48519

Органічні сполуки

Конспект

Химия и фармакология

Хімічні властивості: реакція горіння. CH4 O2 = CO2 H2O; при нагріванні метану до 1000С без доступу кисню відбувається реакція розкладу. CH4 = C H2; метан реагує з хлором відбувається реакція галогенування. реакція нітрування – взаємодія з азотною кислотою.

Украинкский

2013-12-11

291.2 KB

4 чел.

Лекція №15

Тема: Органічні сполуки.

План

 1.Органічні сполуки, класифікація, ізомерія.

 2. Теорія М. Бутлерова.

 3.Алкани.

І. Органічна хімія – великий і самостійний розділ хімії, предметом вивчення якого  є вуглець, його будова, властивості, сполуки.

Органічні сполуки містять атоми карбону, а також атоми O, N, H, S, P та інші. Органічні сполуки переважно мають ковалентний звязок, деякі органічні сполуки мають небагато атомів, а деякі до тисячі атомів і більше.

Органічні речовини легкоплавні, часто мають запах, згорають з утворенням H2O і CO2 і виділенням тепла,  не розчиняються у воді, мають молекулярні кристалічні гратки.

Розрізняють:

1) Природні органічні сполуки – нафта, газ, вугілля, продукти рослинного походження – целюлоза, цукор.

2)Синтетичні органічні сполуки – пластичні маси, синтетичні волокна та синтетичний каучук, барвники, миючі засоби, фотоматеріали, клеї, плівки та інш.

Класифікація.

а) Карбоновий скелет

б) Функціональні групи.

Карбоновий скелет – це послідовність атомів карбону, хімічно зв’язаних між собою ковалентним молекулярним зв’язком, кожен атом С має 4 валентність.

CCCCCC

Функціональні групи утворюють інші – NН2, – ОН, – С=О, та інш.

C – C – C – C – C – C

     СH3              C2H5

Усі органічні сполуки поділяють на:

а) Циклічні CH2

                       /    \

                  H2C     CH2

                    |          |

                   H2 C   CH2

                       \     /

                        CH2карбоциклічні

б) Ациклічні CH3CH3

Сполуки, що мають однакову молекулярну формулу, але різну будову, а через це і різні властивості називаються ізомерами.

Види ізомерії:

1.Ізомерія карбонового ланцюга

2.Ізомерія кратного зв’язку (подвійного, потрійного)

3.Ізомерія функціональніх груп (-ОН, -NН2, -СООН)

4.Цис Транс ізомерія

Гомологи – сполуки, що відрізняються між собою на групу СН2, мають подібні хімічі і фізичні властивості і утворюють гомологічний ряд.

Гомологи   алканів (СпН2п+2)             Радикали (R)

СН4 – метан                                        СН3 – метіл

С2Н6 – етан                                         С2Н5 – етіл

С3Н8 – пропан                                    С3Н7 – пропіл

С4Н10 – бутан                                     С4Н9 – бутіл

С5Н12 – пентан                                   С5Н11 – пентіл

С6Н14 – гексан                                    С6Н13 – гексил

С7Н16 – гептан                                    С7Н15 – гептіл

С8Н18 – октан                                      С8Н17 – октіл

С9Н20 – нонан                                     С9Н19 – ноніл

С10Н22 – декан                                    С10Н21 – децил

ІІ.  Теорія хімічної будови органічних сполук Бутлерова.    

     1) У молекулах атоми сполучаються один з одним у певній послідовності відповідно до їх валентності.

    2) Властивості хімічних сполук зумовлюються їх складом і розміщенням атомів в молекулах, а також взаємним впливом атомів.

   3) ( структурну формулу ) молекулярні сполуки можна встановити за допомогою вивчення реакцій їх перетворення.

   4) В органічних сполуках вуглець чотирьох валентний.

ІІІ. Алкани – насичені вуглеводні

           1.Будова, ізомерія, номенклатура.

           2.Фізичні та хімічні властивості.

           3.Добування та застосування.  

1.  Вуглеводні – це сполуки молекули яких містять тільки атоми С и Н. Загальна формула всіх вуглеводнів СпНм.

Будова. Алкани або насичені вуглеводні – це вуглеводні в яких 4 валетності атому С заповнені повністю атомами Н чи іншими замісниками. Загальна формула алканів СпН2п+2.

Кожний атом карбону в алканах знаходиться в стані sр3 – гібридизації.  

Ізомерія. Для алканів характерна ізомерія карбонового ланцюгу.

Номенклатура алканів.

  1.  Визначають основний ланцюг
  2.  Нумерують з кінця до якого ближче розташовані замісники
  3.  Перед назвою цифрою пишуть місце замісника
  4.  Після  цифер пишуть назви замісників.  
  5.  Потім назву вуглеводню по загальній кількості С в головному ланцюгу.
  6.  Розставляють потрібну кількість водню

2. Найпростішою органічною сполукою з класу алканів є метан CH4

                                                                                                    H

                                                                                             HCH

                                                                                                    H

    Фізизні властивості.  Метан безбарвний газ без запаху і смаку, у воді майже не розчиняється, легший за повітря. Природний газ на 98% складається з метану, також він утворюється в землі, в результаті взаємодії розжарених карбідів з водяною парою, а також при гнитті рослин без доступу кисню (болотний газ). За звичайних умов:

 CC4гази.

С5- С17 – рідини.

С18 –  тверді речовини. Більшість алканів не розчиняються у воді, а розчиняються в органічних розчинниках.

     Хімічні властивості:

  1.  реакція горіння. Взаємодія алканів з киснем, з утворенням води та вуглекислого газу.

           CH4 + O2 = CO2 + H2O;

  1.  при нагріванні метану до 1000С без доступу кисню відбувається реакція розкладу.  

     CH4  =  C + H2;

  1.  метан реагує з хлором відбувається реакція галогенування.  

