Pyramide Duftnoter: Hva duftpyramiden skjuler

Duftpyramiden er et diagram, ikke en formel. Ingenting inne i flasken er stablet i tre etasjer, og ingenting venter på tur. Hvert molekyl i en parfyme begynner å fordampe idet sprayen treffer huden, alle samtidig, med en hastighet som bestemmes av damptrykket og hvor sterkt hvert molekyl binder seg til nabomolekylene. Det du opplever som topp-, hjerte- og bunnoter, er ingen tidsplan noen har laget. Det er restene etter et kappløp alle startet samtidig, og som de letteste stoffene tapte først. Det følgende handler om fysikken bak illustrasjonen: hvor de tre nivåene kom fra, nøyaktig hvor diagrammet slutter å beskrive virkeligheten, og hvordan du kan lese en noteliste uten å la den styre deg.

11 min

Pyramiden var et verktøy ved arbeidsbenken før den ble en illustrasjon

Jean Carles, født 12. januar 1892 og død 8. juli 1966, arbeidet hos Roure Bertrand Fils i Grasse og grunnla parfymeriskolen Roure, der han var den første direktøren fra 1946. Han målte systematisk den relative flyktigheten til råvarene og komponerte deretter nedenfra og opp. Først bunnen, så hjertet, og til slutt den flyktige toppen. Sent i livet mistet han luktesansen og fortsatte å komponere utelukkende fra minnet.

Denne rekkefølgen var en produksjonsmetode, ikke en beskrivelse av hvordan duften oppfattes. Begynn med det langsomtflyktige materialet, fordi det fastsetter en karakter du ikke kan endre senere. Legg de flyktige materialene oppå, fordi de er rimelige å justere. Metoden beskrev hvordan en parfymør arbeider ved arbeidsbenken. Den hevdet aldri å beskrive hva en som bruker parfymen, lukter etter tre minutter.

Det kvantitative fundamentet kom fra W. A. Poucher, som rangerte parfymematerialer etter fordampningskoeffisient på en skala fra 1 til 100 — et system som fortsatt trykkes på nytt i Poucher's Perfumes, Cosmetics and Soaps. Koeffisienter fra 1 til 14 regnes som toppnoter, 15 til 60 som hjertenoter og 61 til 100 som bunnoter. Skillepunktene er administrative. Ingenting i kjemien tilsier tre grupper framfor fem eller elleve.

Et sted mellom arbeidsbenken og salgsskranken ble nivåene til en trekant. En trekant er en utmerket illustrasjon. Den antyder etasjer, rekkefølge og hierarki, og den trykkes pent på et utstillingskort. Bergamott plasseres på toppen, eikemose ved grunnlaget, og kunden får en fortelling med en begynnelse, en midtdel og en slutt. Undervisningen overlevde. Målingene den bygget på, fulgte ikke med.

Pyramiden og duftfamiliehjulet er to ulike forenklinger av det samme objektet. Begge utelater det meste.

Damptrykk, ikke klokken

Damptrykk er en væskes tendens til å slippe ut i luften over den, målt ved en gitt temperatur. Høyere damptrykk betyr raskere fordamping. Det er hele mekanismen, og den krever ikke at parfymøren har hatt noen bestemt hensikt.

I en blanding fordamper ingen bestanddel etter sin egen tidsplan. Alírio Rodrigues, Idelfonso Nogueira og Rui Faria forklarte dette tydelig i Molecules i 2021: Gassfasekonsentrasjonen av komponent i over en parfyme er C_i^g = x_iγ_iP_i^sat/RT — molfraksjonen multiplisert med aktivitetskoeffisienten og mettet damptrykk, delt på RT. Dette er Raoults lov i sin ikke-ideelle form, og den styrer enhver sprayet parfyme på jorden.

Les ligningen for å se hva den utelukker. Det finnes ingen tidsvariabel i den. Ingenting i den gjør det mulig for et stoff å vente på tur. Fra første øyeblikk er alle bestanddelene til stede i dampen over huden din, i en konsentrasjon som er proporsjonal med hvor mye det er av dem, og hvor sterkt de ønsker å forlate væsken. Det som endrer seg i løpet av de neste timene, er x_i, molfraksjonen: De flyktige stoffene forlater væsken raskest, så de tar også raskest slutt.

