מדוע ריח העשן מתמשך כל כך, בעוד שריחות חזקים רבים אחרים אינם?

למעשה זו שאלה מסובכת מכיוון שאתה לא יכול לעשות כזה השוואה. על פי ספר הזהב של IUPAC עשן הוא:

תרסיס שמקורו בעירה, פירוק תרמי או אידוי תרמי. חלקיקיו עשויים להיות מוצקים (תחמוצת מגנזיום) או נוזליים (עשן טבק).

אז מדובר במערכת קולואידית נוזלית בה ה השלב המפוזר הוא מוצק, נוזל. או תערובת של שניהם והשלב המתמשך הוא גז " ריחות חזקים אחרים שאתה מריח במהלך חיי היומיום שלך, הם בעיקר כבר גזים. האינטראקציה חומר-ארוסול וחומר גז שונה לחלוטין.

אינטראקציה בין בד לגזים

אנו יכולים לפרק את האינטראקציה בשתי תופעות שונות:

1. גז הכלוא בתוך החללים הקטנים בתוך הבד שלך
2. גז נספג במשטח הסיבים

הראשון הוא נשלט על ידי חוק דיפוזיה מדומה תהליך זה מגיע לשיווי משקל במהירות רבה למשל אם אתה נכנס לחדר עם גז לאחר כמה דקות, ריכוז הגז בתוך חללי הבד שלך יהיה זהה לריכוז החיצוני.

השני קשה יותר לקבוע, אולם איטי יותר מכיוון ש האופציה מתרחשת אם ישנם אתרים בחינם שבהם ניתן למקם את המולקולה, וזהו תהליך תחרותי בין כל שאר הגזים הנמצאים בכמויות גדולות יותר באטמוספירה, שכבר כובשים אתרים אלה.

עם זאת, אם אתה שוהה יום בחדר עם גז אפשרי, מולקולת הגז כלשהי תהיה מודעה - תיספג בבד שלך. אינטראקציה זו מתמשכת יותר, אולם אני חושב שכמות החומר היא די זניחה. ​​

אז האינטראקציה בין גזים לבד אינה מתמשכת במיוחד.

אינטראקציה בין אירוסול ובד

זה שונה לחלוטין מכיוון שהשעיות קולואידליות אינן יציבות. אירוסול הם מערכת אנרגיה גבוהה הנוטים להוריד את האנרגיה שלהם ויוצרים חלקיקים גדולים יותר או קשרים עם חומרים אחרים. אז התצהיר של החלקיקים הללו על פני השטח של חומרים אחרים יהיה לרוב תהליך ספונטני. המשטח הגבוה של הבדים אכן מקל על זה.

אז מה קורה כשחלקיקים / אירוסולים מתמקמים על הבד? זה לא גז שנכלא בתוך החללים הקטנים של הבד שלך או הגז שנספג במשטח הסיבים הוא תערובת של נוזלים ו מוצקים : הרבה "אשכולות" גדולים (יחסית!) של מולקולות הפרושות על כל הבד, מהנקבוביות הזעירות ועד לנקיקי הסיבים. מה שחשוב כאן הוא לחץ האדים של החומר שקיבלת את שיווי המשקל הזה (לנוזל): $$ \ ce {Molecule _ {(l)} < = > Molecule _ {(g)} } $$ והמקביל ל $ _ {s} $ במקום "l" לסובלימציה. עבור שני שיווי המשקל הללו רק המולקולות בממשק הגז הנוזלי או הגז המוצק יכולות להתאדות \ סובלימציה, ולכן משטח האשכול חשוב מאוד!

המקרה של סירינגול

במקרה של סירינגול יש לך מוצק שנמס בטמפרטורות 50–57 מעלות צלזיוס. אז סובלימציה היא הדרך היחידה שמאפשרת להריח אותה. עבור מרבית המוצקים לחץ האדים נמוך מאוד ולכן שיווי המשקל ימשיך ימינה לאורך זמן רב, וישחרר סירינגול, עד לסוף המקור.

התיאוריה שלי היא שלא המולקולות מוזכרות הנצמדות למרקם אלא חלקיקי פיח גדולים בהרבה (אך עדיין זעירים) הנצמדים למרקם המשחרר את המולקולות המסריחות. זה מספק הסבר כיצד מולקולות מסריחות אחרות אינן מתעכבות על בדים. בנוסף לכך סירינגול, כאמור, הוא מוצק בטמפרטורת החדר התורם להיצמדותו למטלית.

זה יכול להוכיח ניסוי מעניין, לצערי אין לי מעבדה זמינה כרגע

זהו רק ניחוש, אך שטח הפנים של 'בד' גדול מאוד. ככל שהחוטים קטנים יותר וככל שיש יותר קווצות, שטח הפנים גדול יותר.

חומרים אורגניים רבים נספגים (כלומר נדבקים על פני השטח) על חומרים אורגניים. ככל ששטח הפנים גדול יותר, כך ייספח יותר. מכיוון ש"קשר "הספיחה חלש, מולקולות יתפרקו מעל פני השטח.

אל תשכח, יכולות להיות הרבה מולקולות אפילו במעט עשן.

בשילוב עם טיעון השטח הגבוה של @ Paul J. Gans, יכולתי להעלות על דעתי כי מכיוון שלתרכובות כמו סירינגול יש כמה קבוצות של קשירת קוטב ומימן, הם ייצמדו הרבה יותר בקלות לבדים אופייניים כמו פוליאסטר. לבנזין וגזים טבעיים, למשל, יש ריחות די ייחודיים, אך מניסיוני אינם נוטים להתעכב בבדים כמו שעשן הם והם אינם קוטביים בעליל.

זה כמעט כל השערות. ובכן כפי שציינת מולקולות עשן רבות הן פנוליות. פנולס בשילוב עם חומרים אחרים משמשים לעיתים קרובות ליצירת לרבד לבדים, לדוגמא שרפי בד פנול-אלדהיד. כמו כן, אני מאמין שסוגים רבים של שריפות פחמימנים חלקיות יוצרים אלדהידים. שניהם מסוגלים להתמוסס במים, ואם יש לחות כלשהי בספה זה עלול להיצמד למים, כאשר המים מתאדים מאזור אחד יכול להיות שיישארו שרידי פנול אלדהיד. זה ישתלב היטב גם בוויכוח שטח הפנים מכיוון שמים אוהבים שטח פנים גבוה, וחומרים מסיסים בלחות מים אז יצטברו בקלות על עצמים בעלי שטח פנים גבוה.