что такое запах и как он распространяется
Что такое запах?
За тысячелетия существования жизни на Земле человек открыл и понял многое, но до сих пор не удалось установить, что же такое запах? В обычной жизни все просто и понятно. Запах – это когда чем-то пахнет, приятным или неприятным. Мы различаем запахи цветов, трав и деревьев, пахнет пища, которую мы едим, и без запахов она показалась бы нам совсем невкусной. Известно также, что определенные запахи поднимают настроение и даже улучшают работоспособность. Но почему так происходит и как человеку удается различать запахи, ученые пока не установили.
Только за последнее столетие появилось около 30 теорий запахов. И ни одна из них не стала общепринятой. Единственное, в чем все ученые согласны друг с другом, так это в том, что запах вещества связан с химическим строением его молекул, и именно молекулы переносят запах вещества к органам обоняния. Но как это происходит? Одни считают, что обоняние похоже на чувство вкуса. Это значит, что мы чувствуем запах, когда мельчайшие частицы того или иного вещества попадают на слизистую оболочку носовой полости. Другие утверждают, что запах зависит от формы той или иной частицы вещества. Они считают, что на нервных окончаниях в носовой полости человека есть специальные луночки разной формы. Когда круглые по форме частицы вещества попадают в круглые луночки, мы чувствуем один запах, а когда треугольные попадают в треугольные, то другой. Существует также волновая теория запаха, согласно которой запах – это некие волны, которые передаются на большое расстояние и помогают, например, пчелам и бабочкам улавливать нужные им запахи на расстоянии несколько километров.
Многие ученые сходятся также в том, что существует небольшое число первичных запахов, а все остальные – их сочетания. К первичным они относят семь: эфирный, камфарный, мускусный, цветочный, мятный, острый и гнилостный. Значит, каждое вещество выделяет какой-то первичный запах, а все остальные его дополняют. Так, запах чая, например, имеет 194 компонента, но первичных из них один или два. Из десятков и даже сотен компонентов состоит запах розы и клубники, но обоняние человека выделяет в них только некоторые особенные запахи и никогда их между собой не спутает. Но как это происходит, остается загадкой.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Продолжение на ЛитРес
Читайте также
«Запах настоящего мужчины»
«Запах настоящего мужчины» Среди некоторых мужчин весьма популярна поговорка: «Настоящий мужчина должен быть свирепым, волосатым и вонючим». Что касается свирепости и волосатости, то эту тему мы затрагивать не будем (см. статьи «Волосатость» и «Если мужчина часто
«Запах настоящего мужчины»
«Запах настоящего мужчины» Среди некоторых мужчин весьма популярна поговорка: «Настоящий мужчина должен быть свирепым, волосатым и вонючим». Что касается свирепости и волосатости, то эту тему мы затрагивать не будем (см. статьи «Волосатость» и «Если мужчина часто
«Запах настоящего мужчины»
«Запах настоящего мужчины» Среди некоторых мужчин весьма популярна поговорка: «Настоящий мужчина должен быть свирепым, волосатым и вонючим». Что касается свирепости и волосатости, то эту тему мы затрагивать не будем (см. статьи «Волосатость» и «Если мужчина часто
Что такое запах?
Что такое запах? Каждый любит приятные запахи — аромат цветов или запах свежеиспеченного пирожного. Но бывают также и очень неприятные запахи. Как это ни странно, но количество приятного или неприятного запаха, для того чтобы его распознать, может быть очень и очень мало!
Что такое запах?
Что такое запах? То, что мы можем ощущать запахи, кажется вполне обычной вещью. Но процесс обоняния и вообще все, что связано с запахами, имеет довольно сложный механизм. Обоняние человека развито гораздо хуже, чем у других живых существ. Орган обоняния у человека находится
Могут ли бабочки чувствовать запах?
