不扯玄学和没用的了,直接来讲理论原理:
拿香水来说,与液体处于相平衡的蒸汽在特定温度下,都有一个饱和蒸汽压(saturated vapor pressure),饱和蒸气压是液体的一项重要物理性质,液体的沸点、液体混合物的相对挥发度等都与之有关。在30℃时,水的饱和蒸气压为4132.982Pa,酒精为10532.438Pa。
那饱和蒸汽压怎么理解呢,可以把不同物质想象成不同的小朋友。有的小朋友很乖巧,有的很调皮。很调皮的小朋友需要用很大的力气按住他,听话的小朋友轻轻地就能按住。饱和蒸汽压可以理解为所需要用来按住这个小朋友,不让他乱跑的力气。所以说饱和蒸汽压越大(酒精),这种物质就越容易挥发,饱和蒸汽压越小(水),这种物质就相对不容易挥发。所以目前来说姑且可以把饱和蒸汽压理解为挥发性。
香水中的气味成分有哪些属性?1. 溶解在香水中的香料气味分子,有着不同的饱和蒸汽压,即挥发性。2. 不同的气味分子有着不同的分子形状,只有分子形状和鼻子中嗅觉受体形状吻合时(想象成拼图),才会给大脑发送信号,大脑便能反应过来这是什么味道。挥发性再强的物质,人体若没有特定的嗅觉受体,是闻不出来这个物质的味道的,比如一氧化碳,吸一氧化碳中毒的人是闻不出来有什么异味的。3. 这种气味分子在香水中的溶解度。在天然界再好闻的物质,若它的提取成分无法溶解在香水(酒精)中,那也是没有用的。只有满足以上三个要素的才能勉强称之为香水的气味分子。
气味分子的挥发性和什么有关?酒精比水挥发地更快,是什么决定了挥发性?有两个元素:1. 分子质量。2. 分子间作用力。分子质量很好理解,越轻的分子挥发性越强,越重的分子,挥发性越弱。比方说小孩子玩的海洋球,一阵大风吹来肯定会把一池子的海洋球吹得到处跑,但如果每个海洋球中间都灌铅,就吹不跑了。所以引申出了另一个概念,人体能闻到的物质,他的分子质量是有一个区间的,太重的分子质量的物质‘飘’不起来,不会被嗅觉受体捕捉到。所以不容易闻到。这个分子质量区间是在30g/mol和300g/mol。除开分子自身的属性,这种分子在空气中的浓度也有阈值,只有大于10^(-17)mol/L才能被捕捉到,这和听觉是一个道理,振动频率太低和太高的声音人是听不见的。第二,分子间作用力也会影响挥发性,比如很轻的海洋球,如果每个球上存在静电,他们相互吸附在一起,要把海洋球吹起来也是不容易的。
香水的前中调和饱和蒸汽压有什么关系?香水的前调成分挥发速度最快,所以闻出来最明显。相反尾调挥发性最慢,所以较难察觉。香水的配方中有各式各样的原料,每种原料都是不同的物质,都有着不同的分子质量和分子属性。所以综合以上两点考虑,便可以大致根据一个物质的分子质量来大致判定它是香水的前中还是后调。打个比方,麝香酮(muscone)的分子质量是238.4g/mol,相当重,快接近于人类嗅觉阈值的天花板了(300g/mol),所以它挥发性很差,是尾调成分。而乙酸乙酯(ethyl acetate)的分子质量为88.11g/mol,较轻,所以挥发性较佳,所以经常充当前中调。一个气味分子的饱和蒸汽压,和他的分子质量成反比,而根据饱和蒸汽压的数值,可以基本将所有气味分子划分为前中后调。前调成分一般是几千帕斯卡,中调几百帕斯卡,尾调只有个位数帕斯卡。
总结:不考虑分子间作用力的情况下,一般都可以根据一个物质的分子结构式来判断它是前中还是后调(复习:分子质量大,挥发性小,饱和蒸汽压强小,故适合尾调)。
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