#Hemija

Lekcija: Masti i ulja; sapuni i deterdženti

Sva živa bića su izgrađena od ćelija. Međutim, i ta ćelija je izgrađena od atoma, koji su grupisani u molekule.

nivoi organizacije

Mali molekuli su hemijskim vezama udruženi u velike molekule, makromolekule.

DNA_orbit_animated

DNK, prenosilac nalednih osobina, primer je makromolekula.

Igraj kviz Igraj test

Osim što izgrađuju živa bića, hemijske supstance su važne za odvijanje svih životnih procesa, od kojih neki obezbeđuju energiju za život. Čak i ljudska osećanja izazvana su delovanjem određenih hemijskih supstanci.

osecanja

Igraj kviz Igraj test

Masti i ulja se nalaze u živim organizmima i imaju i gradivnu i energetsku ulogu. U živim organizmima značajan su izvor energije, a masno tkivo je i dobar toplotni izolator životinja sa stalnom telesnom temperaturom (zato polarne životinje, poput belog medveda i foke, imaju veće naslage ovog tkiva).

mast-foto (Small)

Ćelije ljudskog masnog tkiva pod mikroskopom (slika levo), svinjska mast (u sredini) i pilule sa ribljim uljem (desno).

Poznatije masti i ulja su: svinjska i guščija mast, goveđi i ovčiji loj, riblje ulje, sojino, suncokretovo i maslinovo ulje.

Igraj kviz Igraj test

Masti su čvrste supstance na sobnoj temperaturi i atmosferskom pritisku, a ulja su tečna.

Masti se dobijaju topljenjem masnog tkiva, a ulja hladnim ili toplim ceđenjem (presovanjem) plodova ili semeneki.

Igraj kviz Igraj test

Gotovo sve masti dobijaju se iz životinjskih organizama, a ulja iz biljaka. Izuzetak je riblje ulje, koje se može naći u jetri nekih riba, poput lososa, tune i bakalara (na slici poređani redom). Koristi se kao dodatak jelu jer ima pozitivno preventivno dejstvo na teške bolesti poput arterioskleroze, srčanog udara i dijabetesa.

tri_ribe

Igraj kviz Igraj test

Masti i ulja su smeše različitih jedinjenja, od kojih su najvažniji i najzastupljeniji triacilgliceroli. Pored njih, masti i ulja sadrže i slobodne masne kiseline, manje količine vitamina, ugljovodonike i sl.

Igraj kviz Igraj test

Triacilgliceroli su estri trohidroksilnog alkohola glicerola i viših masnih kiselina. Od kiselina potiču acil grupe kojih ima tri, pa otuda i naziv triacilgliceroli.

triglyceride_model

Više masne kiseline mogu biti razne: stearinska, oleinska, palmitinska i druge. Prirodne više masne kiseline imaju paran broj ugljenikovih atoma zbog specifičnog načina njihovog nastanka u organizmima.

Igraj kviz Igraj test

Zbog postojanja velikog broja nepolarnih kovalentnih veza u molekulu triacilglicerola, masti i ulja ne rastvaraju se u polarnim rastvaračima (vodi), ali se rastvaraju u nepolarnim (benzinu, na primer). Evo šta se dešava kada se pomešaju ulje i voda:

Igraj kviz Igraj test

Kod molekula triacilglicerola u mastima više masne kiseline su zasićene, što znači da su između atoma ugljenika jednostruke veze. Takva struktura omogućava gusto pakovanje molekula i između njih vladaju jake međumolekulske sile. Zato su masti čvrste supstance pri normalnim uslovima.

zasiceni

Kod molekula triacilglicerola u uljima više masne kiseline su nezasićene, što znači da između atoma ugljenika, osim jednostrukih veza ima i dvostrukih (na slici se vide kao „pregibi“ molekula). Takva struktura uslovljava račvasto pakovanje molekula, pa je između njih veći razmak, a međumolekulske sile su slabije. Zato su ulja tečne supstance pri normalnim uslovima.

nezasiceni

Igraj kviz Igraj test

Ulja se hidrogenizacijom mogu prevesti u masti.

Hidrogenizacija je reakcija adicije vodonika i njome se dvostruke veze u acil grupama prevode u jednostruke, a tako se menja i agregatno stanje iz tečnog u čvrsto.

margarin vs. maslac

Maslac je mlečna mast, a margarin se dobija hidrogenizacijom biljnih ulja. Izgleda da mravi više vole maslac.

Igraj kviz Igraj test

Triacilgliceroli se mogu razložiti dejstvom kiselina ili hidroksida. Razlaganje alkalnim hidroksidima (hidroksidima metala I grupe Periodnog sistema) naziva se saponifikacija jer tako nastaju sapuni.

saponifikacija reakcija

Igraj kviz Igraj test

Sapuni su alkalne soli viših masnih kiselina.

Igraj kviz Igraj test

Sapo (Small)

Igraj kviz Igraj test

U sledećem ogledu videćete kako se pravi sapun od kokosovog ulja kome se dodaju natrijum-hidroksid i natrijum-hlorid.

Igraj kviz Igraj test

Na slici je predstavljen model molekula sapuna.

soap-molecule

Molekul sapuna u vodi disosuje na karboksilatni anjon i katjon metala. Karboksilatni anjon ima svoj polarni deo (naziva se još i „polarna glava“) i nepolarni deo (naziva se i „nepolarni rep“). Nepolarni delovi se „zabadaju“ u nečistoće, koje su najčešće i same nepolarne, a voda povlačešći sa sobom polarne delove, odnosi i nepolarne, pa tako i nečistoću.

slide_74

Igraj kviz Igraj test

Komercijalni sapuni, pored alkalnih soli viših masnih kiselina, sadrže i druge supstance: vodu, parfeme, supstance za negu kože, boje i slično.

sapuni (Small)

Ovo su sve sapuni.

Igraj kviz Igraj test

Za otklanjanje nečistoća koriste se i deterdženti. Princip otklanjanja nečistoća sličan je kao kod sapuna, iako postoje razlike u njihovoj strukturi. U deterdžentima postoje i fosfati (soli fosforne kiseline) koji ako dospeju u prirodnu vodu obezbeđuju algama dragoceni fosfor, pa alge počinju da bujaju (to se naziva „cvetanje vode“ prikazano na slici). I onda one bukvalno guše sav ostali živi svet. I to je oblik zagađivanja voda.

eutrofikacija (Small)

Deterdženti se ne prave od masti i ulja, već od derivata nafte.

Igraj kviz Igraj test

Biodizel je tečno gorivo proizvedeno od biljnih ulja (sojino ili suncokretovo, na primer) i smatra se kvalitetnijim od fosilnih goriva jer je obnovljiv izvor energije, nije otrovan i pri sagorevanju ispušta manje otrovnih gasova.

biodizel