Fyzikální a chemické vlastnosti tuků. Tloustne a chemické vlastnosti

Skupina důležitých organických látek - lipidy - společně s steroidy a vosky patří tuky. Jejich obsah v živých buňkách se pohybuje v rozmezí od 5 do 10% hmotnostních suchého buněk. Tyto látky studoval, na základě vlastností jejich molekulární struktury, které způsobují chemické vlastnosti tuků. Chemie organických látek s ohledem na tyto látky jako produkt z esterifikační reakce mezi glycerolem trihydrické alkoholu a vyšší limit, nebo nenasycených karboxylových kyselin.

V tomto článku se budeme zabývat nejen jejich použití v průmyslu a hodnoty, ale také získat tuky a chemické vlastnosti, které jsou typické pro tuto třídu sloučenin.

Historie objevu

Struktura byla studována v polovině 19. století. Francouzský chemik E. Chevrel zahřívá je s vodou v přítomnosti alkálie a nalezených v reakci molekul mastných kyselin a glycerolu produktů. M. Berthelot měla opačný reakce: při zahřívání se směsí glycerolu a kyseliny palmitové steorinovoy kterou obdržel triglyceridů - tuků. Na těchto experimentů se dospělo k závěru, že studované látky patří do třídy esterů. Chemické vlastnosti tuků potvrdily tento závěr.

Tuky - estery

Jak se ukázalo na základě experimentů a E. M. Berthelot Chevrel, triglyceridy jsou estery glycerolu trihydrické alkoholu a vyšších monokarboxylových kyselin. Tuk obsahující steorinovuyu nebo kyseliny palmitové je pevný, jako je například hovězí, vepřové, jehněčí maso. Tyto živočišné tuky. Pokud je složení triglyceridů obsahují nenasycené mastné kyseliny - olejová, linolová, linolenová - takové kapalné tuky se nazývají oleje (slunečnice, podzemnice olejné, lněný).

Chemické vlastnosti tuku jsou odlišeny od ostatních esterů tím, že struktura molekul může zahrnovat několik různých karboxylových kyselin.

fyzikální vlastnosti

Přírodní i syntetické, jako je margarin, triglyceridy mají společné rysy. Hlavní z nich - hydrofobnosti, nízká teplota tání a nízká měrná hmotnost. Jsou dobře rozpouštějí v organických rozpouštědlech, například benzen, tetrachlormethan. Všechny tuky jsou snadno absorbovány porézních nebo vláknitých materiálů. Podle teorie chemické struktury organických sloučenin M. Butlerov, fyzikální a chemické vlastnosti tuků souvisejících. Potvrzení této skutečnosti budou uvedeny níže.

Chemické reakce triglyceridy

Kvantitativní a kvalitativní složení tukových molekul, jakož i jeho prostorové uspořádání potvrzuje skutečnost, že patří do třídy esterů triglyceridů. Jejich hlavní chemické vlastnosti - reakce s vodou (hydrolýzy). Je snadno probíhá v přítomnosti katalyzátorů - alkalických kovů, oxidů hořčíku, zinku nebo vápníku. Zjištěný produkty reakce směsí karboxylových kyselin a glycerinu. Protože reakce je reverzibilní voda, tuk, průmyslu vytvoření podmínek, za nichž se předává do konce - k tvorbě glycerolu a vyšších monokarboxylových kyselin. Za tímto účelem se reaktivní směs se kontinuálně přivádí do alkalického roztoku, a produkty jsou přímo odebraná z reakční zóny. Tyto metody se zabránilo možnosti vzniku zpětného procesu, což vede k tvorbě tuku. Hydrolýza je široce používán v organické syntéze chemii pro výrobu výše uvedené látky.

Reakce alkalického zmýdelnění

Rozšířili jsme studijní organických látek - estery. Tuky a chemické vlastnosti, které jsou reprezentovány hydrolytické reakce, mohou také reagovat s alkálií. Tato reakce se nazývá zmýdelnění a esterifikační proces je proti. Výsledný alkalické zmýdelnění mastné kyseliny a glycerolu se smísí s uhličitanem sodným nebo hydroxidem sodným. Výsledkem je mýdlo.

Je pevný, má vzorec C ₁₇ H ₃₅ COONa názvem ekonomické. Pokud k němu barviva, glycerin, kosmetických vůně přidána získat mýdlo. Tekuté mýdlo, na rozdíl od pevné látky byly získány v případě, že tuk v zmýdelnění nejsou smíchány s roztokem hydroxidu sodného a hydroxidu draselného. Například, palmitát draselný, C ₁₅ H ₃₁ COOK - tekutá mýdla draslíku. Surovina pro zmýdelnění jsou levné tuky živočišného nebo rostlinného původu.

Tekuté tuky - oleje

Skládá se z molekul nenasycených karboxylových kyselin, které mají dvojné vazby. Rostlinné tuky jsou syntetizovány v kanálech endoplazmatického retikula působením enzymů z glycerolu a mastných kyselin. A naopak, jsou vytvořeny v reakcích Calvin cyklu, které se vyskytují v důsledku fotosyntézy. Olejové kapičky se hromadí v semena, plody, alespoň v vegetativních částí rostlin a slouží jako přívod živin. Fyzikálně-chemické vlastnosti tuků tvořena rostlin, vzhledem k přítomnosti v jejich molekulách dvojité pi vazba. Na místě prasknutí dochází adiční reakci, například atomy vodíku. To vede k tvorbě pevných hydrogenovaných triglyceridů.

