Fysikaliska och kemiska egenskaper hos fetter. Att få fett och kemiska egenskaper

Den grupp av viktiga organiska föreningar - lipider - tillsammans med steroider och växer inkluderar fetter. Deras innehåll i levande celler varierar från 5 till 10% av torrcellvikten. Dessa substanser studerades, baserat på egenskaperna hos deras molekylstruktur, som orsakar kemiska egenskaperna hos fetter. Chemistry of Organic Compounds väger dessa ämnen som produkten av förestringsreaktionen mellan trevärd alkohol glycerol och högre gräns eller omättade karboxylsyror.

I den här artikeln kommer vi att undersöka inte bara deras användning inom industrin och värde, men också att få fett och kemiska egenskaper som är typiska för denna klass av föreningar.

History of discovery

Strukturen har studerats i mitten av 19-talet. French kemisten E. Chevrel upphettades dem med vatten i närvaro av alkali och de produkter hittades i reaktionen av molekylerna av fettsyror och glycerol. M. Berthelot haft motsatt reaktion: vid upphettning med en blandning av glycerol och palmitinsyra steorinovoy han mottog triglycerider - fett. Baserat på dessa experiment drogs slutsatsen att de studerade ämnena tillhör klassen av estrar. De kemiska egenskaperna hos fetter har bekräftat denna slutsats.

Fetter - estrar

Vilket bevisas av experiment och E.M. Berthelot Chevrel, triglycerider är estrar av trevärd alkohol glycerol och högre monokarboxylsyror. Fettinnehållande steorinovuyu eller palmitinsyra är ett fast, exempelvis nöt, gris, lamm. Denna animaliska fetter. Om sammansättningen av triglycerider inkluderar omättade fettsyror - oljesyra, linolsyra, linolensyra - sådana flytande fetter kallas oljor (solros, jordnöt, linfrön).

Kemiska egenskaperna hos fettet särskiljs från andra estrar av det faktum att strukturen av molekylerna kan innefatta flera olika karboxylsyror.

fysikaliska egenskaper

Både naturliga och syntetiska, såsom margarin, triglycerider har gemensamma drag. Främst bland dem - hydrofobicitet, låg smälttemperatur och låg specifik densitet. De upplöses väl i organiska lösningsmedel, t ex bensen, koltetraklorid. Alla fetter lätt absorberas av porösa eller fibrösa material. Enligt teorin av kemiska strukturen av organiska föreningar M. Butlerov, fysikaliska och kemiska egenskaper av fetter relaterade. Bekräftelse av detta faktum kommer att ges nedan.

Kemiska reaktioner triglycerider

Kvantitativa och kvalitativa sammansättningen av de fettmolekyler, såväl som dess rymdkonfiguration bekräftar det faktum att tillhöra de klass triglyceridestrar. Deras huvudsakliga kemisk egenskap - en reaktion med vatten (hydrolys). Den uppträder lätt i närvaro av katalysatorer - alkali, magnesiumoxider, zink eller kalcium. Den detekterade reaktionsprodukter blandning av karboxylsyror och glycerin. Eftersom reaktionen är reversibel med vatten, fett, industri skapa förhållanden under vilka den passerar till änden - mot bildandet av glycerol och högre monokarboxylsyror. För detta ändamål, var den reaktiva blandningen kontinuerligt matas till alkalilösningen och produkterna direkt utmatas från reaktionszonen. Dessa metoder förhindra risken för förekomsten av den omvända processen, som leder till bildning av fett. Hydrolys används ofta i organisk synteskemi för att framställa ovanstående substanser.

Reaktionen av alkali förtvålning

Vi utökar studie organiska ämnen - estrar. Fetter och kemiska egenskaper, vilka representeras av hydrolysreaktionen, kan även bringas att reagera med alkali. Denna reaktion kallas förtvålning, och det motsätter sig processen för förestring. Den resulterande alkalisk förtvålning av fettsyra och glycerol behandlades med natriumkarbonat eller natriumhydroxid. Resultatet är en tvål.

Det är fast, har formeln C ₁₇ H ₃₅ COONa kallas ekonomisk. Om de är tillsatta därtill färgämnen, glycerin, kosmetiska doftämnen, erhålla tvål. Flytande tvål, till skillnad från fasta arter erhölls om fettet i förtvålningsreaktionen inte blandas med natriumhydroxid och kalium-hydroxid. Exempelvis kalium palmitat, C ₁₅ H ₃₁ COOK - flytande kaliumtvålar. Råmaterial för förtvålningsreaktionen är billiga fetter av animaliskt eller vegetabiliskt ursprung.

Flytande fetter - oljor

Den är sammansatt av molekyler av omättade karboxylsyror med dubbelbindningar. Vegetabiliska fetter syntetiseras i kanalerna hos det endoplasmatiska retiklet genom inverkan av enzymer från glycerol och fettsyror. Och de i sin tur bildas i cykelreaktioner Calvin som uppstår till följd av fotosyntesen. Oljedropparna ansamlas i frön, frukter, åtminstone i de vegetativa delarna av växten och fungera som en tillförsel av näringsämnen. Fysikaliskkemiska egenskaper för fetter som bildas av växter, på grund av närvaron i deras molekyler dubbla pi bindningar. På platsen för bristning inträffar additionsreaktion, till exempel, väteatomer. Detta leder till bildningen av fasta hydrerade triglycerider.

