Proprietățile fizice și chimice ale grăsimilor. Obținerea de proprietăți de grăsime și chimice

Grupul de importanți compuși organici - lipide - împreună cu steroizi și ceruri includ grăsimi. Conținutul lor în celulele vii variază de la 5 la 10% în greutate de celule uscate. Aceste substanțe studiate, pe baza caracteristicilor lor structurii moleculare, care produc proprietăți chimice ale grăsimilor. Chimia compușilor organici considerând aceste substanțe ca produsul reacției de esterificare dintre glicerol alcool trihidric și limita superioară sau acizii carboxilici nesaturați.

În acest articol, vom examina nu numai utilizarea lor în industrie și valoarea, dar, de asemenea, pentru a obține grăsimi și proprietăți chimice, care sunt tipice pentru această clasă de compuși.

Istoria descoperirii

Structura a fost studiat la mijlocul secolului al 19-lea. chimist franceză E. Chevrel le este încălzit cu apă, în prezența alcaliilor și a găsit în reacția moleculelor de acizi grași și glicerol produse. M. Berthelot a avut reacția opusă: când este încălzit cu un amestec de glicerol și acizi palmitic steorinovoy a primit trigliceride - grăsime. Pe baza acestor experimente, sa ajuns la concluzia că substanțele studiate aparțin clasei de esteri. Proprietățile chimice ale grăsimilor au confirmat această concluzie.

Grăsimi - esteri

Așa cum a demonstrat prin experimente și E. M. Berthelot Chevrel, trigliceride sunt esteri ai glicerinei alcool trihidric și acizi monocarboxilici mai mari. Grăsime conținând steorinovuyu sau acid palmitic este un solid, de exemplu, carne de vită, porc, miel. Aceste grăsimi animale. În cazul în care compoziția de trigliceride includ acizi grași nesaturați - oleic, linoleic, linolenic - grăsimi lichide sunt numite uleiuri (de floarea-soarelui, arahide, semințe de in).

Proprietățile chimice ale grăsimii se disting de alți esteri prin faptul că structura moleculelor pot include mai multe diferite acizi carboxilici.

proprietățile fizice

Atât naturale cât și sintetice, cum ar fi margarina, trigliceridele au caracteristici comune. Șef printre ei - hidrofobie, temperatură de topire scăzută și densitate specifică scăzută. Ei se dizolvă bine în solvenți organici, de exemplu, benzen, tetraclorură de carbon. Toate grăsimile sunt ușor absorbite de materiale poroase sau fibroase. Conform teoriei structurii chimice a compușilor organici M. Butlerov, proprietățile fizice și chimice ale grăsimilor conexe. Confirmarea acestui fapt va fi prezentată mai jos.

Reacții chimice trigliceridelor

Compoziția cantitativă și calitativă a moleculelor de grăsime, precum și configurația spațială confirmă faptul de a aparține clasei esterilor trigliceridelor. Proprietatea lor principală chimică - o reacție cu apă (hidroliză). Ea apare rapid în prezența catalizatorilor - alcaline, oxizi de magneziu, zinc sau calciu. Amestecul detectat produși de reacție a acizilor carboxilici și glicerină. Deoarece reacția este reversibilă cu apă, grăsime, industria creează condiții în care trece la capătul - spre formarea de glicerol și acizi monocarboxilici mai mari. În acest scop, amestecul reactiv a fost alimentat continuu soluția alcalină, iar produsele sunt evacuate direct din zona de reacție. Aceste metode împiedică posibilitatea apariției procesului invers, ceea ce duce la formarea de grăsime. Hidroliza este utilizat pe scară largă în domeniul chimiei organice de sinteză pentru producerea substanțelor menționate anterior.

Reacția de saponificare alcalină

Extindem substanțe organice de studiu - esteri. Grăsimile și proprietăți chimice care sunt reprezentate prin reacția de hidroliză, poate fi reacționat cu alcalii. Această reacție se numește saponificare, și se opune procesului de esterificare. Saponificarea alcalină rezultată de acid gras și glicerol a fost tratat cu carbonat de sodiu sau hidroxid de sodiu. Rezultatul este un săpun.

Este solid, are formula C ₁₇ H ₃₅ COONa numit economic. Dacă a adăugat la acesta coloranți, glicerina, arome cosmetice, obține săpun. Săpun lichid, spre deosebire de speciile de solid a fost obținut în cazul în care grăsimea în reacția de saponificare nu sunt amestecate cu hidroxid de sodiu și hidroxid de potasiu. De exemplu, palmitat de potasiu, C ₁₅ H ₃₁ COOK - săpunuri lichide de potasiu. Materia primă pentru reacția de saponificare sunt grăsimi ieftine de origine animală sau vegetală.

Grăsimi lichide - uleiuri

Acesta este compus din molecule de acizi carboxilici nesaturați având legături duble. grăsimile vegetale sunt sintetizate în canalele reticulului endoplasmatic prin acțiunea enzimelor din glicerol și acizi grași. Și ei, la rândul lor, sunt formate în reacțiile ciclului Calvin, care apar ca urmare a fotosintezei. Picăturile de ulei se acumulează în semințe, fructe, cel puțin în părțile vegetative ale plantei, și va servi ca o sursă de nutrienți. Proprietățile fizico-chimice ale grăsimilor formate de plante, datorită prezenței în moleculele lor obligațiuni pi duble. La locul de ruptură reacție de adiție, de exemplu, atomii de hidrogen au loc. Aceasta conduce la formarea de trigliceride hidrogenate solide.