Chemické vlastnosti rostlinných tuků

Jak bylo uvedeno dříve, triglyceridů rostlinného původu obsahují ve svém složení vyšší nenasycené karboxylové kyseliny. Olej může být zpracována pomocí hydrogenace. Tento postup se provádí za zahřívání, a v přítomnosti katalyzátoru, - částic niklu.

Reakční produkt - pevného tuku (hydrogenovaný tuk). Jeho použití ve výrobním steorina glycerol a mýdla procesu. If salomas přidat cukr, sůl, mléko a potravinářské barvivo, pak se množství tuku - margarín. Při přidávání ní vitamíny a přírodní máslo připraveny tzv lehký olej - šíření.

syntetické tuky

Jsou levnější než přírodní, a vyznačují se jejich přirozené triglyceridové kompozice. Jedním z hlavních zdrojů syntetický tuk - přírodní a ropného plynu, jakož i samotný olej. Vyšší parafiny obsažené v těchto přírodních minerálů, se oxiduje. Výsledkem je syntetická mastná kyselina. Jejich interakce s ethylenglykolem vytváří syntetický tuk. Používá se v kožedělném průmyslu (pro fatliquoring z kožešin a kůží). V kosmetickém průmyslu syntetických triglyceridů používaných při výrobě toaletních mýdel, krémů, pleťových vod. V průmyslu stavebních hmot jsou umělé tuky pro výrobu nátěrových hmot, tmelů, barev.

Chemické vlastnosti tuků získaných umělými prostředky, se neliší od přírodního. Oni také přijít při hydrolýze v přítomnosti kyseliny a potom se podrobí alkalické (zmýdelnění).

Jako triglyceridy jsou vyráběny v lidském těle

Vzhledem k tomu, metabolických reakcí tuky buňky v těle, mohou být syntetizovány z přebytečných sacharidů. To vysvětluje skutečnost, že nekontrolované konzumace potravin bohatých na škrob a sacharóza (moučné výrobky, rýže, brambory, sladkosti), vede k nadváze. V procesu trávení výrobků obsahujících tuky v dvanáctníku štěpí na glycerol a mastné kyseliny. Jejich hydrolýza probíhá při povinnou účast lipázy - pankreatických enzymů a žluči vylučovaného játry. Jako detergentu, žluč emulguje tuky, tj rozbije velké molekuly do jemných kapek snadno štěpitelný lipázy.

Klků tenkého střeva jsou syntetizovány tukových molekul specifických pro lidský organismus, a pak jsou absorbovány do lymfy. Lymfatické cévy tuky vstupují do buňky, a jejich přebytek je uložen v podkožní tukové nebo olejové těsnění.

Biologická úloha lipidů

Studiem chemických vlastností tuků, soustředit na svou schopnost vylučovat velké množství energie, jeden gram tuku poskytuje 37,8 kJ energie z úplnou oxidaci. Proto triglyceridů - jeho druhové dodavatelé. Tak, tuky - jsou cenné potravy. Je známo, že se nesprávné a dlouhé skladování triglyceridů „věku“ a žluklé, získávání nepříjemný zápach. K tomu dochází v důsledku kontaktu s olejem atmosférickým kyslíkem. Začal kyselá olej je snadné určit, pokud přidáte k ní jodid draselný. Peroxidy obsažené v přípravku, tato sloučenina se oxiduje na volného jodu, což způsobuje modrou barvu při kontaktu s látkami, které obsahují škrob.

Tuky jsou také důležitým stavebním materiálem a jsou součástí buněčných membrán a organel. Velká je jejich role v termoregulační organismech. Například zvířata žijící ve velkých hloubkách, kde se teplota vody je velmi nízká, mají dobře vyvinutý podkožní vrstvu tuku, například velryby může dosáhnout o tloušťce 1,5 m. Zvířata step, pouštní a polopouštní také hromadí v těle dostatečné množství tuku. Je nutné, aby je jako zdroj endogenního vody, jako je tomu v oxidaci tuku navíc k energii, velké množství kapaliny. Taková zvířata zahrnují velbloudy jerboa, rejskům.

Lipidy hrají důležitou roli při ochraně vnitřních orgánů. Muž je dobře vyvinutá olejové těsnění chrání žaludek, trávicí žláza vnitřních zranění. Tyto životně důležité orgány, jako ledvin, musí být ve vrstvě tuku. S prudkým hubnutí v může dojít v důsledku ztenčení vrstvy, což je závažné patologie lidské renální opomenutí, narušuje vylučovací systém.

Vysoká hodnota lipidů v tvorbě buněčných membrán. Spolu s sacharidů a bílkovin, které tvoří dvě vrstvy, mající mozaikovou strukturu. Sloučeniny tuky proteinů nazývaných lipoproteiny. Způsobují selektivní propustnost buněčných membrán.

Tento článek zkoumal chemické složení a vlastnosti tuků, jakož i jejich použití v průmyslu.