新手調香師 · 58
聞瓶蓋等於聞什麼——語料前 36 名材料的揮發度差 83,333 倍
· 9 分鐘
r/DIYfragrance 上有人抱怨:把試香瓶遞給人,對方打開蓋子聞噴頭,好像那樣就知道整支香水的樣子。底下有人接了一句「你聞到的全是乾掉的殘液」。那句話是對的,而且可以量。我把 954 份配方語料裡最常用的材料對到資料庫的蒸氣壓欄,能對到的 36 支從對茴香醛的 1.0 mmHg 一路到麝香酮的 0.000012 mmHg,差 83,333 倍、跨 4.9 個數量級。乙醇跑掉之後留下的東西來自這張表的底部,而底部那一段在半數配方裡的質量占比是 0%。所以瓶蓋給你的不是縮小版的香水,是一份偏得很厲害的樣本。
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r/DIYfragrance 上有一串在問「身為調香的人,什麼事情最讓你煩」。63 則回覆。其中一則得了 14 票:
「我把小試香瓶遞給人,對方把蓋子拔掉聞噴頭,好像那樣就能知道這支香水聞起來是什麼樣子。」(Technophysicist)
底下有人補了一句解釋:
「對,永遠不要靠聞瓶蓋或噴頭來判斷一支香水。你聞到的全是乾掉的殘液。」(MediocreApprentice)
那句話是對的。而且可以量。
乾掉的殘液是什麼
噴頭上那一層在乙醇跑掉之後留下來。乙醇的蒸氣壓是 44.6 mmHg(20 °C),香料材料多數比它低三到六個數量級,所以乙醇先走,其他的留著。
留著之後它們也會走,只是速度差很多。而「速度差很多」這件事有多大,可以直接查。
我把 954 份公開配方語料裡出現最多的材料,對到資料庫的蒸氣壓欄。前 60 名裡有 36 支對得到。
最高的那一支是對茴香醛,1.0 mmHg。最低的是麝香酮,0.000012 mmHg。
| 蒸氣壓 @ 25 °C | 出現份數 | |
|---|---|---|
| 對茴香醛 | 1.000000 | 60 |
| 檸檬油 | 0.950000 | 66 |
| 苯乙醛 | 0.368000 | 57 |
| 檸檬醛 | 0.200000 | 72 |
| 乙酸苄酯 | 0.177000 | 317 |
| 沉香醇 | 0.016000 | 338 |
| 香草醛 | 0.002000 | 137 |
| α-己基桂醛 | 0.001000 | 157 |
| 水楊酸苄酯 | 0.000170 | 159 |
| 麝香酮 | 0.000012 | 84 |
83,333 倍,跨 4.9 個數量級。
同一份配方裡的材料,離開的速度差五個數量級。所以噴頭上那一層不是配方的縮小版,是配方的一小段。
那一小段有多小
我對每一份語料配方算了各揮發度帶的質量占比。(每份配方我平均只能對到 46% 的質量,以下是那部分的比例。)
| 揮發度帶 | 質量占比中位數 | 平均 |
|---|---|---|
| > 0.1 mmHg(頂端) | 19.7% | 27.9% |
| 0.01 – 0.1 | 31.3% | 35.2% |
| 0.001 – 0.01 | 20.0% | 25.7% |
| < 0.001(底端) | 0.0% | 11.2% |
中位數 0.0%,平均 11.2%。
這代表半數以上的配方在最底那一帶幾乎沒有東西,而少數配方在那裡放了很多。
而那一帶正是瓶蓋上剩下的東西。
所以聞瓶蓋這件事,取的樣本來自配方裡分布最偏、最不具代表性的一段。兩支前 20 分鐘完全不同的香水,可以有幾乎一樣的瓶蓋;反過來也成立。
一個會讓上面這段太漂亮的問題
到這裡結論太乾淨了,所以我去找了反面。
Osako 與 Nishida 1992 年在《日本衛生学雑誌》上,研究氣味閾值與飽和蒸氣壓的相關性。他們的結果分了幾層:
- 在同系列的脂肪族化合物裡,蒸氣壓與閾值的相關性很好
- 但離子化的物質(酸類、胺類)與硫化物沒有好的相關性
- 在醇類與醛類的系列裡,閾值隨蒸氣壓下降而下降的速率會變小
第一條對我上面的分析是個修正:蒸氣壓低的材料,在同一個化學系列裡,閾值通常也比較低。
意思是麝香酮在殘液裡被濃縮八萬倍,不代表它聞起來強八萬倍。濃度上去了,但它本來就是要更高濃度才聞得到的那一類。
