Kategórie
Psychologický slovník

Zápachy

Pachové receptory na tykadlách mole Luna

Zápach alebo vôňa je chemická látka rozpustená vo vzduchu, spravidla vo veľmi nízkej koncentrácii, ktorú vnímame čuchom. Pachy sa nazývajú aj vône, ktoré sa môžu vzťahovať na príjemné aj nepríjemné pachy. Naopak, pojmy zápach a smrad sa používajú najmä na označenie nepríjemného zápachu. Pojmy vôňa, vôňa alebo aróma sa používajú najmä v potravinárskom a kozmetickom priemysle na opis príjemného zápachu a niekedy sa používajú na označenie parfumov.

Zápach je vnem spôsobený molekulami pachových látok rozpustených vo vzduchu.
Najväčší rozsah pachov tvoria organické zlúčeniny, hoci niektoré anorganické látky, ako napríklad sírovodík a amoniak, sú tiež pachovými látkami.

Aby niečo vydávalo zápach, musí to byť prchavé, to znamená, že sa to musí ľahko odparovať pri bežných teplotách, aby sa molekuly mohli dostať do nosa.

Aby sme cítili vôňu, musí byť rozpustná vo vode – aby molekuly látky prešli cez hlien, ktorý pokrýva vnútorný povrch nosovej dutiny, a dostali sa k čuchovým bunkám.

musí byť tiež rozpustný v lipidoch – pretože čuchové vlásky sú zložené predovšetkým z lipidov a povrch čuchových buniek tiež obsahuje lipidy

Vnímanie pachového efektu je dvojstupňový proces.
Najskôr je tu fyziologická časť; vnímanie podnetu receptormi v nose.
Potom nasleduje psychologická časť. Podnety sa spracúvajú v oblasti ľudského mozgu, ktorá je zodpovedná za čuch.
Z tohto dôvodu nie je možné objektívne a analytické meranie zápachu.
Zatiaľ čo pachové vnemy sú veľmi osobným vnímaním, individuálne reakcie súvisia s pohlavím, vekom, zdravotným stavom a súkromnými afektmi. Bežné pachy, na ktoré sú ľudia zvyknutí, ako napríklad pach vlastného tela, sú pre jednotlivcov menej nápadné ako vonkajšie alebo nezvyčajné pachy.

Pre väčšinu ľudí poskytuje proces čuchania len málo informácií o zložkách látky. Ponúka len informácie týkajúce sa emocionálneho vplyvu. Skúsení ľudia, ako napríklad aromatici a parfuméri, však dokážu vybrať jednotlivé chemické látky v zložitých zmesiach len na základe čuchu.

Odorimetria je analýza charakteristík pachov

Koncentrácie odorantov v Nemecku sa od 70. rokov minulého storočia určujú pomocou „Olfaktometrie“. V tejto súvislosti ide o štandardnú metódu na definovanie zmyslovej bariéry pachov na základe riedenia koncentrovaných pachových skúšok. Definujú sa tieto parametre: koncentrácia pachovej látky, intenzita pachu a hodnotenie hedonizmu.

Analytické metódy možno rozdeliť na fyzikálnu, plynovú chromatografickú a chemosenzorickú metódu. Pri meraní zápachu sa rozlišuje medzi emisným a imisným meraním. Pri emisnom meraní je koncentrácia zápachu vo vzduchu taká vysoká, že na zriedenie analýzy je potrebný tzv. Z tohto dôvodu sa všetky metódy merania založené na riedení rozborov nazývajú „olfaktometrické metódy“.
„Olfaktormeter“ sa pri imisnom meraní používa zriedkavo. Používajú sa tie isté princípy merania, ale posúdenie vzdušného testu sa deje bez riedenia testu.

Ide o najstaršiu a najdôležitejšiu metódu na definovanie emisií zápachu. Hlavným znakom tejto metódy je koncentrácia pachového substrátu na pachovej bariére. Táto bariéra sa nazýva aj apercepčná bariéra. Bariéra má koncentráciu pachovej látky 1 GEE/m³ a je označená treskou. Na určenie koncentrácie pachovej látky je potrebné zriediť vzduchový esej na pachovej bariére pomocou „Olfaktormetra“ a číslo zriedenia Z na pachovej bariére je rovnaké ako číslo koncentrácie pachovej látky.