Могут ли бабочки чувствовать запах? Может быть, это удивит вас, но бабочки и моли могут видеть, имеют осязание и обоняние. Вкус бабочка определяет органами, находящимися во рту, что совершенно естественно. А запах воспринимается усиками бабочки. Есть такие виды бабочек,
Могут ли птицы чувствовать запах?
Могут ли птицы чувствовать запах? Живые существа склонны иметь и развивать те чувства, которые необходимы им для выживания. Важно ли обоняние для птиц? Вероятно, не очень важно, потому что оно практически отсутствует у всех птиц. Какие же чувства важны для птиц?
ЗАПАХ ИЗО РТА
ЗАПАХ ИЗО РТА Физическая блокировкаУ здорового человека изо рта практически не пахнет. Если плохой запах изо рта вызван физическим заболеванием — расстройством ПИЩЕВАРЕНИЯ, КАРИЕСОМ ЗУБОВ и т.д., — см. соответствующую статью. Приведенное ниже описание относится прежде
Запах изо рта
Запах изо рта При осмотре ребенка необходимо обратить внимание на появление запаха изо рта при дыхании, так как при отравлении некоторыми веществами определяется специфический запах, исходящий от пациента (табл. 2). Распознавание запаха может оказать неоценимую помощь в
Запах женщины
Запах женщины Мало кто знает, что человеческий пот имеет нейтральный запах, то есть не пахнет ничем, запах появляется только после того, как пот попадает на кожу.Запах появляется вследствие разложения кожного сала кислотами, входящими в состав пота. Но это не единственная
Секрет № 178 Удаляем неприятный запах изо рта
Секрет № 178 Удаляем неприятный запах изо рта Больные десны не всегда поддаются лечению. И ты порой не знаешь, как себе помочь. Есть очень простой способ сделать это, но делать это лучше весной, когда деревья нальются живительным соком.Срежь веточку одного из плодовых
Запах
За́пах — специфическое ощущение присутствия в воздухе летучих пахучих веществ (ЛАВ), обнаруживаемых химическими рецепторами обоняния (см. хеморецепция), расположенными в носовой полости животных и людей.
Содержание
Специфика восприятия запахов человеком
Общие сведения
Запах для большинства людей — относительно слабо дифференцированное, интегральное ощущение, так как он определяется суммарным эффектом от раздражения обонятельных рецепторов, рецепторов тройничного нерва и рецепторов вомероназального органа; кроме того, возможно, что в ощущение запаха вовлечено восприятие аэрозольной компоненты атмосферы.
Психофизиологические процессы, влияющие на восприятие
Можно выделить несколько ведущих звеньев и факторов, участвующих в процессе восприятия запаха:
Особенности психологии восприятия запаха
Сильное влияние на ощущение запаха оказывает психофизиологическое состояние человека. В определённых условиях наблюдается извращённое восприятие запахов, когда определённые, привычные вещества вдруг становятся резко неприятными.
Методы измерения силы запаха
Исследованием восприятия запахов занимается ольфактометрия.
Оценка силы запаха важна в экологии, в объективной оценке качества пищевых продуктов, в парфюмерии, в клинических исследованиях при различных видах патологии.
Устройства для воспроизведения запахов
В XX веке после широкого распространения устройств для воспроизведения звука (патефон, магнитофон) и изображения (фотография, кино, видеокамера) всё чаще изобретатели обращаются к разработке устройств для воспроизведения запахов.
Одной из наиболее известных попыток была разработка такой системы американо-израильской фирмы DidgiScent (2002 г.). К сожалению, эта фирма не выполнила ряд обязательств своевременно и лопнула.