Proprietățile chimice ale grăsimilor vegetale

Așa cum am menționat anterior, trigliceride de origine vegetală conțin în compoziția lor mai mare de acid carboxilic nesaturat. Uleiul poate fi prelucrat prin hidrogenare. Acest proces se realizează sub încălzire și în prezența unui catalizator - nichel sub formă de particule.

Produsul de reacție - grăsime solidă (grăsime hidrogenată). Utilizarea sa în procesul de producție steorina, glicerol și săpun. Dacă salomas se adaugă zahăr, sare, lapte și colorant alimentar, pentru a primi apoi grasimi alimentare - margarina. Când se adaugă la acestea vitamine și unt natural preparat din ulei ușor așa-numitele - răspândirea.

grăsimi sintetice

Acestea sunt mai ieftine decât naturale, și se disting prin compoziția lor naturală trigliceridelor. Una dintre principalele surse de grăsimi sintetice - este de gaze naturale și petrol asociate, precum și uleiul însuși. parafine mai mari conținute în aceste minerale naturale, este oxidat. Rezultatul este un acid gras sintetic. interacțiunea lor cu etilenglicol produce o grăsime sintetică. Este folosit în industria de pielărie (pentru blană de piei de ungere a pielii și a pieilor). In trigliceride sintetice industria cosmetică utilizate la fabricarea de săpunuri de toaletă, creme, loțiuni. În industria materialelor de construcții sunt grăsimi artificiale pentru producerea de acoperiri, chituri, vopsea.

Proprietățile chimice ale grăsimilor obținute prin mijloace artificiale, nu sunt diferite de naturale. De asemenea, ele vin în reacția de hidroliză în prezența unui acid și este supus unui (reacție de saponificare) alcalin.

Ca trigliceride sunt produse în corpul uman

Deoarece celulele reacții metabolice grăsimi din organism poate fi sintetizat din excesul de glucide. Aceasta explică faptul că consumul necontrolat de alimente bogate în amidon și zaharoză (produse din făină, orez, cartofi, dulciuri), duce la excesul de greutate. În procesul de digestie a produselor care conțin grăsimi în duoden scindat la glicerol și acizi grași. Hidroliza lor are loc la lipază obligatorie participarea - enzime pancreatice si biliare secretat de ficat. Ca detergent, bilă emulsioneaza grăsimi, adică sparge moleculele mari în picături fine de lipază ușor scindabilă.

Vilozitățile intestinului subțire sunt sintetizate molecule de grasime specifice pentru corpul uman, iar apoi acestea sunt absorbite în limfă. Vasele limfatice Grăsimile intra in celula, iar excesul lor este depozitat în grăsime sau ulei sigiliu subcutanat.

Rolul biologic al lipidelor

Prin studierea proprietăților chimice ale grăsimilor, se concentreze asupra capacității lor de a secreta cantitati mari de energie, un gram de grăsime furnizează 37,8 kJ de energie din oxidarea completă. Prin urmare, trigliceridele - furnizorii săi generice. Astfel, grăsimile - sunt alimente valoroase. Este cunoscut faptul că, cu trigliceride de stocare incorecte și lungi „vârstă“ și rânced, dobândind un miros neplăcut. Acest lucru se întâmplă datorită contactului cu uleiul de oxigenul atmosferic. A început să se înrăutățească ulei este ușor de a determina dacă adăugați-l la iodură de potasiu. Peroxizii conținute în produs, acest compus este oxidat pentru a elibera iod, care provoacă o culoare albastră la contactul cu substanțe cu conținut de amidon.

Grasimile sunt, de asemenea, materiale de construcție importante și sunt parte a membranelor celulare și organite. Mare este rolul lor în organisme de termoreglare. De exemplu, animalele vii la adâncimi mari, unde temperatura apei este foarte scăzută, au un strat subcutanat bine dezvoltat de grăsime, de exemplu, balene se poate ajunge la o grosime de 1,5 m. Animalele de stepă, deșert și semi-deșert, de asemenea, se acumulează în corpul său o cantitate suficientă de grăsime. Este necesar ca ei ca sursă de apă endogene, ca în oxidarea grăsimilor în plus față de energie, o cantitate mare de lichid. Astfel de animale includ cămile, jerboa, scorpii.

Lipidele joacă un rol important în protejarea organelor interne. Omul este bine dezvoltat sigiliu de ulei pentru a proteja stomacul, glanda digestivă de leziuni interne. Astfel de organe vitale ca și rinichii, trebuie să fie într-un strat de grăsime. Cu o pierdere în greutate bruscă poate să apară ca urmare a subtierea stratului, care este o patologie gravă omisiune renală umană, perturbă sistemul excretor.

Valoarea ridicată a lipidelor în formarea membranelor celulare. Alături de carbohidrati si proteine, ele formează două straturi având o structură de mozaic. Compușii de grăsimi la proteine numite lipoproteine. Acestea provoacă permeabilitatea selectivă a membranelor celulare.

Acest articol a analizat compoziția chimică și proprietățile grăsimi, precum și aplicarea lor în industrie.