Keďže náš čuch je veľmi citlivý, množstvo látky potrebné na vytvorenie výrazného zápachu je niekedy veľmi malé. Existuje látka nazývaná metylmerkaptán, ktorá je citeľná v koncentráciách len 1/25 000 000 000 miligramov na mililiter vzduchu.Pridáva sa do zemného plynu, aby sa úniky zaznamenali.

Táto veľkosť škáluje špeciálne vzduchové pole podľa stupnice intenzity. Stupnica sa rozlišuje na nasledujúce stupne:

0 žiadny zápach
1 veľmi slabý ( pachová bariéra )
2 slabý
3 zjavný
4 silný
5 veľmi silný
6 neznesiteľný

Ak ide o meranie emisií (riedené olfaktometrom), potom sa hodnotenie intenzity zápachu musí zaradiť k metódam olfaktometrie. Priame vyhodnotenie sa používa vtedy, keď sa pole meria z imisnej strany.

Hodnotenie hedonizmu je proces odstupňovania vôní od extrémne nepríjemných, cez neutrálne až po extrémne príjemné. Medzi týmto postupom a metódou merania intenzity zápachu nie je žiadny rozdiel. Metóda merania emisií sa však používa zriedkavo a metóda merania imisií sa nepoužíva.

Pri meraní imisií je potrebné rozlišovať nasledujúce údaje:

Najprv je tu časový úsek zápachu ( Výsledok = časť „hodín zápachu za rok“ na oblasť ).
Potom je tu rozsah pachového príznaku ( Výsledok = aktuálny rozsah pri aktuálnej meteorologickej situácii ). A v neposlednom rade je tu exaltácia obťažovania podľa dotazníkov ( Výsledok = diferencované obťažovanie pri akvizícii ).

Je možné merať priamo tam, kde je to potrebné, zatiaľ čo čuchové meranie. Ak by sa však mal dosiahnuť takmer nesofistikovaný výsledok, je to neobvyklé. Aby ste neboli ovplyvnení inými pachmi ako pachmi v konkrétnej vzorke vzduchu, testujúca osoba by mala hodnotiť vzorku vzduchu v takmer nezaťaženom prostredí. To je dôvod, prečo sa vzorky vzduchu zvyčajne odoberajú v odberovom vrecku, aby sa základné vyhodnotenie mohlo uskutočniť vo vhodnom prostredí. Všetky zúčastnené časti na odber vzoriek musia byť vyrobené z čuchovo neutrálnych materiálov.
V zásade musí každý odber vzorky spĺňať logické požiadavky, musí byť definovaný, štandardizovaný, zmysluplný a reprodukovateľný. To je potrebné na to, aby boli rôzne merania porovnateľné. Koncentrácie odorantov vyjadrené v GG/m³ nie sú presvedčivé pri porovnávaní rôznych emisií z rôznych zariadení. Z tohto dôvodu sa namiesto porovnávania rôznych koncentrácií porovnávajú rôzne hmotnostné prúdy emisií emitovaného nákladu.

Legislatívne ustanovenia týkajúce sa zápachu

1. „Rafinérska smernica“ začiatkom 70. rokov
2. federálny zákon o ochrane pred imisiami (1974)
3. technické usmernenie na zachovanie čistoty ovzdušia
4. usmernenie o čuchových imisiách (začiatok 80. rokov do roku 1998)

Sankcie na mieste imisií, ako napríklad plurálna vitrifikácia proti hluku lietadiel, odpadajú. Podmienky prenosu by sa mohli okrajovo zmeniť zriadením valov, výsadieb a podobne, ale objektívna účinnosť týchto sankcií je skôr malá. Subjektívna účinnosť uzavretej výsadby je však pozoruhodná.
Výber lokality je najdôležitejšou sankciou, to znamená dodržať primeranú vzdialenosť od ďalšej zástavby a dbať na meteorologické podmienky, ako sú hlavné smery vetra.
Zníženie imisií v prípadoch veľkého objemu prúdenia vzduchu s malou koncentráciou emisií by mohlo byť účinnou a ekonomickou alternatívou namiesto znižovania emisií rôznymi sankciami.