См. также
Полезное
Смотреть что такое «Запах» в других словарях:
ЗАПАХ — ЗАПАХ, запаха, муж. Свойство предмета, вещества, воздуха, действующее на чувство обоняния, воспринимаемое обонянием. Сладкий запах розы. Дурной запах. Запах табака. Одуряющий запах левкоя. Острый запах. Чувствовать, слышать запах чего нибудь.… … Толковый словарь Ушакова
запах — ощущение, обусловленное воздействием пахучих веществ на рецепторы слизистой оболочки носовой полости. Особое качество запаха обусловлено наличием в молекуле пахучего вещества особых атомных группировок эфирной, фенольной, альдегидной и пр. При… … Большая психологическая энциклопедия
ЗАПАХ — Ильича. 1. Разг. Шутл. ирон. Запах политуры, суррогатного спирта, который пьют опустившиеся алкоголики ввиду дешевизны. Балдаев 1, 147; ББИ, 87. 2. Жарг. угол. Шутл. ирон. Запах содержимого тюремной камеры. Балдаев 1, 147; ББИ, 87. Запах лекарств … Большой словарь русских поговорок
ЗАПАХ — ЗАПАХ. Для обонятельного органа адекватными раздражителями являются хим. вещества, к рые в ничтожных количествах (напр. в одном литре воздуха 0,00000004 мг меркаптана) в парообразном или жидком виде, либо в виде взвеси мельчайших твердых частиц,… … Большая медицинская энциклопедия
Запах — ощущение, обусловленное действием летучих пахучих веществ на рецепторы слизистой оболочки носовой полости. Запахи могут быть расклассифицированы по пахучим веществам, вызывающим качественно разные субъективные впечатления. Получили большое… … Психологический словарь
запах — ароматический (Аксаков); ароматный (Полежаев); благовонный (Полежаев); благоуханный (Белый); густой (Серафимович); душистый (Бальмонт, Лермонтов); жирный (Григорович); знойный (Городецкий); кисловатый (Ладыженский); кислый (Муйжель, Эртель);… … Словарь эпитетов
Запах — Запах: органолептическая характеристика, воспринимаемая органом обоняния при вдыхании летучих ароматических компонентов продукции общественного питания. Источник: УСЛУГИ ОБЩЕСТВЕННОГО ПИТАНИЯ. МЕТОД ОРГАНОЛЕПТИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ… … Официальная терминология
запах — ЗАПАХ, разг. дух … Словарь-тезаурус синонимов русской речи
Запах — I з апах м. Свойство предметов, веществ, воспринимаемое обонянием. II зап ах м. Часть одной полы одежды, заходящая на другую полу. Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой
Запах — I з апах м. Свойство предметов, веществ, воспринимаемое обонянием. II зап ах м. Часть одной полы одежды, заходящая на другую полу. Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой
Что такое запах и как он распространяется
На вопрос о механизме распространения запаха практически любQой преподаватель учебного заведения ( да и не только) ответит, что, конечно, это же диффузия. Однако ответ на этот вопрос не является таким очевидным.
Прежде всего, следует сослаться на публикацию в приложении к журналу «Квант» [1]. Там при решении задачи о механизме распространении запах в воздухе говорится о распространении запаха за счет конвекции, но в качестве альтернативы рассмотрено и влияние диффузии на этот процесс.
Попытаемся более подробно разобраться в этом вопросе. Первое, что надо сделать, это построить модель процесса распространения запаха. Начнем с диффузии в газах. ДИФФУЗИЯ (от лат. diffusio – распространение – растекание, рассеивание), движение частиц среды, приводящее к переносу вещества и выравниванию концентраций или к установлению равновесного распределения концентраций частиц данного сорта в среде.
В 1920 году Штерн ставит опыты по определению скоростей теплового движения молекул в опытах с молекулярными пучками. Эти опыты дали для наивероятнейшей скорости молекул серебра значения около 500 м/с. Совершенно ясно, что молекулы в газе не перемещаются поступательно именно с такой скоростью. Внутри вещества находится колоссальное количество молекул. Из основного уравнения МКТ
следует, что концентрация молекул газа равна
.
Рассчитаем концентрацию при нормальном атмосферном давлении и температуре 273 К.
.
