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¿Por qué podemos oler el cobre?

Si puedo oler un objeto, significa que las moléculas del mismo se están separando de él, por lo que pueden llegar a mi nariz. Que yo sepa, los metales no se subliman, sobre todo a temperatura ambiente. Sin embargo, el cobre tiene un olor muy fuerte y característico. ¿Significa esto que el cobre se degrada muy rápidamente, o es que somos tan sensibles a él que bastan unas pocas moléculas? Supongo que tiene que ver con la oxidación, pero no se oxida tanto de forma natural como otros metales, por ejemplo, el hierro.

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He buscado una respuesta desde siempre (pero sobre todo con el hierro). Mientras tanto he estudiado química. Y todavía estoy buscando una respuesta (supuse que el polvo y la mucosa del cuerpo juegan un rolel. Ahora empiezo a bajar con esperanza :)

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Jörg W Mittag Puntos 1171

Esta es una buena pregunta, ya que confronta una experiencia muy replicable y común con un hecho bien establecido pero aparentemente contradictorio. Como se esperaba, el olor a metal no tiene nada que ver con que el metal entre en la nariz, ya que la mayoría de los metales tienen una presión de vapor demasiado baja a temperaturas normales como para permitir su detección directa. El olor característico del metal, de hecho, está causado por sustancias orgánicas.

Se ha centrado en el caso concreto de la olor a hierro (¡artículo de libre acceso!). Hay al menos dos formas en las que el hierro produce un olor metálico. En primer lugar, las sustancias ácidas son capaces de corroer el hierro y el acero, liberando átomos de fósforo y carbono presentes en el metal o la aleación. Estos pueden reaccionar para formar compuestos organofosforados volátiles como la metilfosfina ( $\ce{H3CPH2}$ que tienen un olor a ajo/metálico en pequeñas concentraciones. Del artículo:

El olor metálico a "ajo" (véase la información de apoyo) del producto gaseoso de la disolución ácida del hierro fundido está dominado por estas organofosfinas. Hemos medido un umbral de olor extremadamente bajo para dos odorantes clave, la metilfosfina y la dimetilfosfina (6 y 3 ng P/m³, respectivamente, olor a ajo metálico), que pertenecen por tanto a los odorantes más potentes conocidos. La fosfina ( $\ce{PH3}$ ) no es importante para este olor porque encontramos que tiene un umbral de detección de olor mucho más alto (>106 ng/m³). Un atributo de "carburo de calcio" (o "cal quemada"/"cemento") del olor general a "ajo" es probablemente causado por hidrocarburos insaturados (alquinos, alcadienos) que están vinculados a un alto contenido de carbono del hierro (Tabla 1, ver Información de apoyo).

Además, resulta que $\ce{Fe^{2+}}$ iones (pero no $\ce{Fe^{3+}}$ ) son capaces de oxidar las sustancias presentes en los aceites producidos por la piel, es decir, los peróxidos lipídicos. Una pequeña cantidad de $\ce{Fe^{2+}}$ se producen cuando el hierro entra en contacto con los ácidos del sudor. Estos descomponen los aceites liberando una mezcla de cetonas y aldehídos con cadenas de carbono de entre 6 y 10 átomos de longitud. En concreto, la mayor parte del olor a metal procede de la cetona insaturada 1-octen-3-ona que tiene un olor fúngico/metálico incluso en concentraciones tan bajas como $1\ \mu g\ m^{-3}$ . En resumen:

El sudor de la piel corroe el hierro metálico para formar una reacción $\ce{Fe^{2+}}$ iones que se oxidan en segundos a $\ce{Fe^{3+}}$ al tiempo que reduce y descompone los peróxidos lipídicos existentes en la piel en hidrocarburos carbonílicos olorosos que se perciben como un olor metálico.

En la información de apoyo del artículo (también de libre acceso), los autores describen experimentos realizados con otros metales, incluido el cobre:

Comparación del hierro metálico con otros metales (cobre, latón, zinc, etc.): Cuando se puso en contacto con la piel el metal de cobre sólido o el latón (aleación de cobre y zinc) en lugar del hierro, se produjo un olor metálico similar y un patrón de picos de GC de hidrocarburos carbonílicos y hasta un umole/dm² de ion cuproso monovalente [ $\ce{Cu+}$ ] se detectó como producto de la corrosión (Figs. de apoyo S3 a S6). El zinc, un metal que forma $\ce{Zn^{2+}}$ pero no es estable $\ce{Zn+}$ , dudaba en formar olor metálico, excepto en caso de frotamiento muy fuerte del metal contra la piel (que podría producir monovalente metaestable $\ce{Zn+}$ ). El uso de pruebas de color comunes para demostrar directamente en la piel de la palma de la mano humana la presencia de iones de baja valencia (ferrosos y cuprosos) procedentes de la corrosión de aleaciones de hierro, cobre y latón se muestra en la Figura de apoyo S6. El polvo de alúmina frotado sobre la piel no produjo olores significativos. Estos resultados proporcionan pruebas adicionales de que no es la evaporación del metal, sino la reducción y descomposición del peróxido de la piel por los iones metálicos de baja valencia lo que produce los odorantes.

Los últimos párrafos del artículo resumen los resultados:

En conclusión: 1) El típico olor metálico "a humedad" del metal de hierro en contacto con la piel (epidermis) está causado por compuestos carbonílicos volátiles (aldehídos, cetonas) producidos mediante la reacción de los peróxidos de la piel con los iones ferrosos ( $\ce{Fe^{2+}}$ ) que se forman en la corrosión del hierro mediada por el sudor. $\ce{Fe^{2+}}$ Las superficies metálicas que contienen iones, el óxido, el agua potable, la sangre, etc., pero también el cobre y el latón, desprenden un olor similar al entrar en contacto con la piel. La capacidad humana de detectar este olor es probablemente el resultado de la capacidad evolutivamente desarrollada, pero en gran medida latente, de oler la sangre ("olor a sangre").

2) El olor metálico de "carburo de ajo" de la fundición y el acero ricos en fósforo y carbono atacados por el ácido, está dominado por las organofosfinas volátiles. El hierro fundido en corrosión es una fuente ambiental de compuestos C-P que puede dar lugar a confusión en la verificación y el control de la Convención sobre Armas Químicas (véase también la ref. [15])

Como apunte, puede que esta sea la razón por la que a veces la gente recomienda quitarse los olores fuertes de las manos frotándolas contra un objeto metálico. Aunque probablemente no funcione con algunos metales y con algunos compuestos malolientes, es posible que el metal catalice la descomposición de las sustancias malolientes en otras menos olorosas.

Puede leer un poco más en este artículo de prensa en el estudio.

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Pero la sangre sabe igual que el hierro metálico puro, ¿cómo se explica entonces?

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@LievenB Otra buena pregunta, que pensé que podría surgir en algún momento. La verdad es que no lo sé. Quizá los cationes de hierro de la sangre también puedan catalizar la formación de compuestos orgánicos con olor metálico a partir de lípidos u otras sustancias presentes en la sangre y la boca. El sabor proviene sobre todo del olor, no del gusto (curiosamente).

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He encontrado este enlace muy interesante : phys.org/news80405535.html y supongo que también ocurre lo mismo con otros metales como el cobre,...

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