De kemiska egenskaperna hos vegetabiliska fetter

Som tidigare nämnts, triglycerider av vegetabiliskt ursprung innehåller i sin sammansättning den högre omättad karboxylsyra. Olja kan bearbetas genom hydrering. Denna process utföres under upphettning och i närvaro av en katalysator - partikelformig nickel.

Reaktionsprodukten - fast fett (hydrerat fett). Dess användning i produktionen steorina, glycerol och tvåltillverkning. Om salomas tillsätt socker, salt, mjölk och karamellfärg, sedan få fett - margarin. När du lägger därtill vitaminer och naturligt smör beredd så kallad lätt olja - spridning.

syntetiska fetter

De är billigare än naturligt, och kännetecknas av sin naturliga triglyceridsammansättningen. En av de viktigaste källorna till syntetisk fett - är naturligt och tillhörande petroleumgas, liksom själva oljan. Högre paraffiner som finns i dessa naturliga mineraler, oxideras. Resultatet är en syntetisk fettsyra. Deras interaktion med etylenglykol producerar ett syntetiskt fett. Det används inom läderindustrin (för infettning av pälsskinn och hudar). Inom den kosmetiska industrin syntetiska triglycerider som används vid tillverkning av toalettvålar, krämer, lotioner. I byggmaterialindustrin är konstgjorda fetter för framställning av beläggningar, kitt, färg.

De kemiska egenskaperna hos fetter erhållna genom artificiella medel, är inte skiljer sig från den naturliga. De kommer också i hydrolysreaktionen i närvaro av en syra och utsattes för en alkali (förtvålning).

Som triglycerider produceras i den mänskliga kroppen

Eftersom metaboliska reaktioner fetter celler i kroppen kan syntetiseras från överskott kolhydrater. Detta förklarar det faktum att okontrollerad konsumtion av livsmedel rika på stärkelse och sackaros (mjölprodukter, ris, potatis, godis), leder till övervikt. I processen för digereringsprodukter som innehåller fetter i tolvfingertarmen spjälkas till glycerol och fettsyror. Deras hydrolys sker vid obligatoriskt deltagande lipas - pankreasenzymer och galla som utsöndras av levern. Som rengöringsmedel, emulgerar galla fetter, dvs bryter stora molekyler i fina droppar lätt klyvbar lipas.

Villi i tunntarmen syntetiseras fettmolekyler specifika för den mänskliga kroppen, och sedan de absorberas in i lymfan. Lymfkärlen fetter in i cellen och deras överskottet deponeras i underhudsfett eller oljetätning.

Den biologiska rollen av lipider

Genom att studera de kemiska egenskaperna hos fetter, fokusera på sin förmåga att utsöndra stora mängder energi, ett gram fett ger 37,8 kJ energi från hela oxidation. Därför triglycerider - dess generiska leverantörer. Således fetter - är värdefullt livsmedel. Det är känt att med felaktiga och långa lagrings triglycerider "ålder" och härsket, skaffa en obehaglig lukt. Detta inträffar på grund av kontakt med oljan genom atmosfäriskt syre. Började sura oljan är lätt att avgöra om du lägger till den kaliumjodid. Peroxider som ingår i produkten, är denna förening oxideras till fri jod, vilket orsakar en blå färg vid kontakt med stärkelseinnehållande substanser.

Fetter är också viktiga byggnadsmaterial och är en del av cellmembran och organeller. Stor är deras roll i termoregulering organismer. Till exempel, djur som lever på stora djup där vattentemperaturen är mycket låg, har en väl utvecklad subkutan lager av fett, t ex valar det kan nå en tjocklek av 1,5 m. Djur stäpp, öken och halvöken ackumuleras också i sin kropp en tillräcklig mängd fett. Det är nödvändigt för dem som en källa till endogen vatten, som vid oxidation av fett i tillägg till energi, en stor mängd vätska. Sådana djur inkluderar kameler, jerboa, näbbmöss.

Lipider spelar en viktig roll för att skydda de inre organen. Mannen är väl utvecklad oljetätning för att skydda magen, matsmältningskörteln hos inre skador. Sådana vitala organ som njurar, måste vara i ett lager av fett. Med en skarp viktförlust i en human njur utelämnande kan inträffa på grund av förtunning av skiktet, vilket är en allvarlig patologi, stör utsöndringssystemet.

Högt värde av lipider i bildningen av cellmembran. Tillsammans med kolhydrater och proteiner, bildar de två skikt som har en mosaikstruktur. Föreningar av fetter till proteiner som kallas lipoproteiner. De orsakar selektiv permeabilitet i cellmembranen.

Denna artikel undersökte kemiska sammansättning och egenskaper av fett, liksom deras tillämpning inom industrin.