Нам невозможно представить себе такое число. Это невообразимо огромная величина, в земных условиях нет такого количества счетных величин. Расстояние, на которое перемещается молекула между двумя последовательными столкновениями, называется ее длиной свободного пробега. В силу хаотичности движения прямолинейные участки траектории, по которой движется молекула, могут сильно различаться по своей длине. Поэтому говорят о средней длине свободного пробега. Длина свободного пробега обратно пропорциональна квадратному корню из концентрации молекул.
.
В воздухе школьного класса при нормальной плотности в течение 1 с молекула испытывает около 1 млрд. столкновений. При этом она постоянно меняет направление своего движения. Как же рассчитать теоретически время поступательного перемещения молекулы в одном направлении?
В какой-то мере диффузию можно уподобить броуновскому движению. Конечно, размер атомов гораздо меньше размера броуновских частиц, но нам кажется, что это не является принципиальным препятствием к проведению некоторых численных оценок.
Броуновское движение молекул подтверждает хаотический характер теплового движения и зависимость интенсивности этого движения от температуры. Впервые беспорядочное движение мелких твердых частиц, наблюдал английский ботаник Р. Броун в 1827 году, рассматривая взвешенные в воде твердые частички – споры плауна. С тех пор, движение частиц в жидкости или газе называется броуновским.
Теория броуновского движения в реальной жизни
Теория случайных блужданий имеет важное практическое приложение. Говорят, что в отсутствие ориентиров (солнце, звезды, шум шоссе или железной дороги и т.п.) человек бродит в лесу, по полю в буране или в густом тумане кругами, все время возвращаясь на прежнее место. На самом деле он ходит не кругами, а примерно так, как движутся молекулы или броуновские частицы. На прежнее место он вернуться может, но только случайно. А вот свой путь он пересекает много раз. Рассказывают также, что замерзших в пургу людей находили «в каком-нибудь километре» от ближайшего жилья или дороги, однако на самом деле у человека не было никаких шансов пройти этот километр, и вот почему.
Чтобы рассчитать, насколько сместится человек в результате случайных блужданий, надо знать величину λ, т.е. расстояние, которое человек может пройти по прямой, не имея никаких ориентиров. Эту величину с помощью студентов-добровольцев измерил доктор геолого-минералогических наук Б.С. Горобец. Он, конечно, не оставлял их в дремучем лесу или на заснеженном поле, все было проще – студента ставили в центре пустого стадиона, завязывали ему глаза и просили в полной тишине (чтобы исключить ориентирование по звукам) пройти до конца футбольного поля. Оказалось, что в среднем студент проходил по прямой всего лишь около 20 метров (отклонение от идеальной прямой не превышало 5°), а потом начинал все более отклоняться от первоначального направления. В конце концов, он останавливался, далеко не дойдя до края.
Пусть теперь человек идет (вернее, блуждает) в лесу со скоростью 2 километра в час (для дороги это очень медленно, но для густого леса – очень быстро), тогда если величина λ равна 20 метрам, то за час он пройдет 2 км, но сместится всего лишь на 200 м, за два часа – примерно на 280 м, за три часа – 350 м, за 4 часа – 400 м и т. д. Двигаясь по прямой с такой же скоростью, человек за 4 часа прошел бы 8 километров.
Далее следует вспомнить работы А. Эйнштейна и М. Смолуховского [2]. Именно они для броуновского движения получили выражение для среднеквадратичного смещения частицы вдоль произвольного направления:
,
здесь 
– коэффициент диффузии, t – время движения частицы. Зная коэффициент диффузии в газах D, и, задавая расстояние R, можно оценить время прохождения частицей этого расстояния.
Если для коэффициента диффузии паров спирта в воздухе взять величину D=10-5 м2/с, для расстояния R=1 м, то получим время t
5⋅104 с = 13,9 ч. Это достаточно красноречивый результат.