Etanol gjør dette konkret. Ved 46.07 g/mol har det et damptrykk på 59.3 mmHg ved 25 °C. Limonene, den vanlige sitrusterpenen, ligger på 1.55 mmHg. Etanol har omtrent trettiåtte ganger større tendens til å forlate væsken. De første to sekundene av enhver sprayet parfyme domineres av løsemiddelet, ikke av frukten. Alle som bruker parfyme, har kjent dette, og nesten ingen har fått vite hva det var. Det første blaffet parfymebransjen kaller «åpningen», er kjemisk sett stort sett det som er tilsatt for å holde komposisjonen flytende.

Molekylvekt er en indikator, og en dårlig en

Molekylvekt henger sammen med flyktighet fordi tyngre molekyler har større overflate for van der Waals-kontakt, så det kreves mer energi for å rive løs ett av dem. Denne sammenhengen er reell. Nesten alt du kan lukte veier under omtrent 300 g/mol — over det når for lite av stoffet fram til reseptorlaget i nesen til at det registreres. Innenfor dette smale intervallet er vekten likevel en dårlig prediktor.

Vanillin veier 152.15 g/mol. Linalool veier 154.25. To gram per mol i forskjell. Damptrykket til linalool er 0.159 mmHg, målt ved 23.5 °C av Li og kollegene i Environment International i 1998. Vanillins er 1.18 × 10⁴ mmHg ved 25 °C, ifølge Yaws' Handbook of Vapor Pressure. En faktor på omtrent 1,350 mellom to molekyler med praktisk talt identisk masse.

Prøv nå å snu det på hodet. Galaxolide veier 258,4 g/mol, sytti prosent mer enn vanillin, og damptrykket er 5,4 × 10⁴ mmHg, ifølge Balk og Ford i Toxicology Letters fra 1999. Det tyngre molekylet er omtrent fire og en halv ganger mer flyktig enn det lettere.

Årsaken er ikke massen. Det er hydrogenbindinger. Vanillin har en fenolisk hydroksylgruppe og en aldehydgruppe, og molekylene holder så hardt fast i hverandre at vanillin er et krystallinsk fast stoff ved romtemperatur, med et smeltepunkt på 81,5 °C. Galaxolide er en oljeaktig, polysyklisk eter som nesten ikke har noe å holde fast i. Spør du hvor mye et molekyl veier, får du et hint. Spør du hva det holder fast i, får du svaret.

Konsentrasjon er det andre tallet folk feiltolker på en eske. En eau de toilette kan vare lenger enn en extrait, og det gjør den ofte.

Bunnnoten din kom i det første sekundet

En patchouli-bunnote står ikke bak scenen den første timen. Den er på armen din, fordamper og blander seg med luften over håndleddet med lav, men strengt tatt ikke-null hastighet fra det øyeblikket sprayen treffer. Du legger ikke merke til den fordi limonen og benzylacetat overdøver den med konsentrasjoner som er tusenvis av ganger høyere.

Pyramiden er ikke et stafettløp. Den er et orkester der piccoloene går tomme for pust. Cellistene har spilt hele tiden.

Dette har en konsekvens de fleste oppfatter bakvendt. Tørrfasen er ikke en fase parfymøren har lagt til time fire. Den er det som fortsatt kan høres når det høylytte materialet har forlatt bygningen. Når en vetiver eller et sandeltre ser ut til å «komme frem» etter tre timer, har ingenting kommet frem. Det er tilgangen din til det som har endret seg.

Rodrigues og kollegene oppgir de vanlige varighetene: 15 til 30 minutter på huden for toppnoter, 3 til 4 timer for hjertenoter, over 4 timer for basenoter. Betrakt dem som gjennomsnitt, så er de nyttige. Betrakt dem som løfter, så vil de skuffe deg, fordi damptrykket stiger kraftig med temperaturen. Den samme formelen tørker raskere inn på et håndledd i juli enn på et testkort i en butikk i januar.

Flyktighet og styrke er separate akser

Hvor mye av et molekyl som når nesen din, er ett spørsmål. Hvor lite du trenger for å merke det, er et helt annet, og pyramiden slår de to sammen.

Bransjens mål på styrke er deteksjonsterskelen for lukt, konsentrasjonen i gassfasen der et materiale blir merkbart. Rodrigues og kollegene oppgir limonen til 6.19 × 10⁻¹ mg/m³ og linalool til 9.33 × 10⁻³ mg/m³. Etter terskelmål er linalool omtrent 66 ganger sterkere. To molekyler i samme vektklasse, begge ofte oppført som toppnoter, og det ene registreres ved en konsentrasjon som er en sekstiseksdel av den andre trenger.