CH4 + Cl2 = CH3Cl + HCl;  

CH3Cl + Cl2 = CH2Cl2 + HCl;  

CH2Cl2 + Cl2  = CHCl3 + HCl;

CHCl3 + Cl2 = CCl4 + HCl.

  1.  реакція нітрування – взаємодія з азотною кислотою. (реакція Коновалова)

СН3 – СН3 +НNО3 = СН3 – СН3 – NО2 + H2O 

  1.  Ізомеризація. Нормальні алкани за певних умов можуть перетворюватись на алкани з розгалудженим ланцюгом.

  1.  Крекінг. 

3. Добування:

- Із насичених вуглеводнів – гідрування алкенів або алкінів

- Із галогенопохідних – взаємодія галагеналканів з натрієм (реакція Вюрца).

- Із солей карбонових кислот.

- В лабораторії метан одержують із карбіду алюмінію + вода.

Застосування. Алкани широко використовуюься як сировина для промислових синтезів, а також як паливо.

Лекція №16

Тема: Ненасичені вуглеводні – Алкени, Алкадієни.  

План.

I.Алкени

1.Будова, ізомерія, номенклатура.

 2.Фізичні та хімічні властивості.

 3.Добування та застосування.  

II.Алкадієни

     1.Будова, ізомерія, номенклатура.

     2.Фізичні та хімічні властивості.

          3.Добування та застосування

III.Завдання

I.Алкени

 1.Будова. Алкени – це вуглеводні, що містять атоми водню ніби менше ніж потрібно для  насичення чотирьох валентного вуглецюце вуглеводні. Особливість ненасичених вуглеводнів полягає в тому, що вуглець  в цих сполуках зв’язаний між собою подвійним зв’ язком. Загальна формула алкенів СпН2п.

Кожний атом карбону в алкенах знаходиться в стані sр2 – гібридизації.  

Ізомерія. Для алкенів характерна ізомерія:

  1.  карбонового ланцюгу,
  2.  = звязку,
  3.  Цис-транс ізомерія.  

Номенклатура.

  1.  Визначають основний ланцюг
  2.  Нумерують з кінця до якого ближче розташований = звязок
  3.  Перед назвою цифрою пишуть місце замісника
  4.  Після  цифер пишуть назви замісників
  5.   Після назви цифрою позначають місце зв язку
  6.  Закінчення замінюють на [ ен ] 

а) CH3CH2CН = C - CH3     - 2 – метіл пентен -2

                                   CH3

б) СН3 – С = СН – СН3                - 2 – етіл бутен – 2

                |

               C2H5

2. Етилен перший член гомологічного ряду алкенів.

Формула етилену

      H    H

       |      |

HC = CH        H2C = CH2        C2H4.

    Фізизні властивості.  Безбарвний газ майже без запаху и смаку, малорозчинний у воді, трохи легший за повітря, у природі у вільному стані, утворюється під час переробки нафти.

 За звичайних умов:

 CC4гази.

С5- С17 – рідини.

С18 –  тверді речовини. Більшість алкенів не розчиняються у воді, а розчиняються в органічних розчинниках.

     Хімічні властивості:

  1.  реакція горіння. Взаємодія алкенів з киснем, з утворенням води та вуглекислого газу.

           H2C = CH2 + O2 = CO2 + H2O;

  1.  Реакція галогенування - взаємодія з галогенами(Якісна реакція на = звязок)  

  1.  Реакція гідруваня – взаємодія з атомами Н2.

  1.  Реакція гідрогалогенування – взаємодія з гідрогалогенами (НСl, НВr).

  1.  Реакція гідратації – взаємодія з водою.

  1.   Реакція полімеризації.

  1.  Реакція окисненння КмпО4 – рожевий розчин стає КмпО4 стає безбарвним при пропусканні через його розчин газу етилену. (Якісна реакція на = звязок).

3. Добування:

- В промисловості:

1. Крекінг алканів

2. Дегідрування алканів

- В лабораторії

1. Дегідратація спиртів

2. Відщеплення галогеноводнів при дії спиртових розчинів лугів.

3. Дегалогенування.  

 

Застосування. Алкени широко використовуюься як сировина для промислових синтезів, а також як паливо. З етилену добувають спирт, поліетилен, полістірол. Пропен використовують для синтезу поліпропілену, фенолу, ацетону, гліцерину.  

 II.Алкадієни.

1.  Будова. Алкадієни – це вуглеводні, що містять атоми водню ніби менше ніж потрібно для  насичення чотирьох валентного вуглецю. Особливість ненасичених вуглеводнів алкадієнів полягає в тому, що вуглець  в цих сполуках зв’язаний між собою двома подвійними  зв’ язками. Загальна формула алкадієнів СпН2п-2. Якщо подвійні звязки в карбоновому ланцюзі розділені двома або більш одинарними звязками, то такі подвійні звязки називаються ізольованими. Хімічні властивості їх не відрізняються від алкенів. Якщо подвійні звязки розділені в ланцюзі лише одним звязком, то їх називають супряженими.

Ізомерія. Для алкадієнів характерна ізомерія:

  1.  карбонового ланцюгу,
  2.  подвійних звязків,
  3.  Міжкласова ізомерія.  

Номенклатура.

  1.  Визначають основний ланцюг
  2.  Нумерують з кінця до якого ближче розташований = звязок
  3.  Перед назвою цифрою пишуть місце замісника
  4.  Після  цифер пишуть назви замісників
  5.   Після назви цифрами позначають місце звків
  6.  Закінчення замінюють на [ дієн ] 

а)

б)

2. Найважливішими представниками супряжених дієнів є:

Бутадієн – 1,3                                                   Ізопрен  

 Фізизні властивості.  Бутадієн – газ, що легко скраплюється, із неприємним запахом. Ізопрен – рідина з температурою кипіння +34оС.

Хімічні властивості супряжених дієнів:

  1.  реакція горіння. Взаємодія алкадієнів з киснем, з утворенням води та вуглекислого газу.

  1.  Реакція галогенування - взаємодія з галогенами, протікає за двома напрямками.   