С другой стороны, нельзя ли рассматривать распространение запаха в условиях нарушения равновесности состояния среды (например, при наличии градиента концентрации)? Ведь согласно уравнения состояния идеального газа (1), и при наличии градиента концентрации в изотермической среде появляется градиент давления, который может привести к появлению конвекционных гидродинамических потоков внутри отдельных областей газа. В этом случае уже приходится говорить о конвекции, как основном механизме распространения запаха. Например, в условиях тепловой конвекции видно, что дым от сигарет достаточно быстро распространяется во все стороны, а не только вверх, под действием силы Архимеда, или вниз под действием силы тяжести. Правда, в этом случае речь идет о тепловой конвекции.
Перенос вещества, обусловленный одновременно молекулярной диффузией и макроскопическим движением среды (конвекцией), называется конвективной диффузией.
Конвективная диффузия может быть вызвана как действием на систему разности давлений, так и гравитационным полем. Если идет речь о сигаретном дыме, то мы имеем дело с конвективной диффузией, вызванной действием силы тяжести. В нашем случае при распространении запаха мы, вероятнее всего, имеем дело с конвективной диффузией, вызванной разностью давлений в различных частях среды. Механизм этого процесса достаточно сложен и выходит за рамки школьного курса физики.
Во второй части нашей статьи мы рассмотрим эксперимент, который был поставлен для выяснения роли конвективной диффузии в распространении запаха.
Тайна запаха
Этой тайне столько же лет, сколько и тем, кто пытается ее разгадать, — она родилась вместе с человеком. Обоняние — единственное из всех пяти наших чувств, природа которого до сих пор не до конца раскрыта учеными. Откуда берется запах? Чем он вызван? Почему вещества пахнут по-разному? Как мы воспринимаем эту огромную гамму запахов? Иными словами, что такое запах? Подобные вопросы давно волновали людей, но ответа на них не было.
Эта проблема, как многие другие, имеет две стороны: теоретическую и практическую. И вышло так, что ученые-практики значительно обогнали ученых-теоретиков. До сегодняшнего дня еще не создана сколько-нибудь законченная, признанная теория обоняния, но имеется очень много серьезных практических работ по созданию различных душистых веществ.
Описаний работ первых парфюмеров вы не найдете в научных журналах: они дошли до нас в нетронутых тысячелетиями творениях древних мастеров. При раскопках гробницы египетского фараона Тутанхамона были найдены бальзам и благовония, которые до наших дней сохранили свой изумительный аромат.
Раньше искусством запахов владели немногие, сейчас это целая отрасль промышленности — парфюмерная.
Многие века человек пользовался для создания различных душистых веществ тем, что дала ему природа: розовым маслом, маслом сандалового дерева, мускусом. Развитие парфюмерной промышленности поставило перед химиками-синтетиками задачу создать искусственно природные запахи.
Самый простой, но не самый короткий путь состоял в копировании природы. Простой — потому что в данном случае работа сводилась к выяснению структуры молекул природного вещества и механическому воспроизведению этой структуры, не короткий — потому что молекулы натуральных веществ имели часто очень сложное строение. Однако этот путь все-таки необходимо было пройти: нельзя стать зрелым, минуя детство. Эти исследования дали определенную пользу: были синтезированы первые искусственные душистые вещества. Но следующим, качественно более высоким этапом должно было стать не простое подражание природе, а разумное, рациональное воспроизведение запахов.
ТЕОРИЯ НАЧИНАЕТСЯ С ВОПРОСОВ
Для этого нужно было сначала выяснить одну принципиальную вещь: вся ли молекула «пахнет» или только ее какая-то часть? Сначала ученые решили, что ответственными за запах в молекуле являются функциональные группы, так называемые осмофоры, такие, как, например, алкогольная, фенольная или нитрогруппы. Однако лишь эти группы, еще не могут служить признаком запаха, так как известны вещества, имеющие осмофорные группы, но никаким запахом не обладающие. Тогда было высказано предположение, что запах зависит и от структуры молекулы, в которую входят седофоры, — эти структуры были названы осмогенами и от характера связи между ним и(типичный осмоген ядро бензола, который является родоначальником многих душистых веществ). Впоследствии различные ученые эмпирически установили еще много таких «мостиков»— около сотни, связывающих запах с химическим строением.