Størrelsen som faktisk forutsier hvordan noe oppfattes, er forholdet mellom de to: luktverdi, definert som konsentrasjonen i gassfasen delt på deteksjonsterskelen. Den opplevde intensiteten følger deretter Stevens’ potenslov, ψ_i = (C_i^g/ODT_i)ⁿ, med en eksponent mellom null og én — en dobling av dosen til et materiale dobler ikke styrken. Overdosering er en dårlig måte å oppnå nærvær på.

Slik kan en nominell basenote dominere en åpning. Et materiale med lavt damptrykk og en svært lav luktterskel kan ha en høyere luktverdi i første minutt enn en sitrus som er tilsatt i ti ganger så stor dose. Indol gjør nettopp dette i hvite blomsterdufter: tungt, langsomt og merkbart der de fleste materialer er luktløse. En jasmin-akkord gjør seg umiddelbart bemerket, og pyramiden plasserer den i hjertet.

Hos Première Peau skapte vi Gravitas Capitale ut fra nettopp denne asymmetrien — cedrat, den tykkskallede sitronsorten citron, satt opp mot asfalt. På et diagram er det ene en toppnote, mens det andre ikke har noen plassering i det hele tatt. På huden kommer de samtidig, fordi den mineralske karakteren gjør seg gjeldende med en luktverdi sitrusen ikke kan overdøve.

Noen blomster avgir ingen olje i det hele tatt, så duften deres fanges i stedet opp som data. Headspace-analyse registrerer duften fra en levende blomst uten å berøre den.

Tre tester for enhver noteliste

Test én: sjekk om materialet i det hele tatt kan utvinnes. Liljekonvall har ingen kommersiell eterisk olje. Destillering, løsemiddelekstraksjon og superkritisk CO₂ klarer ikke å utvinne en brukbar mengde, og CO₂ ødelegger balansen som gjør blomsten gjenkjennelig, slik Perfumer & Flavorist har dokumentert. Alle muguet-noter som noen gang er solgt, er rekonstruksjoner satt sammen fra headspace-analyse av den levende planten. Det samme gjelder gardenia, syrin og fresia. En noteliste som fører dem opp, navngir et mål, ikke en ingrediens.

Test to: se etter utelatelsene. Hedione, esteren med sjasminfasett som Edouard Demole syntetiserte hos Firmenich i 1959, har en molekylvekt på 226,31 g/mol. University of Bristols artikkel «Molecule of the Month» oppgir dokumenterte bruksnivåer i kommersielle parfymer fra 2,5 prosent til 65 prosent av konsentratet. Et materiale kan utgjøre to tredjedeler av en formel uten å dukke opp på pyramiden én eneste gang. Det samme gjelder Iso E Super på 234,38 g/mol, ambroksan på 236,39 og ambrettolid på 252,39. Dette er de bærende veggene. Notelisten beskriver tapetet.

Notelister skrives som regel etter at formelen er ferdig, av folk som jobber med historien snarere enn kjemien. Det er ikke bedrag. En oversikt med trettifem kjemiske navn ville ikke fortalt en kunde noe nyttig, og en stemningsfull beskrivelse er en legitim oversettelse av en duft. Men oversettelser mister ting, og denne mister strukturen. Les en noteliste som et stemningsbrett, aldri som en innholdsfortegnelse.

Test tre: sjekk nivået opp mot materialet. Hvis en liste plasserer musk eller kumarin blant toppnotene, ble teksten enten improvisert, eller materialet ble valgt av en grunn diagrammet ikke har ord for. Begge deler er verdt å vite før du kjøper.

Damptrykket avgjør hva som forlater huden din; luftstrømmene avgjør hvor det går. Sillage er den andre halvdelen av den samme fysikken.

Prøv på din egen arm

Påstanden i denne artikkelen kan motbevises på én dag med én flaske og én papirstrimmel.

Spray én gang på innsiden av håndleddet og én gang på en duftstrimmel. Lukt på begge etter tretti sekunder, to minutter, ti minutter, tretti minutter, to timer og seks timer. Ikke sammenlign håndleddet med duftstrimmelen. Sammenlign hver av dem med hvordan den luktet en time tidligere. Det er den eneste sammenligningen nesen din kan gjøre på ærlig vis.