  1.   Реакція полімеризації

3. Добування:

- Дегідрування алканів

  1.  Реакція Лебедева

Застосування. Синтез каучуків.  

Лекція №17

Тема: Алкіни, Арени                                                

План.

I.Алкіни

1.Будова, ізомерія, номенклатура.

 2.Фізичні та хімічні властивості.

 3.Добування та застосування.  

II.Арени

     1.Будова, ізомерія, номенклатура.

     2.Фізичні та хімічні властивості.

          3.Добування та застосування

III.Завдання

 IАлкіни  

1.Будова. Алкіни – це вуглеводні, що містять атоми водню ніби менше ніж потрібно для  насичення чотирьох валентного вуглецю. Особливість ненасичених вуглеводнів полягає в тому, що вуглець  в цих сполуках зв’язаний між собою потрійним зв’ язком. Загальна формула алкінів СпН2п-2.

Кожний атом карбону в алкенах знаходиться в стані sр – гібридизації.  

Ізомерія. Для алкінів характерна ізомерія:

  1.  карбонового ланцюгу,
  2.  = звязку,
  3.  Цис-транс ізомерія
  4.  Міжкласова ізомерія.  

Номенклатура.

  1.  Визначають основний ланцюг
  2.  Нумерують з кінця до якого ближче розташований потрійний звязок
  3.  Перед назвою цифрою пишуть місце замісника
  4.  Після  цифер пишуть назви замісників
  5.   Після назви цифрою позначають місце зв язку
  6.  Закінчення замінюють на [ ін ] 

а) CH3CH2C = C - CH3     - 2 – метіл пентін -2

б) СН2 – С = С – СН3                - 1 – етіл бутін – 2

    |

   C2H5

2. Ацетилен перший член гомологічного ряду алкінів.

Формула ацетилену

      HC = CH        HC = CH       C2H2.

    Фізизні властивості.  Безбарвний газ майже без запаху и смаку, малорозчинний у воді, трохи легший за повітря, у природі у вільному стані, утворюється під час переробки нафти.

 За звичайних умов:

 CC4гази.

С5- С17 – рідини.

С18 –  тверді речовини. Більшість алкенів не розчиняються у воді, а розчиняються в органічних розчинниках.

   Хімічні властивості:

  1.  реакція горіння. Взаємодія алкінів з киснем, з утворенням води та вуглекислого газу.

           HC = CH + O2 = CO2 + H2O;

  1.  Реакція галогенування - взаємодія з галогенами(Якісна реакція на = звязок)  

  1.  Реакція гідруваня – взаємодія з атомами Н2.

  1.  Реакція гідрогалогенування – взаємодія з гідрогалогенами (НСl, НВr).

  1.  Реакція гідратації – взаємодія з водою.

  1.   Реакція полімеризації.(тримеризація ацетилену з утворенням бензолу)

  1.  Реакція окиснення [Аg(NН3)2]ОН. (Якісна реакція на = звязок).

3. Добування:

- В промисловості:

1. Відщеплення 2х молекул галогеноводню від дигалогеналканів.

2. Піроліз метану  

- В лабораторії – гідроліз карбіду кальцію.

СаС2 + Н2О = СН=СН + Са(ОН)2 

 Застосування. Алкіни застосовують для добування оцтового альдегіду та оцтової кислоти. З ацетилену добувають синтетичний каучук, поліхлорвініл, тетрахлоретан, а також використовують для зварювання та різаня металів.  

II .  Арени

1.Будова. Арени – це вуглеводні, у молекулах  яких міститься одне або декілька бензольних кілець – циклічних груп атомів карбону з особливим характером зв’язку.  Загальна формула алкінів СпН2п-6.

 

Кожний атом карбону  знаходиться в стані sр2 – гібридизації.  Кільце всередині шестикутника вказує, що в молекулі єдина шести електронна хмарина, утворенна електронами карбону. Звязки між атомами карбону не є простими чи подвійними, тому арени відносять до особливої групи ароматичних вуглеводнів.

Ізомерія. Для аренів характерна ізомерія:

  1.  орто,
  2.  мета,
  3.  пара.

Номенклатура.

  1.  Нумерують з верхнього атома, інші , так, щоб сума номерів була мінімальною.   
  2.  Перед назвою цифрою пишут місце розташування замісника
  3.  Після  цифер пишуть назви замісників
  4.   Після назви  замісників пишуть слово бензол

2. Бензол перший член гомологічного ряду аренів.

Формула  бензолу (бензену)

       C6H6.

    Фізизні властивості.  Бензол і його найближчі гомологи – безбарвні рідини зі специфічним запахом, у воді практично не розчинні. легші від води, вогненебезпечні. Є розчинниками багатьох  органічних речовин.  Бензол токсичний (спричиняє лейкімію). Представники – толуол, кумол, стирол.

   Хімічні властивості:

  1.  реакція горіння. Взаємодія аренів з киснем, з утворенням води та вуглекислого газу.

С6Н6 + O2 = CO2 + H2O;

  1.  Реакція галогенування - взаємодія з галогенами  

С6Н6 +Cl2 – C6H5Cl  + HCl

  1.  Реакція гідруваня – взаємодія з атомами Н2.

  1.  Реакція нітрування – взаємодія з НNO3.

C6H6 +HNO3 – C6H5NO2 +H2O

  1.   Алкілуваня - Реакція  Фріделя – Крафтса .

С6Н6 +CH3Cl  –   C6H5CH3 + HCl

6) Радикальне хлорування.

3. Добування:

- В промисловості:

1. Коксування кам’яного вугілля.

2. Ароматизація нафти:  

а). дегідроциклізація алканів

б). дегідрування циклоалканів

в). алкілування бензолу галоген алканами  

- В лабораторії – тримеризація алкінів (реакція Зелінського).

 Застосування. Арени застосовують для добування та синтезу великої кількості органічних речовин: барвники, ліки, полімери, отрутохімікати,  вибухові речовини, розчинник. Похідні бензолу використовують у с/г – пестициди, гербіциди, фунгіциди.   

