou označovat příjemné i nepříjemné pachy. Naopak zápach a pach se používají speciálně k popisu nepříjemného zápachu. Pojmy vůně, vůně nebo aroma se používají především v potravinářském a kosmetickém průmyslu k popisu příjemného zápachu a někdy se používají k označení parfémů.

Zápach je pocit způsobený molekulami pachových látek rozpuštěných ve vzduchu.
Nejširší škála pachů se skládá z organických sloučenin, i když některé anorganické látky, jako je sirovodík a amoniak, jsou také pachové látky.

Aby něco vydávalo pach, musí to být těkavé – to znamená, že se to musí snadno odpařit při normální teplotě, aby molekuly mohly být předány do nosu člověka.

Abychom pach cítili, musí být rozpustný ve vodě – aby molekuly látky procházely hlenem, který pokrývá vnitřní povrch nosní dutiny, a dostaly se do čichových buněk.

musí být také rozpustný v lipidech – protože čichové chloupky jsou složeny především z lipidů a povrch čichových buněk jsou také lipidy obsahující

Vnímání pachového efektu je dvoufázový proces.
Za prvé, je tu fyziologická část; smysl podnětu receptory v nose.
Poté následuje psychologická část. Podněty jsou zpracovány oblastí lidského mozku, která je zodpovědná za čich.
Kvůli tomu je objektivní a analytické měření pachu nemožné.
Zatímco pachové pocity jsou velmi osobní vnímání, individuální reakce souvisí s pohlavím, věkem, zdravotním stavem a soukromými afekty. Běžné pachy, na které jsou lidé zvyklí, jako je vlastní tělesný pach, jsou pro jednotlivce méně znatelné než vnější nebo neobvyklé pachy.

Pro většinu lidí dává proces čichání jen málo informací o složkách látky. Nabízí pouze informace související s emocionálním dopadem. Zkušení lidé, například ochucovači a parfuméři, však dokážou jednotlivé chemikálie ve složitých směsích rozeznat pouze čichem.

Odorimetrie je analýza charakteristik pachů

Koncentrace pachových látek v Německu jsou definovány „Olfaktometrií“ od 70. let minulého století. V této souvislosti jde o standardní metodu pro definování smyslové bariéry pachů na základě ředidla koncentrovaných pachových zátěží. Definovány jsou následující parametry: koncentrace pachové látky, intenzita pachu a hodnocení hédonismu.

Analytické metody by mohly být dále rozděleny na fyzikální, plynovou chromatografickou a chemosenzorskou metodu. Liší se měřením emisí a imisí při měření zápachu. Během měření emisí je koncentrace zápachu ve vzduchu tak vysoká, že k ředění testu je zapotřebí tzv. „olfaktometr“. Všechny metody měření založené na ředicích zkouškách se proto nazývají „olfaktometrické metody“.
Při měření imisí se zřídka používá „olfaktormetr“. Používají se stejné principy měření, ale k posouzení zkoušky ve vzduchu dochází bez ředění testu.

Jedná se o nejstarší a nejdůležitější metodu pro definování emisí zápachu. Hlavním znakem této metody je koncentrace zápachového substrátu v zápachové bariéře. Této bariéře se také říká apercepční bariéra. Bariéra má koncentraci zápachu 1 GEE/m³ a je opatřena treskou. Pro definování koncentrace zápachu je nutné ředit vzdušný esej k zápachové bariéře pomocí „Olfaktormeteru“ a tenčí číslo Z v zápachové bariéře je stejné číslo jako koncentrace zápachové látky.

Protože je náš čich tak citlivý, množství látky potřebné k vytvoření postřehnutelného zápachu je někdy velmi malé. Existuje látka zvaná metylmerkaptan, která je postřehnutelná v koncentraci pouze 1/25 000 000 miligramů na mililitr vzduchu.Přidává se do zemního plynu, aby byly zaznamenány úniky.

Tato velikost škáluje speciální vzduchové pole podle stupnice intenzity. Měřítko je rozděleno do následujících kroků:

0 bez zápachu
1 velmi slabá ( bariéra zápachu )
2 slabá
3 zřejmá
4 silná
5 velmi silná
6 nesnesitelná

Pokud se jedná o měření emisí (ztenčené olfaktometrem), pak se vyhodnocení intenzity zápachu dostalo do pořadí podle olfaktometrických metod. Používá se přímé vyhodnocení, kdy se měří pole z imisní strany.

Hodnocení hédonismu je proces škálování pachů počínaje extrémně nepříjemným následovaným neutrálním až extrémně příjemným. Mezi tímto procesem a metodou měření intenzity pachů není žádný rozdíl. Metoda měření emisí se však používá zřídka a metoda měření imisí se nepoužívá.