To ting vil skje. Duftstrimmelen vil holde på de lette materialene merkbart lenger enn håndleddet ditt, fordi papiret er kjøligere og ikke svetter. Og den rene sekvensen i tre akter som du ble lovet, kommer ikke. Du vil kunne skimte iris eller lær allerede etter to minutter, under sitrusen, hvis du leter etter det i stedet for å vente på det.

Gjør så den virkelige testen. Etter fire timer, når det flyktige materialet er borte og bare de langsomme molekylene er igjen, spør om det du lukter i det hele tatt sto på den trykte listen. Dette gapet — mellom trekanten på kortet og orrisrot, rosen eller hvit trøffel som fortsatt virker på håndleddet ditt — er hele temaet for denne artikkelen. Diagrammet er et kart tegnet for kunden. Fordampningskurven er terrenget, og den begynner i første sekund.

En lav terskel slår en høy dose hver gang. Insuline Safrine er bygget rundt safran, et materiale som trenger svært lite av seg selv for å bli merkbart.

Ofte stilte spørsmål

Hva er duftnoter i parfyme?

Duftnoter er betegnelser på luktene en parfyme gir fra seg over tid, vanligvis gruppert i topp-, hjerte- og bunnoter. De er sansebaserte betegnelser, ikke en liste over materialene i flasken. En enkelt trykt note, som safran, kan være ett molekyl, et naturlig ekstrakt som inneholder hundrevis, eller en akkord som er laget for å fremkalle duften av den.

Er duftpyramiden ekte?

Forskjellene i flyktighet som den beskriver, er reelle og målbare. Strukturen med tre nivåer er det ikke. Materialene venter ikke på tur; de fordamper alle fra første sekund, og nivåene er administrative skillelinjer på en kontinuerlig skala for damptrykk som W. A. Poucher delte inn ved 14 og 60 på en skala fra 0 til 100.

Hva avgjør om en note er topp-, hjerte- eller bunnote?

Damptrykket ved hudtemperatur, påvirket av hvor sterkt molekylene tiltrekker hverandre. Hydrogenbindinger betyr mer enn masse: vanillin og linalool skiller seg med to gram per mol og har omtrent 1 350 ganger forskjellig damptrykk, fordi hydroksyl- og aldehydgruppene i vanillin låser molekylene sammen i en krystall som smelter ved 81,5 °C.

Dukker bunnoter virkelig først opp etter flere timer?

Nei. En bunnote finnes i luften over huden fra det øyeblikket du sprayer, i en konsentrasjon bestemt av Raoults lov. Den blir først merkbar senere fordi det flyktige materialet som maskerte den, har fordampet. Ingenting kom til syne; støyen stilnet.

Bestemmer molekylvekten hvor lenge en parfyme varer?

Bare til en viss grad, og sammenhengen holder ikke i ytterkantene. Galaxolide veier sytti prosent mer enn vanillin, men er omtrent fire og en halv ganger mer flyktig. Vekt setter en grov grense — nesten ingenting over 300 g/mol lukter i det hele tatt — men innenfor det luktbare området dominerer de intermolekylære kreftene.

Hvorfor lukter to parfymer med identiske notelister forskjellig?

Fordi listen navngir inntrykk, ikke mengder eller råvarer. To komposisjoner kan begge oppgi «jasmin, sedertre, musk» uten å ha noen molekyler til felles, og proporsjonene, som aldri oppgis, gjør det meste av jobben. Råvarer som Hedione eller Iso E Super kan utgjøre en stor andel av en formel uten noen gang å bli navngitt.

Hvorfor oppgis noter som ikke kan utvinnes fra planten?

Noen blomster gir ingen brukbar olje med noen metode. Liljekonvall, gardenia, syrin og fresia er rekonstruksjoner, laget ved å analysere dampen over den levende blomsten. Å trykke blomstens navn er en kortform for den tilsiktede effekten, ikke en påstand om innholdet.

Hvor lenge varer topp-, hjerte- og bunnoter egentlig på huden?

De konvensjonelle tallene publisert av Rodrigues og kolleger er 15 til 30 minutter for toppnoter, 3 til 4 timer for hjertenoter og over 4 timer for bunnoter. Dette er gjennomsnitt for ulike formler. Ditt eget resultat vil variere med hudtemperatur, omgivelsestemperatur og hvor mye du har påført, fordi damptrykket øker kraftig med varme.