Лекція №18

Тема: Природні джерела вуглеводнів.

Вуглеводні зустрічаються в природі у вигляді переважно природного газу, нафти, кам’яного вугілля. Є 2 способи використання цих горючих копалин:

а) у вигляді палива – як джерело енергії,

б) у вигляді сировини для подальшої переробки – органічний синтез.

 З вуглеводнів, виділених з нафти, природний газ і вугілля, можна добути багато різних речовин, а з них виробити ще більше корисних матеріалів.

Природний газ, нафта, вугілля належать до не відновлюваних природних ресурсів. Тому розвідують нові родовища, експлуатують уже відкриті так, щоб максимально вилучити з них копалини і раціонально використовувати їх.

Зрозуміло, що доцільніше хімічно переробляти природні джерела вуглеводів, ніж палити в котельнях, двигунах, промислових печах і т.д.

Є різні погляди на походження горючих копалин.

А) прихильники теорії органічного походження вважають, що поклади утворюються із решток вимерлих рослин і тварин, що перетворились на суміші вуглеводів у товщі Землі підприємство дією бактерій, високих тисків і t°.

Б) За теорією мінерального (вулканічного) походження горючих копалин, на первісній стадії формування планети Земля метали сполучались з вуглецем, утворюючи карбіди. У результаті реакції карбідів з водою (водною парою) у глибинах утворюють газуваті вуглеводні (метан, ацетилен), підприємство впливом t°, радіації, каталізаторів з них утворююся інші сполуки, що містяться у нафті. У верхніх шарах літосфери рідкі нафтові компоненти випаровувались, рідина загусала, перетворювалась на асфальт і далі на вугілля.

ІІ. Природний газ.

  1.  У природному газі містяться вуглеводні з низькими відносинами молекулярними масами. Переважає в суміші метан – 80-90% масова частка середньому. Решта – гомологи металу: етан, пропан, бутан і т.д.

З давніх – давен людині були відомі гази природні горючі, що виділялись в деяких місцевостях з тріщин земної кори. Деякі народи вважали священним вогонь у місцях постійного виходу природного газу, що займались підприємство час грози.

У товщі Землі природний газ перебуває у стиснутому стані. Якщо проверлити свердловину, газ підприємство тиском виходить на поверхню. Його можна транспортувати на великі відстані, спрямувавши в газопровід. Звідти газ іде на заводи, житлові приміщення (як паливо). При використанні в побуті газу згоряє багато цінних речовин, хоча його використовують в побуті замість дров і вугілля вважають тепер поступом.

Зробіть висновок щодо економного використання газу в побуті.

Природний газ ще переробляють на різні цінні хімічні продукти: як сировина для добування ацетилену, водню (в хімічному синтезі аміаку). Сажа з металу використовується для виготовлення друкової фарби, гумових виробів (як наповнювач0.

Пригадайте, на яких властивостях метану базується добування згаданих вище продуктів.

ІІІ. Сукупний нафтовий газ.

Є поклади природного газу, який залягає разом з нафтою і разом з нею виходить на поверхню із свердловини.

Це сукупний нафтовий газ – суміш летких вуглеводнів: метану до 40%, решта його гомологи та інші гази.

Суміш газів розділяють і використовують як паливо і як хімічну сировину. Суміш пропану і бутану зріджують і зберігають підприємство тиском у баланах, що дає змогу транспортувати газ у місця, не підключені до мережі газопроводів.

Зріджений газ використовують у газових запальниках.

Лекція №19

Тема: Оксигеновмісні сполуки.

Одноатомні спирти

Багатоатомні спирти

Альдегіди

Карбонові кислоти

Естери

СnH2n+1OH

CnH2n(OH)n

R-COH

R-COOH

R-COOR

Етанол

С2Н5ОН

Етиленгліколь

Гліцерин

Метаналь

НСОН

Етаналь

СН3СОН

Метанова кислота

НСООН

Оцтова кислота

СН3СООН

Етіл-етанат

СН3СООС2Н5

Ізомерія

1.Карбонового ланцюгу

2.ОН - групи

Ізомерія

1.Карбонового ланцюгу

2.Положення ОН - групи

Ізомерія

1.Карбонового ланцюгу

2.Міжкласова

Ізомерія

1.Карбонового ланцюгу

2.Положення подвійного зв'язку

3.Цис транс

4.Міжкласова

Ізомерія

1. Карбонового ланцюгу

2.Міжкласова

Фізичні  властивості

Безкольорова рідина з неприємним

Запахом та смаком,добре розчинні у воді

Фізичні властивості

Безбарвна в'язка рідина,без запаху з солодким смаком,отруйні,

розчинні у воді

Фізичні  властивості

Метаноль  – газ,безбарвний,

із різким задушливим запахом,отруйний,

добре розчинний у воді.

Етаноль –рідина

Фізичні       властивості

Оцтова к-та –рідина з різким запахом.кисла на смак,добре розчинна у воді

Фізичні властивості

Естери нижчих кислот леткі,нерозчинні у воді,рідини.

