Fysisk-kemiske egenskaber af fedtstoffer. Kom fedt og kemiske egenskaber

Gruppen af vigtige organiske forbindelser - lipider - sammen med steroider og voksarter omfatter fedtstoffer. Deres indhold i levende celler varierer fra 5 til 10% efter tør cellevægt. Disse stoffer undersøgt, baseret på egenskaberne af deres molekylstruktur, som forårsager kemiske egenskaber af fedtstoffer. Chemistry of Organic Compounds overvejer disse stoffer som produktet fra esterificeringsreaktionen mellem trivalent alkohol glycerol og højere grænse eller umættede carboxylsyrer.

I denne artikel, vil vi undersøge ikke blot deres anvendelse i industrien og værdien, men også til opnåelse af fedtstoffer og kemiske egenskaber, der typisk for denne klasse af forbindelser.

Historien om opdagelsen

Strukturen er blevet undersøgt i midten af det 19. århundrede. Franske kemiker E. Chevrel opvarmet dem med vand i nærvær af alkali og de findes i omsætningen af molekylerne af fedtsyrer og glycerol produkter. M. Berthelot havde den modsatte reaktion: når de opvarmes med en blanding af glycerol og palmitinsyre steorinovoy han modtog triglycerider - fedt. Baseret på disse forsøg blev det konkluderet, at de undersøgte stoffer tilhører klassen af estere. De kemiske egenskaber af fedtstoffer har bekræftet denne konklusion.

Fedtstoffer - estere

Som bevist ved eksperimenter og E. M. Berthelot Chevrel, triglycerider er estere af trivalent alkohol glycerol og højere monocarboxylsyrer. Fedtholdige steorinovuyu eller palmitinsyre er et fast stof, for eksempel oksekød, svinekød, lam. Denne animalsk fedt. Hvis sammensætningen af triglycerider indbefatter umættede fedtsyrer - oliesyre, linolsyre, linolensyre - sådanne flydende fedtstoffer kaldes olier (solsikke, jordnød, hørfrø).

Kemiske egenskaber af fedtstoffet skelnes fra andre estere ved den kendsgerning, at strukturen af molekylerne kan omfatte flere forskellige carboxylsyrer.

fysiske egenskaber

Både naturlige og syntetiske, såsom margarine, triglycerider har fælles træk. Chief blandt dem - hydrofobicitet, lav smeltetemperatur og lav vægtfylde. De opløses godt i organiske opløsningsmidler, fx benzen, tetrachlormethan. Alle fedtstoffer er let absorberes af porøse eller fibrøse materialer. Ifølge teorien af kemiske struktur af organiske forbindelser M. Butlerov, fysiske og kemiske egenskaber af fedtstoffer relateret. Bekræftelse af denne kendsgerning vil blive givet i det følgende.

Kemiske reaktioner triglycerider

Kvantitative og kvalitative sammensætning af fedtmolekyler, såvel som dens rumlige konfiguration bekræfter at tilhøre klassen triglyceridestere. Deres vigtigste kemisk egenskab - en reaktion med vand (hydrolyse). Det forekommer let i nærvær af katalysatorer - alkali, magnesiumoxider, zink eller calcium. Den detekterede reaktionsprodukter blanding af carboxylsyrer og glycerin. Da reaktionen er reversibel med vand, fedt, industri skaber betingelser, hvorunder den passerer til enden - mod dannelsen af glycerol og højere monocarboxylsyrer. Til dette formål blev den reaktive blanding kontinuerligt til alkaliopløsningen og produkterne direkte udledes fra reaktionszonen. Disse metoder forhindrer muligheden for forekomst af den omvendte proces, der fører til dannelsen af fedt. Hydrolyse er almindeligt anvendt i organisk syntesekemi til fremstilling af ovennævnte stoffer.

Omsætningen af alkali forsæbning

Vi udvider undersøgelse organiske stoffer - estere. Fedtstoffer og kemiske egenskaber, som er repræsenteret ved hydrolysereaktionen, kan også omsættes med alkali. Denne reaktion kaldes forsæbning, og den modsætter sig processen med esterificering. Den resulterende basiske forsæbning af fedtsyre og glycerol blev behandlet med natriumcarbonat eller natriumhydroxid. Resultatet er en sæbe.

Det er fast, har formlen _C17 H ₃₅ COONa kaldes økonomisk. Hvis tilsat dertil farvestoffer, glycerin, kosmetiske duftstoffer, opnå sæbe. Flydende sæbe, i modsætning til fast arter blev opnået, hvis fedtet i forsæbningsreaktionen ikke blandes med natriumhydroxid og en kaliumhydroxid. For eksempel kaliumpalmitat, _C15 H ₃₁ COOK - flydende kaliumsæber. Råmateriale til forsæbningsreaktionen er billige fedtstoffer af animalsk eller vegetabilsk oprindelse.

Flydende fedt - olier

Den er sammensat af molekyler af umættede carboxylsyrer med dobbeltbindinger. Vegetabilske fedtstoffer syntetiseres i kanalerne i det endoplasmatiske reticulum ved indvirkning af enzymer fra glycerol og fedtsyrer. Og de til gengæld, er dannet i Calvin cyklus reaktioner, der opstår som følge af fotosyntese. Oliedråberne ophobes i frø, frugter, i det mindste i de vegetative dele af planten og tjene som en tilførsel af næringsstoffer. Fysisk-kemiske egenskaber fedtstoffer dannet af planter, på grund af tilstedeværelsen i deres molekyler dobbelte pi obligationer. På stedet for brud forekommer additionsreaktion for eksempel hydrogenatomer. Dette fører til dannelsen af faste hydrogenerede triglycerider.