Но, несмотря на это, химической теории запаха установить не удавалось. Слишком много было нагромождено для химического объяснения запаха. А истина большей частью проста. Кроме того, значительным препятствием к признанию химической теории служил и тот факт, что химики, создавая искусственно природные душистые вещества, получили соединения, обладающие похожим запахом, но имеющие различное строение; и наоборот — вещества с близким строением имели, совершенно различные запахи.
Очевидно, разгадку следовало искать ее в химическом строении, а в чем-то другом.
Первым, кто высказал рациональную идею об истинной природе запаха, идею, к которой сегодня пришло большинство ученый был гениальный М. В. Ломоносов. Еще в 1765 году он писал о колебательных (коловратных) движениях частиц эфира как о возбудителе органов чувств, в том числе зрения и обоняния. Последующие сто пятьдесят лет ученые занимались в основном тем, что уходили от этой идеи в противоположную — химическую сторону. И только в последнее время они стали все больше склоняться к убеждению, что запах связан с электромагнитными колебаниями молекул.
Но только ли разочарования привели ученых к мысли о физической природе запахов? Не похоже ли это на доказательство способом от противного: раз не химия — значит, физика?
Нет, не только. К этим выводам ученые пришли, отталкиваясь и от некоторых позитивных фактов. К ним относятся в первую очередь явление комбинационного рассеяния света молекулами пахучих веществ и. их особое отношение к ультрафиолетовым и инфракрасным лучам. Останавливаться на этом подробно здесь, не имеет смысла, заметим только, что подобные данные помогли направить поиски в нужную сторону.
Но и на этом, казалось бы, верном пути ученых ожидало немало подводных рифов. И если некоторые из них преодолевались научной мыслью относительно легко, то были и такие, которые не удавалось обойти сразу. Одним из таких рифов, на который на долгое время, как на мель, сел корабль физической теории обоняния, был вопрос о механизме возбуждения нервного импульса. В самом деле, каким образом слабые колебания молекул пахучих веществ улавливаются нервными окончаниями обонятельных рецепторов?
Химическая теория запаха давала этому объяснение, пусть не совеем очевидное, но все же давала. Согласно ей, возбудителем нервных элементов являются продукты химического взаимодействия пахучих веществ с клеточными белками. А что могла предложить в ответ физическая теория? Сначала ничего убедительного. Но позже, когда в результате работ различных ученых появились новые биофизические взгляды и квантохимические представления, волны этого мощного прилива современных идей сняли корабль физической теории с мели.
Итак, понадобилась помощь смежных наук. Это закономерно. Процессы, протекающие в нашем организме, взаимосвязаны, они представляют собой звенья одной и той же цепи. И естественно, держа в своих руках два крупных звена, ученым легче подобрать к ним среднее, недостающее. Это похоже на кроссворд отдельные буквы искомого слова, полученные при отгадывании смежных слов, помогают проверить ответ.
Так произошло и в теории обоняния. Условно ее можно разделить на три части: первая — это вопрос о том, чем «выражается» запах, вторая — как он передается обонятельным рецепторам и, наконец, третья— как это «сообщение» доходит до обонятельных центров головного- мозга.
Ответы на первый и третий вопросы были получены раньше, чем на второй; возможно, без них второй ответ вообще бы не родился. Располагая двумя звеньями, ученые могли проверить правильность недостающего, конец одного служил началом другому. И обратно, если звено хорошо укладывалось в общую цепь, это подтверждало и правильность выбора, крайних звеньев молекулы, а не отдельных ее групп.
P. S. О чем еще думают британские ученные: а еще с запахом тесно связаны некоторые профессии, например, профессия парфюмера в которой нюх это практически все. К слову в последнее время появился даже дистанционный колледж, где кроме всего прочего обучают тонкостям и этой интересной профессии.