Естери вищих кислот соскоподібні речовини без запаху,нерозчинні у воді

Хім. Властивості

1.Горіння:

С2Н5ОН+О2       СО22О

2.-//- з натрієм

С2Н5ОН+Na     С2Н5ОNa

3.-//- з галогеноводнем:

С2н5ОН+НCl С2Н5Cl2О

4.Дегідратація:

С3Н7ОН+Н2SO4           

C3H6+H2O

5.Естерисфікація:

С2Н5ОН+СН3ОН

CH3 – C O-C H+H2O

Хім. Властивості

1.=//= з натрієм:

С2Н4(ОН)2+Na

C2H4(ONa)2+H2

2.=//= з NaOH:

С2Н4(ОН)2+NaOH

С2Н4(ONa)2+H2O

3.Якісна на Cu(OH)2 яскраво синє забарвлення

4.Нітрування

Хім. Властивості

1.Якісна реакція «Срібного дзеркала»:

R-CH=O+Ag2O

R-COOH+Ag

2.Якісна реакція з Сu(OH)2

3.Гідрування:

R-COH+H2       R-CH2OH

4.Зі спиртами:

R-COH+CH3OH

R-CH3CO

5.Полімеризація

6.Горіння

Хім. Властивості

1.З металами:

СН3СООН+Мg

(CH3COO)2Mg+H2

2.З оксидами:

СН3СООН+СаО2

(СН3СООН)2Са+Н2О

3.З основами:

СН3СООН+NaОН

СН3СООNa2О

4.З галогенами:

СН3СООН +Cl2

CH2ClCOOH+HCl

5.Горіння:

НСООН+О2= СО22О

6.Срібного дзеркала–якісна:

НСООН+Ag2O=Ag+CO2+H2O

Хім. Властивості

1.З металами

2.З оксидами

Добування

1.Гідратація алкенів:

СН2=СН22О=С2Н5ОН

2.Гідроліз алкімгалогенідів:

R-Bn+NaOH=R-OH+

+NaB2

3.Відновлення карбонових сполук

Добування

1.Гідроліз алкелгалогенідів у лужному середовищі

2.Гідроліз жирів

3.Окисненням етилену

Добування

1.Окиснення спиртів:

С2Н5ОН+CuO=CH3CH=

=O+Cu+H2O

2.Дегідрування спиртів:

С2Н5ОНСnO     CH3-CH=О+Н2

3.Окиснення спиртів

Добування

1.Окиснення альдегідів та первинних спиртів

2.Гідроліз галоген заміщених вуглеводнів

3.Омилення естерів

Лекція № 20

Тема: Нітрогеновмісні органічні сполуки

Амінокислоти

Амінокислоти — це органічні сполуки, що містять дві функціональні групи: аміногрупу і карбоксильну групу . 

Назви амінокислот походять від назв відповідних кислот із додаванням префікса аміно-: амінооцтова, аміномасляна тощо. Також застосовуються тривіальні назви, наприклад амінооцтова кислота називається гліцином.

Ізомерія амінокислот. У сполуках із двома різними функціональними групами атоми Карбону позначаються грецькими буквами , , і т. д.:
Залежно від того, до якого атома Карбону приєднана аміногрупа, амінокислоти поділяють на
-, -, -амінокислоти і т. д.:

                                                               
У живих організмах зустрічаються тільки
-амінокислоти.

Фізичні властивості амінокислот. Амінокислоти — тверді кристалічні речовини, добре розчинні у воді й малорозчинні в органічних розчинниках. Плавляться за температури, що перевищує 250 °C. Багато амінокислот солодкі на смак.

Поширення амінокислот у природі. Амінокислоти існують у всіх живих організмах. Вони є структурними одиницями білків і беруть участь в обміні речовин. Людина одержує їх у складі білкової їжі.

Хімічні властивості амінокислот. Хімічні властивості амінокислот визначаються функціональними групами, що входять до їхнього складу. Карбоксильна група — носій кислотних властивостей, а аміногрупа — основних, тому амінокислоти належать до амфотерних сполук. Цим зумовлена властивість молекул амінокислот реагувати одна з одною. У реакцію вступають карбоксильна група однієї амінокислоти й аміногрупа іншої. При цьому утворюється молекула води, зв’язок, який виник, називається пептидним, а сполука, що утворилася, — ди-, три-, , поліпептидом. Реакція утворення дипептиду:

Група –CO–NH– називається
пептидною групою.
Реакції, в результаті яких разом з високомолекулярним продуктом утворюється також низькомолекулярний продукт, наприклад вода, називаються реакціями поліконденсації. Макромолекули поліпептидів складаються не з амінокислот, а з амінокислотних залишків.

Білки

Білки — це макромолекулярні органічні сполуки (біополімери), структурну основу яких складають поліпептидні ланцюги, побудовані із залишків амінокислот.У побудові білкових молекул беруть участь двадцять -амінокислот. Білки мають декілька рівнів просторової організації. Первинна структура білка — це послідовність амінокислот у поліпептидному ланцюзі. Вторинна структура — утворення поліпептидним ланцюгом -спіралі або -шару. Третинна структура — просторова укладка поліпептидного ланцюга. Четвертинна структура — об’єднання декількох поліпептидних ланцюгів з третинною структурою.

Різноманітність білків, їх значення в природі. Білки входять до складу всіх живих організмів. Вони виконують безліч функцій, зокрема будівельну й ферментативну.

Фізичні властивості білків. Одні білки розчинні, інші — ні. Багато білків утворюють колоїдні розчини. Білки мають різний смак, колір і запах. Температури, за яких відбувається руйнування білка, специфічні для кожного з них.

Хімічні властивості білків.
1) Під дією деяких чинників відбувається руйнування тривимірної структури білка — денатурація, пов’язане зі зміною четвертинної, третинної та вторинної структур; денатурація може бути оборотною і необоротною.
Чинники, що викликають денатурацію білків:
— нагрівання;
— випромінювання, наприклад інфрачервоне або ультрафіолетове;
— сильні кислоти, сильні луги, концентровані розчини солей (у разі тривалої дії розриваються навіть пептидні зв’язки);
— важкі метали;
органічні розчинники (використання спирту як дезінфікуючого засобу базується на тому, що він викликає денатурацію білків бактерій).
2) Найважливіша хімічна властивість білків — здатність до
гідролізу, який може проходити при нагріванні з сильними кислотами або лугами(кислотно-основний гідроліз),а також під дією ферментів(ферментативний гідроліз). Гідроліз призводить до розриву пептидних зв’язків з утворенням вільних амінокислот. Наприклад, кислотний гідроліз:

де R1 і R2 — радикали амінокислот.
3)
Якісні кольорові реакції білків:
біуретова реакція на пептидні зв’язки — дія розбавленого розчину купрум(II) сульфату на слабколужний розчин білка, супроводжується появою фіолетово-синього забарвлення розчину;
ксантопротеїнова реакція на ароматичні та гетероядерні цикли — дія концентрованої нітратної кислоти з появою жовтого забарвлення.