De kemiske egenskaber af vegetabilske fedtstoffer

Som tidligere nævnt, triglycerider af vegetabilsk oprindelse indeholder i deres sammensætning højere umættet carboxylsyre. Olie kan behandles gennem hydrogenering. Denne proces udføres under opvarmning og i nærværelse af en katalysator - partikelformig nikkel.

Reaktionsproduktet - fast fedtstof (hydrogeneret fedt). Dens anvendelse i produktionen steorina, glycerol og sæbe gør. Hvis salomas tilsættes sukker, salt, mælk og frugtfarve, så få kosten fedt - margarine. Når tilsætning vitaminer og naturligt smør fremstillet såkaldt let olie - spredning.

syntetiske fedtstoffer

De er billigere end naturlig, og er kendetegnet ved deres naturlige triglycerid sammensætning. En af de vigtigste kilder til syntetisk fedt - er naturligt og tilhørende gas samt olien selv. Højere paraffiner i disse naturlige mineraler, oxideres. Resultatet er en syntetisk fedtsyre. Deres interaktion med ethylenglycol frembringer et syntetisk fedt. Det anvendes i læderindustrien (til fedtning af pelsskind og huder). I kosmetikindustrien syntetiske triglycerider der anvendes til fremstilling af toilet sæber, cremer, lotioner. I byggematerialeindustrien er kunstige fedtstoffer til produktion af belægninger, spartelmasser, maling.

De kemiske egenskaber af fedtstoffer opnået ved kunstige midler, er ikke forskellige fra det naturlige. De kommer også i hydrolysereaktionen i nærvær af en syre og underkastes en alkali (forsæbning reaktion).

Som triglycerider produceres i det menneskelige legeme

Fordi metaboliske reaktioner fedtstoffer celler i kroppen kan syntetiseres ud fra overskydende kulhydrater. Dette forklarer, at ukontrolleret forbrug af fødevarer rige på stivelse og saccharose (mel produkter, ris, kartofler, slik), fører til overvægt. I processen med fordøjelsesprodukter indeholdende fedtstoffer i duodenum spaltes til glycerol og fedtsyrer. Deres hydrolyse sker ved obligatorisk deltagelse lipase - pankreasenzymer og galde udskilles af leveren. Som detergent, galde emulgerer fedtstoffer, dvs. bryder store molekyler til fine dråber let spaltelige lipase.

Villi af tyndtarmen syntetiseres fedtmolekyler specifikke for den menneskelige krop, og derefter de absorberes ind i lymfen. Lymfekarrene fedtstoffer ind i cellen, og deres overskud aflejres i det subkutane fedt eller olie segl.

Den biologiske rolle af lipider

Ved at studere de kemiske egenskaber af fedtstoffer, fokus på deres evne til at udskille store mængder energi, et gram fedt giver 37,8 kJ af energi fra den fuldstændig oxidation. Derfor triglycerider - dens generiske leverandører. Således fedt - er værdifuld mad. Det er kendt, at med forkerte og lange opbevaringsperioder triglycerider "alder" og harsk, erhverve en ubehagelig lugt. Dette sker som følge af kontakt med olien ved atmosfærisk oxygen. Begyndte at sur olie er let at afgøre, om du tilføje til det kaliumiodid. Peroxider indeholdt i produktet, er denne forbindelse oxideres til frit iod, som forårsager en blå farve ved kontakt med stivelsesholdige stoffer.

Fedtstoffer er også vigtigt byggemateriale og er en del af cellemembraner og organeller. Stor er deres rolle i termoregulering organismer. For eksempel dyr, der lever på store dybder, hvor vandtemperaturen er meget lav, har en veludviklet subkutane lag af fedt, for eksempel hvaler det kan nå en tykkelse på 1,5 m. Dyr steppe, ørken og semi-ørken også akkumuleres i sin krop en tilstrækkelig mængde fedt. Det er nødvendigt for dem som en kilde til endogent vand, som ved oxidation af fedt i tillæg til energi, en stor mængde væske. Sådanne dyr indbefatter kameler, jerboa, spidsmus.

Lipider spiller en vigtig rolle i at beskytte de indre organer. Manden er veludviklet olie segl at beskytte maven, fordøjelsessystemet kirtel af indre kvæstelser. Sådanne vitale organer som nyrer, skal være i et lag af fedt. Med en skarp vægttab hos et menneske renal udeladelse kan forekomme på grund udtynding af laget, hvilket er en alvorlig patologi, forstyrrer ekskretionsorganerne system.

Høj værdi af lipider i dannelsen af cellemembraner. Sammen med kulhydrater og proteiner, danner de to lag med en mosaik struktur. Forbindelser med fedtstoffer til proteiner kaldet lipoproteiner. De forårsager den selektive permeabilitet af cellemembraner.

Denne artikel undersøgte kemiske sammensætning og egenskaberne af fedtstoffer, såvel som deres anvendelse i industrien.