Warum ist der Rauchgeruch so anhaltend, während viele andere starke Gerüche dies nicht tun?

Tatsächlich ist dies eine schwierige Frage, weil Sie eine solche Frage nicht stellen können Vergleich. Laut IUPAC Gold-Buch Rauch ist:

ein Aerosol, das aus Verbrennung, thermischer Zersetzung oder thermischer Verdampfung stammt. Seine Partikel können fest (Magnesiumoxidrauch) oder flüssig (Tabakrauch) sein.

Es handelt sich also um ein flüssiges kolloidales System, in dem die dispergierte Phase ein Feststoff, eine Flüssigkeit ist oder eine Mischung aus beiden und der kontinuierlichen Phase ist ein Gas. " andere starke Gerüche, die Sie während Ihres täglichen Lebens riechen, sind hauptsächlich bereits Gase. Die Wechselwirkung zwischen Areosol-Material und Gas-Material ist völlig unterschiedlich.

Wechselwirkung zwischen Stoff und Gasen

Wir können die Wechselwirkung in zwei verschiedene Phänomene zerlegen:

1. Gas, das in den kleinen Hohlräumen in Ihrem Stoff eingeschlossen ist
2. Gas adsorbiert in der Faseroberfläche
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Das erste ist geregelt durch das Fick-Diffusionsgesetz erreicht dieser Prozess sehr schnell das Gleichgewicht, z Wenn Sie nach einigen Minuten einen Raum mit einem Gas betreten, entspricht die Gaskonzentration in den Hohlräumen Ihres Stoffes der äußeren Konzentration.

Die zweite ist jedoch schwieriger zu bestimmen langsamer, weil die Adsoprtion auftritt, wenn es freie Stellen gibt, an denen das Molekül platziert werden kann, und dies ist ein kompetitiver Prozess zwischen allen anderen Gasen, die in größeren Mengen in der Atmosphäre vorhanden sind und diese Stellen bereits besetzen.

Wenn Sie jedoch einen Tag in einem Raum mit einem Gas verbringen, ist es möglich, dass einige Gasmoleküle ad in Ihrem Stoff adsorbiert werden. Diese Wechselwirkung ist beständiger, ich denke jedoch, dass die Substanzmenge ziemlich vernachlässigbar ist.

Die Wechselwirkung zwischen Gasen und Stoff ist also nicht sehr beständig.

Wechselwirkung zwischen Aerosol und Stoff

Dies ist völlig anders, da kolloidale Suspensionen instabil sind. Aerosole sind Hochenergiesysteme, die dazu neigen, ihre Energie zu senken und größere Partikel oder Bindungen mit anderen Materialien zu bilden. Die Ablagerung dieser Partikel über der Oberfläche anderer Materialien ist daher meistens ein spontaner Prozess. Die hohe Oberfläche der Stoffe macht es in der Tat einfacher.

Was passiert also, wenn sich Partikel / Aerosole auf dem Stoff absetzen? Dies ist kein Gas, das in den kleinen Hohlräumen Ihres Gewebes eingeschlossen ist, oder Gas, das an der Faseroberfläche adsorbiert ist, ist eine Mischung aus Flüssigkeiten und Feststoffen : viele große (relativ!) "Cluster" von Molekülen, die über den gesamten Stoff verteilt sind, von den winzigen Poren bis zu den Schluchten der Faser. Was hier wichtig ist, ist der Dampfdruck der Substanz, für die Sie dieses Gleichgewicht erhalten haben (für eine Flüssigkeit): $$ \ ce {Molekül _ {(l)} < = > Molekül _ {(g)} } $$ span> und das Analogon zu $ _ {s} $ span> anstelle von "l" für die Sublimation. Für diese beiden Gleichgewichte können nur die Moleküle in der Flüssiggas- oder Festgasgrenzfläche verdampfen \ sublimieren, daher ist die Clusteroberfläche sehr wichtig!

Der Fall von Syringol



Im Fall von Syringol haben Sie einen Feststoff, der bei 50–57 ° C schmilzt. Die Sublimation ist also der einzige Weg, auf dem Sie sie riechen können. Für die meisten Feststoffe ist der Dampfdruck sehr niedrig, so dass das Gleichgewicht für eine lange lange Zeit nach rechts geht und Syringol bis zum Ende der Quelle freisetzt.

Meine Theorie ist, dass nicht die erwähnten Moleküle am Stoff haften, sondern viel größere (aber immer noch winzige) Rußpartikel, die am Stoff haften und die stinkenden Moleküle freisetzen. Dies liefert eine Erklärung dafür, wie andere stinkende Moleküle nicht auf Stoffen verweilen. Darüber hinaus ist Syringol, wie erwähnt, bei Raumtemperatur ein Feststoff, der dazu beiträgt, dass er am Stoff haftet.

Dies könnte sich als interessantes Experiment erweisen. Leider ist derzeit kein Labor verfügbar.

Dies ist nur eine Vermutung, aber die Oberfläche von "Stoff" ist sehr groß. Je kleiner die Fäden sind und je mehr Stränge vorhanden sind, desto größer ist die Oberfläche. Viele organische Materialien werden an organischen Materialien adsorbiert (d. H. An der Oberfläche von diesen haften). Je größer die Oberfläche ist, desto mehr wird adsorbiert. Da die Adsorptions- "Bindung" schwach ist, lösen sich Moleküle mit der Zeit von der Oberfläche.

Vergessen Sie nicht, dass selbst ein wenig Rauch viele Moleküle enthalten kann.

In Kombination mit dem Argument der großen Oberfläche von @Paul J. Gans könnte ich mir vorstellen, dass Verbindungen wie Syringol, da sie mehrere polare und Wasserstoffbrückenbindungsgruppen aufweisen, viel leichter an typischen Geweben wie Polyestern haften. Benzin und Erdgase zum Beispiel haben ziemlich ausgeprägte Gerüche, aber meiner Erfahrung nach neigen sie dazu, nicht wie Rauch in Stoffen zu verweilen, und sie sind eindeutig unpolar.

Dies ist fast alles Vermutung. Wie Sie bereits erwähnt haben, sind viele Rauchmoleküle phenolisch. Pehnole in Kombination mit anderen Materialien werden häufig zur Herstellung von Laminaten für Textilien verwendet. Ein Beispiel sind Phenol-Aldehyd-Gewebeharze. Ich glaube auch, dass viele Arten von partiellen Kohlenwasserstoffverbrennungen Aldehyde erzeugen. Beide können sich in Wasser auflösen, und wenn sich Feuchtigkeit auf der Couch befindet, kann diese am Wasser haften bleiben. Wenn das Wasser aus einem Bereich verdunstet, können Phenolaldehydreste anhaften. Dies würde auch gut in das Argument der Oberfläche einfließen, da Wasser eine große Oberfläche mag und in Wasserfeuchtigkeit lösliche Materialien sich dann leicht auf Objekten mit großer Oberfläche ansammeln würden.