Лекція № 21

Тема: Хімія як основа сучасних матеріалів: Сучасні високомолекулярні сполуки.          

1.Високомолекулярні сполуки (ВМС), або полімери, характеризуються молекулярною масою від кількох тисяч до кількох (інколи багатьох) мільйонів а. о. м. Молекули ВМС називаються макромолекулами. Серед полімерів найбільше практичне значення мають регулярні  полімери, молекули яких побудовано з однакових груп атомів, що багаторазово повторюються.

Мономери - це низькомолекулярні сполуки, молекули яких здатні реагувати одна з одною з утворенням полімерів. Елементарна, або мономерна, ланка - це повторювана ланка, яка утворюється з однієї молекули мономеру.

Наприклад, мономером поліетилену

  1.  СН2 - СН2 - СН2 -

є етилен С2Н4 , отже елементарною ланкою поліетилену є фрагмент - СН2 - СН2 -,  

тоді як повторюваною ланкою – фрагмен СН2.

Ступінь полімерізації  n - це число елементарних ланок у молекулі полімеру. Він залежить від умов, за яких проводилась полімеризація. Однак навіть для різних молекул того ж сомого зразка полімеру значення n дещо різняться, тому завжди мають на увазі середній ступінь полімеризації.

За походженням полімери поділяють на природні та синтетичні (тобто штучно синтезовані), за складом  - на неорганічні, органічні та елемементооргаеічні. За макроструктурою полімери поділяють на лінійні (а), розгалужені (б), зшиті(сітчасті) - (в) та(г):

               

             а)                                                 б)             

                 

             в)                                                  г)

Для складання назви лінійного полімера необхідно після префікса полі- поставити назву мономера, з якого можна добути цей полімер. Префікс полі- позначає наявність у зразку молекул із різним ступенем полімеризації. Багато органічних полімерів мають тривіальні та торгові назви (целюлоза, каучук, лавсан, нейлон).

2.Властивості. Органічні полімери за звичайних умов являють собою тверді або пластичні аморфні речовини. внаслідок величезного розміру молекул ВМС сильної взаємодії їх між собою фізичні властивості ВМС сильно відрізняються від властивостей низькомолекулярних сполук. ВМС не мають чітких температур плавлення: вони спочатку розм'якшуються, а потім плавляться в широкому інтервалі температур. При подальшому нагріванні ВМС руйнуються до досягнення температури кипіння. Лінійні органічні полімери розчиняються лише в деяких органічних розчинах, хоча їхня розчинність низька. розчинам ВМС притаманна підвищена в'язкість.  Сшиті полімери лише набухають у розчинах, але не розчиняються. Багато яким ВМС притаманні технологічно важливі якості: висока міцність, еластичність, добрі електроізоляційні властивості.

3.Добування та застосування. ВМС надзвичайно широко розповсюдженні в природі. Неорганічні ВМС складають основну частину земної кори (наприклад, оксиди силіцію та алюмінію, алюмосилікати). Органічні ВМС утворюють основну масу сухої речовини рослинних та тваринних організмів ( наприклад, полісахариди в рослинах, білки - у тваринних організмах). ВМС складають основу пластмас, каучуків, гум, клеїв.

 Основні шляхи добування органічних полімерів з низькомолекулярних сполук.

  1.  Полімеризація - реакція сполучення мономерів, наприклад,

пСН2=СН2 – (-СН2 – СН2-)п

2) Поліконденсація - реакція конденсації мономерів, у результаті якої утворюється полімер та побічні низькомолекулярні сполуки (зазвичай це Н2О, СО2)

  

Лекція №22

Тема: Хімія та їжа: білки, жири, вуглеводи, вітаміни. Харчові добавки.

План

  1.  Білки
  2.  Жири
  3.  Вуглеводи
  4.  Вітаміни
  5.  Харчові добавки

2.Жири (ліпіди) — речовини, які використовуються організмом для енергетичних і пластичних цілей. При окисленні 1 г жирів в організмі утворюється 37,3 кДж (9 ккал), тобто удвічі більше порівняно з енергоцінністю білків або вуглеводів. Жири (тваринні та рослинні) забезпечують в середньому   33 %  добової енергоцінності харчових раціонів.

Жири входять до складу клітин, беруть участь в обміні речовин. Резервний (запасний жир) накопичується під шкірою, у черевній порожнині, навколо нирок; він є джерелом для оновлення структурного жиру. В організмі людини повинно міститися не більше  10 ... 20 %   резервного жиру.

Жири складаються з гліцерину та вищих жирних кислот, які поділяються на насичені та ненасичені. Насичені жирні кислоти (масляна, стеаринова, пальмітинова) містяться у тваринних твердих жирах — воловому, баранячому та ін. Чим більше насичених жирних кислот у жирі, тим вища температура його топлення, а отже, він довше перетравлюється та гірше засвоюється. Свинячий і курячий жири засвоюються ліпше, а найліпше — молочний. Ненасичені жирні кислоти входять до складу рідких жирів — олій, а також жирів морських тварин і риб.

Важливу роль в організмі людини відіграють поліненасичені жирні кислоти (ПНЖК) — арахідонова, лінолева, ліноленова.

Арахідонова та лінолева кислоти за біологічним впливом прирівнюються до вітамінів. Відсутність їх у раціоні веде до порушення життєдіяльності організму. Поліненасичені жирні кислоти беруть участь в обміні речовин, сприяють нормалізації обміну холестерину, стимулюють його окислення та видалення з організму. Утримуючи холестерин у вигляді колоїдного розчину в крові та жовчі, ПНЖК, фосфатиди та білки попереджують випадання холестерину у вигляді дрібних кристаликів на стінках судин та у жовчних шляхах.