Dokonca aj kapsulácia čuchovo relevantných oblastí aktív je najznámejšou metódou na zníženie emisií, ale nie je najvhodnejšou. Kapsulácia musí zohľadňovať rôzne otázky. Pod capsulingom vzniká vlhká a agresívna atmosféra, takže vnútorné materiály capsulingu sú vystavené vysokému stupňu mechanického namáhania. Nesmie sa nechať skĺznuť nebezpečenstvo výbuchu.
Z hľadiska capsulingu musíte myslieť na odsávanie odvádzaného vzduchu. Keď sa emisiám zabráni prostredníctvom capsulingu, než odoranty zostanú vo vnútri média a pokúsia sa uniknúť na ďalšom vhodnom mieste. Mimochodom, kapsulácia nikdy nie je skutočne plynotesná, na niektorých miestach by mohli uniknúť značne koncentrované látky.

Existujú tri rôzne typy princípov postupu s rôznymi charakteristikami postupu pri úprave odsávaného vzduchu:

Adsorpcia ako separačný proces

Adsorpcia je proces tepelnej separácie, ktorý sa vyznačuje tým, že molekuly sa z kvapalnej fázy odoberajú na povrchu pevnej látky. Molekuly zmesi plynu alebo kvapaliny sú pohlcované pevnou látkou s poréznejším povrchom a aktívnym rozhraním. Pevná látka sa nazýva „adsorbent“, adsorbovaná kvapalina sa nazýva „adsorpcia“.
Pri adsorpcii musíte rozlišovať medzi „fyzisorpciou“ a „chemisorpciou“ z dôvodu rôznych typov väzieb.

Teraz je na rade sprostredkovanie chemizácie. Väčšina komentárov k fyzikálnej absorpcii predchádza chemickej absorpcii. V porovnaní s fyzisorpciou nie je chemisorpcia vratná a vyžaduje si veľkú aktivačnú energiu. Obvykle je väzbová energia približne 800 kJ/mol. Pri fyzisorpcii je väzbová energia len asi 80 kJ/mol. Monomolekulárna vrstva by mohla byť maximálne adsorbovaná. Silné väzby medzi adsorbujúcimi molekulami a substrátom by mohli viesť k tomu, že sa ich medzimolekulárne väzby čiastočne alebo úplne oddelia. V takom prípade to treba nazvať disociáciou. Tieto molekuly sú vo vysoko reaktívnom stave. To sa využíva pri heterogénnej katalýze. Substrát sa potom nazýva katalyzátor.
Fyzisorpciu a chemisorpciu musíte rozdeliť nielen kvôli energii väzby. Dôležitým kritériom chemisorpcie je chemická mutácia absorbátu, resp. adsorbátu. Preto je možné, že sa chemisorpciou budete musieť zaoberať v niekoľkých kombináciách s relatívne nízkou väzbovou energiou, napríklad 80 kJ/mol, pretože fyzisorpcia môže byť iná kombinácia s väzbovou energiou aj o 100 kJ/mol.
Interakcia s rôznymi adsorpčnými molekulami je veľmi odlišná. Povrch by mohli zaujať látky, ktoré vykazujú veľmi vysokú väzbovú energiu so substrátom, v dôsledku čoho je požadovaná reakcia nemožná. Kvôli tejto vlastnosti sa tieto látky nazývajú katalytický konvertorový jed. Počas tohto procesu sa uvoľňuje aj teplo.

Niektoré vône, ako napríklad parfumy a kvety, sú vyhľadávané a ich elitné odrody majú vysokú cenu. Celé priemyselné odvetvia vyvinuli výrobky na odstránenie nepríjemných pachov, napr. osviežovače vzduchu a dezodoranty.) Vnímanie pachov tiež veľmi závisí od okolností a kultúry. Zápach pri varení môže byť príjemný počas varenia, ale nie nevyhnutne po jedle.