Při měření imisí musíte rozlišovat podle následujících detailů:

Nejprve je tu pachový časový úsek ( Výsledek = Část „pachových hodin za rok“ na plochu ).
Dále je tu rozsah čichové vlajky ( Výsledek = Aktuální rozsah při aktuální meteorologické situaci ). A v neposlední řadě je tu povznesení obtěžování dotazováním ( Výsledek = diferencované akviziční obtěžování ).

Je možné měřit přímo tam, kde je to potřeba, při čichovém měření. Pokud by se však mělo dosáhnout téměř nedokonalého výsledku, pak je to neobvyklé. Aby nebyly ovlivněny jinými pachy než pachy v konkrétním vzorku vzduchu, měla by osoba provádějící zkoušku ocenit vzorek vzduchu v téměř nezatíženém prostředí. To je důvod, proč se vzorky vzduchu obvykle odebírají v rámci vaku k odběru vzorků, aby mohlo dojít k základnímu ocenění ve vhodném prostředí. Všechny zapojené části k odběru vzorků musí být vyrobeny z čichově neutrálních materiálů.
V zásadě každý odběr vzorků musí splňovat logické požadavky, musí být definován, standardizován, smysluplný a reprodukovatelný. To je nutné k tomu, aby byla různá měření srovnatelná. Koncentrace odorantu měřené v GG/m³ nejsou přesvědčivé při porovnávání různých emisí různých zařízení. Kvůli tomu se místo porovnávání různých koncentrací porovnávají různé emisní hmotnostní proudy emitovaného nákladu.

Legislativní ustanovení týkající se zápachů

1.
2. federální zákon o ochraně před imisemi (1974)
3. technický pokyn k udržování čistého ovzduší
4. pokyn pro čichové imise (počátkem 80. let do roku 1998)

Sankce v místě imise, jako pluralitní vitrifikace proti hluku letadel, odpadají. Termíny přenosu by mohly být marginálně změněny zřízením cimbuří, výsadbou a tak dále, ale objektivní účinnost těchto sankcí je spíše malá. Ale subjektivní účinnost zapečetěné výsadby je pozoruhodná.
Výběr místa je nejdůležitější sankcí, to znamená zachovat si odpovídající odstup od dalšího vývoje a postarat se o meteorologické termíny, jako jsou hlavní směry větru.
Snížení imise v případech velkých objemů proudění vzduchu s malou koncentrací emisí by mohlo být účinnou a ekonomickou alternativou, místo snížení emisí různými sankcemi.

Nejznámější metodou, jak snížit emise, je i kapsulování oblastí čichově relevantních aktiv, ale není to ta nejvhodnější. Kapsulováním je třeba zvážit různé záležitosti. Pod kapsulováním vzniká vlhká a agresivní atmosféra, takže vnitřní materiály kapsulování jsou vystaveny vysokému stupni mechanického namáhání. Nenechte sklouznout nebezpečí výbuchu.
Pokud jde o kapsulování, je třeba myslet na odsávání vyčerpaného vzduchu. Když se zabrání emisím pomocí kapsulování, zůstanou v médiu pachové látky a snaží se uniknout na nejbližším vhodném místě. Mimochodem, kapsulování není nikdy opravdu plynotěsné, na některých místech by mohly unikat podstatně vyšší koncentrace látek.

Existují tři různé typy procesních principů s respektive odlišnými procesními vlastnostmi pro zpracování vyčerpaného vzduchu:

Adsorpce jako separační proces

Adsorpce se hlásí k procesu termo separace, který je charakterizován vychytáváním molekul z tekuté fáze na pevném povrchu. Molekuly plynné nebo tekuté směsi jsou vychytávány pevnou hmotou s pórovitějším a styčným aktivním povrchem. Pevná hmota se nazývá „adsorbeny“, adsorbovaná tekutina se nazývá „adsorpční“.
Při adsorpci se musíte lišit mezi „Physisorption“ a „Chemisorption“ kvůli různým typům vazeb.

Nyní nastává zprostředkování chemisorpce. Většina komentářů uvádí, že fysisorpce je předzesilovač chemisorpce. Ve srovnání s fysisorpcí není chemisorpce vratná a vyžaduje velkou aktivační energii. Obvykle je vazebná energie asi 800 kJ/mol. Ve fysisorpci je vazebná energie jen asi 80 kJ/mol. Monomemolekulární vrstva by mohla být maximálně adsorbovaná. Silné vazby mezi adsorpčními molekulami a substrátem by mohly vést k tomu, že se jejich intermolekulární vazby částečně nebo úplně oddělí. V takovém případě tomu musíte říkat disociace. Tyto molekuly jsou ve vysoce reaktivním stavu. Ten se používá při heterogenní katalýze. Substrát se pak nazývá katalytický konvertor.
Mezi fysissorpcí a chemisorpcí musíte dělit nejen kvůli vazebné energii. Důležitým kritériem pro chemisorpci je chemická mutace absorbátu respektive adsorbenu. Je tedy možné, že se budete muset vypořádat s chemisorpcí v několika kombinacích s relativně nízkou vazebnou energií, například 80 kJ/mol, protože fysisorpce může být jiná kombinace s vazebnou energií i o 100 kJ/mol.
Interakce s různými adsorbačními molekulami je velmi odlišná. Povrch mohou zabrat látky, které poukazují na velmi vysokou vazebnou energii se substrátem, a v důsledku toho je žádoucí reakce nemožná. Kvůli této vlastnosti se tyto látky nazývají jed katalyzátoru. Teplo se uvolňuje i během tohoto procesu.