Поліненасичені жирні кислоти є структурними елементами клітинних мембран. Вони підвищують опірність до інфекцій та радіації. Дефіцит цих речовин в організмі викликає багато порушень: зниження опірності, підвищення холестерину в крові тощо. Тривала відсутність у їжі поліненасичених жирних кислот порушує транспорт речовин між клітинами, іонний обмін.

Важливу роль в організмі відіграє арахідонова кислота, яка у малій кількості є у деяких тваринних жирах. Наприклад, вершкове масло містить 0,2 % арахідонової кислоти, свинячий жир — 2,1%, в оліях вона відсутня.

Арахідонова кислота є попередником утворення тканинних гормонів (простагландинів), які відіграють важливу роль в обміні холестерину, окислювально-відновних процесах, збільшують еластичність стінок кровоносних судин, підвищують опірність організму, посилюють дію такого вітаміну, як холін. Арахідонова кислота в організмі утворюється з лінолевої.

Лінолева кислота є незамінною, оскільки не синтезується в організмі. Основним її джерелом є рослинні олії — соняшникова, кукурудзяна, бавовникова тощо, а також жир морських тварин.

Арахідонова кислота входить до складу структурних ліпідів організму та клітинних мембран (оболонок) . Дефіцит лінолевої кислоти у їжі веде до зниження вмісту арахідонової кислоти у фосфоліпідах мембран, до порушення синтезу простагландинів, підвищення зсідання крові, зниження еластичності судин, підвищення артеріального тиску.

Для забезпечення потреби організму в арахідоновій кислоті у харчовий раціон необхідно включати достатню кількість рослинних олій, що є основними постачальниками лінолевої кислоти.

Найбільше лінолевої кислоти в соняшниковій олії (68 %), менше — у кукурудзяній (50 %), соєвій (58 %), маслиновій (14 %). Свиняче сало містить 15,6% лінолевої кислоти, вершкове масло — лише 4 %. Добову потребу в лінолевій кислоті забезпечує 25 ... 30 г олії. Таку кількість рослинних олій має щодня споживати доросла людина.

3.Вуглеводи — це органічні сполуки, до складу яких входять вуглець, водень і кисень. Вуглеводи поділяються на прості (моносахариди, дисахариди) та складні (полісахариди). До моносахаридів належать глюкоза, фруктоза, галактоза, манноза, до дисахаридів — сахароза, лактоза, мальтоза. Полісахариди — це крохмаль, глікоген, клітковина, геміцелюлози, пектинові речовини. Основним джерелом вуглеводів у харчуванні людини є рослинна їжа. Тільки лактоза та глікоген містяться в продуктах тваринного походження.

Моносахариди та дисахариди добре розчиняються у воді, швидко всмоктуються в шлунково-кишковому тракті та легко окислюються в організмі (наприклад, глюкоза всмоктується в кров протягом 5... 10 хв). Вони солодкі на смак і містяться переважно в солодких сортах фруктів, ягід, а також в овочах. Мед має багато фруктози. Сахароза в харчуванні людини використовується переважно у вигляді цукру: 100 г цукру містить 99,9 % сахарози.

Фруктоза засвоюється повільніше, ніж сахароза, швидше виводиться з крові, але вживати більше як 15 г фруктози на день не рекомендується. Систематичне вживання фруктози у великих кількостях може призвести до порушення обміну жирів, вуглеводів, до небажаних змін у стінках кровоносних судин.

Лактоза — молочний цукор — міститься тільки в молоці   (4... 6%).  У присутності лактози розвиваються молочнокислі бактерії, які гальмують ріст інших мікроорганізмів у кишках. У травному тракті лактоза розщеплюється на глюкозу та галактозу. При деяких захворюваннях кишок, а також недостатній активності такого ферменту, як лактаза, лактоза повністю не розщеплюється, що викликає нудоту, метеоризм (здуття живота). Лактоза, як і інші цукри, сприяє підвищенню рівня глюкози в крові, але меншою мірою, ніж сахароза і мальтоза.

4.Значення вітамінів, незважаючи на малу потребу в них організму, надзвичайно велике через те, що вони беруть активну участь в обмінних процесах. Білки, жири та вуглеводи трансформуються в організмі людини при безпосередній участі багатьох вітамінів. Вони також входять до складу численних ферментних систем, що дають змогу організму раціонально використовувати основні поживні речовини. Під час окислення поживних речовин, у якому беруть участь вітаміни, організм людини отримує не тільки енергетичний, але й пластичний матеріал для побудови та відновлення клітин.

Вітаміни сприяють підвищенню стійкості організму до несприятливих умов навколишнього середовища, підвищують імунобіологічні реакції та опірність організму до інфекційних захворювань. При достатній кількості вітамінів у харчуванні людини зменшується несприятливий вплив деяких ліків під час лікування певних захворювань.

Антиоксидантна дія вітамінів, що полягає в зменшенні перекисного окислення багатьох поживних речовин як у продуктах харчування, так і в організмі людини, має важливе значення для збереження здоров'я. Добре вивчена антиоксидантна дія вітамінів на процес перекисного окислення поліненасичених жирних кислот у складі клітинних мембран, що затримує процеси старіння клітин організму та попереджує розвиток атеросклерозу.

Багатогранність впливу вітамінів на стан людини та неможливість синтезу деяких із них в організмі вимагає щоденного надходження їх із їжею.

Незважаючи на те що потреба дорослої людини у вітамінах дуже мала (міліграми або навіть мікрограми на добу), відсутність їх у їжі призводить до виникнення таких тяжких захворювань, як цинга, пелагра тощо, які ще називають авітамінозами. У наш час авітамінози майже не зустрічаються, однак досить часті гіповітамінози, викликані недостатнім забезпеченням організму тим чи іншим вітаміном. При дефіциті в організмі декількох вітамінів виникає гіпоповітаміноз.

Лекція №23

Тема: Хімія та здоровя. Лікарські препарати.