(資料庫的強度欄也印證這件事:整個庫裡蒸氣壓最低的那些香料,強度欄常常寫 low。這一段最極端的例子我寫在水楊酸苯乙酯那一篇。)
**所以正確的說法不是「瓶蓋上只剩底調而且很濃」,是「瓶蓋上的組成跟瓶子裡完全不同」。**方向確定,倍率不確定。
正經的模型長什麼樣
我上面用的是原始蒸氣壓排序,那是一階近似。
Rodrigues 等人 2021 年在 Molecules 上回顧的香水工程方法,用的是汽液平衡與 Fick 擴散定律:每個成分的分壓等於莫耳分率乘上純物質蒸氣壓,再加上活度係數的修正。(那套模型為什麼推翻了「定香劑會抓住香氣」這個說法,我在〈定香劑不會把香氣抓住〉寫過。)
我用的是純物質蒸氣壓排序,忽略了混合物裡的交互作用。
方向會一樣,倍率不會。
「試紙上前十秒」那一則
同一串裡另一則抱怨:
「當人們用試紙上的前十秒來判斷一支香水的時候。」(brabrabra222)
這一題現在有儀器可以量了。
Hadjiefstathiou 等人 2024 年在 Talanta 上做了一個裝置,量測施用後表面上方空氣中的香水釋放。他們用一支由八個香料分子加乙醇組成的香水,以固相微萃取加氣相層析分析頂空。
有意思的是他們比較的四種表面:化學惰性的玻璃、Strat-M 皮膚模型、香水試紙、以及真的皮膚。
也就是說「試紙不等於皮膚」不再只是一句經驗談,有裝置可以量兩者的差別了。(那篇是方法學論文,重點在裝置的有效性與可重複性,不是在給出四種表面的比較結論。我引用的是「這件事現在可量」,不是任何具體的差值。)
一個我解不掉的觀察
那一串裡還有兩個人講了同一件事,用不同的語言:
「我剛拿到一批 2 mL 的噴瓶(玻璃瓶身、塑膠噴頭與蓋子),做好一堆試香之後,第一次把蓋子打開試的時候聞到一股近乎魚腥的味道。」(Haven416)
「我這邊完全一樣。黑色的塑膠噴頭部分接觸酒精之後會發出魚腥味。」(Annual_Impression834,波蘭文)
兩個人、兩種語言、同一個現象。
魚腥味在化學上通常指向胺類。資料庫裡香調型是 fishy 的材料,最典型的就是吡啶(酸、魚腥、氨味)跟噻唑。但塑膠零件裡會析出什麼、乙醇會萃出什麼,那不在這個資料庫的欄位裡,我沒有辦法查。
我把它記在這裡當一個公開的問題。如果你也遇到,換一個供應商的噴頭是最便宜的測試。
實際可以怎麼做
- **不要聞瓶蓋。**那是配方裡分布最偏的一段,而且半數配方在那一帶幾乎沒有東西。
- **要判斷一支香水,噴出來。**噴到試紙上、或噴到皮膚上,然後等。
- **試紙跟皮膚不一樣,而且那個差別現在有裝置可以量。**兩者都試。
- **前十秒是乙醇加最頂端那幾支。**語料裡 >0.1 mmHg 那一帶的質量占比中位數是 19.7%,所以你在前十秒聞到的大約是五分之一的配方。
- **看蒸氣壓可以排順序,不能算倍率。**混合物裡要用汽液平衡。
- **低揮發度不等於低存在感,也不等於高存在感。**閾值跟蒸氣壓在同系列裡會一起走,兩個效應方向相反。
這篇沒有建立的
- **我沒有做任何頂空分析。**全篇是資料庫欄位、語料與三篇論文的推理。
- **83,333 倍是語料前 60 名中「對得到蒸氣壓的 36 支」的極值比。**換一組材料、換一個涵蓋率,數字會變。
- **蒸氣壓欄有 21% 的全庫覆蓋率,而每份配方我只能對到約 46% 的質量。**剩下的一半我不知道落在哪一帶,所以上面的帶狀占比是「已知的那半」的占比,不是整份配方的。
- **那些蒸氣壓有不少標著(估)。**估算值與實測值混著比是有風險的。
- **純物質蒸氣壓不是混合物裡的分壓。**Rodrigues 那一系列用的是汽液平衡加 Fick 定律,我用的是排序。倍率不可信。
- 我沒有算蒸發的時間軸。「乙醇先走、然後頂端走」是方向,我沒有任何時間尺度。
- **Osako 1992 是 1992 年的日文論文,樣本是他們自己選的同系列化合物。**它說明的是相關性存在且有例外,不是一條可以代入的公式。
- **Hadjiefstathiou 2024 是方法學論文。**它證明的是裝置有效,不是四種表面之間的具體差異。
- **魚腥味那一則我完全沒有解釋。**兩則使用者報告,沒有任何檢驗。
- 「兩支香水可以有一樣的瓶蓋」是推論,我沒有實際比對過任何兩支香水的殘液。