Některé vůně, jako jsou parfémy a květiny, jsou vyhledávané, elitní odrůdy si žádají vysoké ceny. Celá průmyslová odvětví vyvinula produkty, které odstraňují nepříjemné pachy, např. osvěžovače vzduchu a deodoranty). Vnímání pachů je také velmi závislé na okolnostech a kultuře. Vůně procesů vaření může být příjemná při vaření, ale ne nutně po jídle.

Pachové molekuly vysílají zprávy do limbického systému, což je oblast mozku, která řídí emocionální reakce. Někteří lidé věří, že tyto zprávy mají moc měnit nálady, vyvolávat vzdálené vzpomínky, zvyšovat jejich náladu a posilovat sebevědomí. Toto přesvědčení vedlo ke konceptu „aromaterapie“, kdy se o vůních tvrdí, že léčí širokou škálu psychických a fyzických problémů. Aromaterapie tvrdí, že vůně mohou pozitivně ovlivňovat spánek, stres, bdělost, sociální interakci a celkové pocity pohody. Důkazy o účinnosti aromaterapie se však skládají převážně z anekdot a postrádají kontrolované vědecké studie, které by její tvrzení podpořily.

U některých vůní, například těch, které se vyskytují v parfémech, vonných šamponech, vonných deodorantech nebo podobných produktech, mohou být lidé na přísady alergičtí. Reakce, stejně jako u jiných chemických alergií, může být kdekoliv od lehké bolesti hlavy až po anafylaktický šok, který může mít za následek smrt.

Studium pachů je rostoucí obor, ale je složitý a obtížný. Lidský čichový systém dokáže odhalit mnoho tisíc pachů na základě jen velmi nepatrných koncentrací chemické látky ve vzduchu. Smysl pro čich mnoha zvířat je ještě lepší. Některé voňavé květiny vydávají čpavé chocholy, které se pohybují po větru a jsou zjistitelné včelami na vzdálenost více než jednoho kilometru.

Studium pachů se také může zkomplikovat kvůli složité chemii, která se odehrává v okamžiku čichového vjemu. Například předměty z železných kovů jsou vnímány jako předměty, které mají při dotyku pach, i když tlak železných par je zanedbatelný. Podle studie z roku 2006 je tento pach výsledkem aldehydů (například neanalu) a ketonů (exampe: 1-okten-3-on), které se uvolňují z lidské kůže při kontaktu s ionty železa, které vznikají při korozi železa zprostředkované potem. Stejné chemikálie jsou také spojovány s pachem krve, protože železné železo v krvi na kůži vyvolává stejnou reakci.

Feromony jsou pachy, které jsou záměrně používány pro komunikaci. Samičí můra může uvolnit feromon, který může nalákat samce můry, který je několik kilometrů daleko. Královny včel neustále uvolňují feromony, které regulují činnost úlu. Pracovníci mohou uvolnit takové pachy, aby přivolali jiné včely do vhodné dutiny, když se roj přiblíží nebo aby „spustili“ poplach, když je úl ohrožen.

Existují naděje, že pokročilé čichací stroje by mohly dělat vše od testovacích parfémů, aby pomohly odhalit rakovinu nebo výbušniny díky detekci určitých pachů, ale zatím jsou umělé nosy stále problematické. Složitá povaha lidského nosu, jeho schopnost odhalit i ty nejjemnější pachy, je v současnosti obtížně napodobitelná.

Většina přístrojů s umělým nebo elektronickým nosem pracuje tak, že kombinuje výstup z řady nespecifických chemických senzorů, čímž vytváří otisk prstu všech těkavých chemikálií, kterým je vystavena. Většina elektronických nosů musí být „vycvičena“, aby rozpoznala všechny chemikálie, které jsou pro danou aplikaci zajímavé, dříve, než mohou být použity. Výcvik zahrnuje vystavení chemikáliím, přičemž odezva je zaznamenávána a statisticky analyzována, často za použití multivariační analýzy a technik neuronových sítí, aby se chemikálie „naučily“. Mnoho současných elektronických nosových přístrojů trpí problémy s reprodukovatelností s měnící se teplotou a vlhkostí prostředí.

Zwaardemaker, H.C. (1895) Classifying smells. Citováno v: A.J. Haagen-Smit (1952) Smell and taste, Scientific American 186(3): March.