Pachové molekuly vysielajú správy do limbického systému, oblasti mozgu, ktorá riadi emocionálne reakcie. Niektorí veria, že tieto správy majú schopnosť meniť nálady, vyvolávať vzdialené spomienky, zlepšovať náladu a zvyšovať sebadôveru. Toto presvedčenie viedlo k vytvoreniu koncepcie „aromaterapie“, v rámci ktorej sa tvrdí, že vône liečia širokú škálu psychických a fyzických problémov. Aromaterapia tvrdí, že vône môžu pozitívne ovplyvniť spánok, stres, bdelosť, sociálne interakcie a celkový pocit pohody. Dôkazy o účinnosti aromaterapie však pozostávajú väčšinou z anekdot a chýbajú kontrolované vedecké štúdie, ktoré by jej tvrdenia podporili.

Na niektoré vonné látky, ako sú parfumy, voňavé šampóny, dezodoranty alebo podobné výrobky, môžu byť ľudia alergickí. Reakcia, podobne ako pri iných chemických alergiách, môže byť od miernej bolesti hlavy až po anafylaktický šok, ktorý môže vyústiť do smrti.

Štúdium pachov je stále sa rozvíjajúcou oblasťou, ktorá je však zložitá a náročná. Ľudský čuchový systém dokáže rozpoznať tisíce vôní len na základe veľmi malých koncentrácií chemických látok vo vzduchu. Čuch mnohých zvierat je ešte lepší. Niektoré voňavé kvety vylučujú pachové stopy, ktoré sa pohybujú po vetre a včely ich dokážu zachytiť na vzdialenosť viac ako jeden kilometer.

Štúdium pachov sa môže skomplikovať aj kvôli zložitému chemickému procesu, ktorý prebieha v momente vnímania pachu. Napríklad kovové predmety zo železa sú pri dotyku vnímané ako predmety so zápachom, hoci tlak pár železa je zanedbateľný. Podľa štúdie z roku 2006 je tento zápach výsledkom aldehydov (napríklad nonanalu) a ketónov (príklad: 1-oktén-3-ón), ktoré sa uvoľňujú z ľudskej pokožky pri kontakte so železitými iónmi, ktoré vznikajú pri korózii železa sprostredkovanej potom. Tie isté chemické látky sa spájajú aj so zápachom krvi, keďže železo v krvi na pokožke vyvoláva rovnakú reakciu.

Feromóny sú pachy, ktoré sa zámerne používajú na komunikáciu. Samička motýľa môže uvoľňovať feromón, ktorý môže prilákať samčeka motýľa vzdialeného niekoľko kilometrov. Včelie kráľovné neustále uvoľňujú feromóny, ktoré regulujú činnosť úľa. Robotnice môžu uvoľňovať takéto pachy, aby privolali ostatné včely do príslušnej dutiny, keď sa do nej nasťahuje roj, alebo aby „bili“ na poplach, keď je úľ ohrozený.

Existujú nádeje, že pokročilé čuchové prístroje by mohli robiť všetko od testovania parfumov až po pomoc pri odhaľovaní rakoviny alebo výbušnín prostredníctvom detekcie určitých vôní, ale zatiaľ sú umelé nosy stále problematické. Zložitá povaha ľudského nosa, jeho schopnosť rozpoznať aj tie najjemnejšie vône, sa v súčasnosti ťažko replikuje.

Väčšina umelých alebo elektronických nosových prístrojov funguje tak, že kombinuje výstupy zo sústavy nešpecifických chemických senzorov a vytvára odtlačok prchavých chemických látok, ktorým je vystavená. Väčšinu elektronických nosov je potrebné pred použitím „vycvičiť“ na rozpoznávanie chemických látok, ktoré sú pre danú aplikáciu zaujímavé. Tréning zahŕňa vystavenie chemikáliám, pričom reakcia sa zaznamenáva a štatisticky analyzuje, často s použitím viacrozmernej analýzy a techník neurónových sietí, aby sa chemikálie „naučili“. Mnohé súčasné elektronické nosové prístroje majú problémy s reprodukovateľnosťou pri meniacej sa teplote a vlhkosti okolia.

Zwaardemaker, H.C. (1895) Klasifikácia pachov. Citované podľa: „Vôňa: Haagen-Smit (1952) Smell and taste, Scientific American 186(3): March.