Сьогодні хімія допомагає медицині у боротьбі з хворобами, але обєднання зусиль цих двох напрямків людської діяльності і наук відбулися не одразу. Ці науки пройшли довгий і складний шлях розвитку, перш ніж їм вдалося досягти успіху у вирішенні загальних задач. Хімія робила перші невпевнені кроки, коли медики вже мали у своєму розпорядженні цілий арсенал відомостей і спостережень і часто досить успішно справлялися з хворобами.

Хімія допомогла медицині справитися з небезпечними ворогами - мікробами, яких, власне, ще ніхто як слід не знав, а багато хто взагалі не визнавав.

Англійський хірург Д.Лістер з великим успіхом застосував розчини фенолу (карболової кислоти) для дезінфекції тканин під час операцій; П. Кох користувався розчинами хлорної ртуті (сулеми), і тільки в 1909 р. Стреттон відкрив дезинфікуючі властивості розчинів йоду в спирті. Усі ці засоби, хоча і допомогли хірургам врятувати сотні тисяч життів оперованих ними хворих, усе-таки не вирішували задачу боротьби з інфекційними захворюваннями. По-перше, дезінфікуючі засоби впливали тільки на оточуюче людину середовище. Операція і післяопераційний період були менш небезпечними, але хворий не рятувався від тих мікробів, що вже проникли в організм. По-друге, йод, сулемі, карболова кислота й інші дезинфікуючі речовини іноді губили клітки організму, а загиблі тканини сприяв ріст мікробів. Тому, незважаючи на всі безсумнівні успіхи методів дезінфекції, залишалася задача створення таких сполук, які б руйнували тільки мікробні клітки.

До початку XX ст. органічна хімія і методи хімічного синтезу досягли такого рівня, що хіміки впевнено перебудовували молекули органічних сполук і могли синтезувати складну молекулу по заданій формулі.

Список переможених хвороб довгий час залишався дуже невеликим, і гострі інфекції продовжували загрожувати людині. Однак лікарі дослідним шляхом знайшли ще один шлях боротьби з ними - створення імунітету (несприйнятливості до хвороби за допомогою введення в організм спеціальних сироваток, отриманих із тканин тварин, які перенесли захворювання). Так вдавалося боротися з віспою, дифтерією, сказом, так і зараз справляються з поліомієлітом, холерою, правцем, укусами змій і т.п. Але вчені довгий час не могли пояснити, як саме і чому виникає імунітет. Тільки в наші дні вдалося небагато підняти завісу над хімічними таємницями імунітету - тільки підняти, не більше! Це одна з важких і багатообіцяючих задач хімії найближчого майбутнього.

Хімія розробила багато хімічних препаратів, які дозволяють здужувати хворих та зменшувати їхній біль.

З раннього дитинства нам знайомий зубний біль і такі ліки, як аспірин, анальгін, пірамідон (амідопірин). Ці сполуки відносяться до групи ненаркотичних анальгетиків: вони не мають седативну і снодійливу дію, не викликають ейфорії (як наркотики), до них не розвивається звикання.

За хімічною структурою їх можна розділити на похідні саліцилової кислоти (аспірин, саліцилат натрію й ін.) і піразолона (амідопирин, антипірин, анальгін, бутадіон).

Усі ці речовини характеризуються трьома типами дій: анальгізуючою (знеболюючою), протизапальною і жарознижуючою. Механізм знеболювання пояснюється їхньою дією, що блокує, на «шляху проведення» болючих імпульсів на рівні закінчень чуттєвих нервів. Вважають також, що саліцилати гальмують синтез речовин (простагландинів), що беруть участь у генерації болючих імпульсів. Механізм протизапальної дії цих препаратів зв'язують з їх антагонізмом з так званих речовин запалення. В основі жарознижуючої властивості цих сполук лежать процеси інгібіювання (уповільнення) дії сполук (простагландини групи Е), що роблять пірогенний вплив на центр теплорегуляції гіпоталамуса. Зниження температури тіла є результатом тепловіддачі внаслідок розширення кровоносних судин шкіри і потовиділення.

Аспірин (ацетилсаліцилова кислота) - один з найбільш сильних інгібіторів синтезу простагландинів. Він рідше, ніж інші саліцилати, робить побічні ефекти на організм людини, однак тривале (особливо без контролю лікаря) його використання може привести до серйозних захворювань шлунково-кишкового тракту (виразки і кровотечі шлунка і т.д.). Для зменшення дії ліків, що ушкоджують, слизувату оболонку шлунка його варто приймати після їжі, запиваючи великою кількістю молока. Великі дози аспірину й інших саліцилатів, прийняті протягом тривалого часу, можуть викликати алергійні реакції, прискорити процеси розпаду білків і жирів, викликати ослаблення слуху (дзенькіт у вухах). Тому не слід захоплюватися жарознижуючою властивістю аспірину. Необхідно пам'ятати, що лихоманка - це захисна реакція організму на великі температури, і її придушення (особливо при невисоких температурах) шкідлива для організму. Усе це варто мати на увазі і при прийомі таблеток, що містять ацетилсаліцилову кислоту (аскофен, цитрамон та ін.).

Анальгін і амідопирин (пірамідон) широко використовуються при різних болючих відчуттях (головний біль, радикуліти, міозити, невралгії, грипі, лихоманках, ревматизмі). У цих препаратів більш виражений знеболюючий ефект; їх протизапальна дія невелика. Тривале застосування цих ліків може викликати гноблення процесів кровотворення.

Снодійливі засоби пригнічуючи впливають на передачу порушення в головному мозку. По механізму впливу на центральну нервову систему їх відносять до наркотичних речовин. Невеликі дози снодійливих засобів діють заспокійливо, середні - викликають сон, великі - наркотичну дію. Бувають препарати тривалої дії (барбітал, фенобарбітал), середньої тривалості (нітразепам, барбаміл) і короткої дії (ноксирон, гексабарбітал).

Механізм сну під впливом снодійливих засобів відрізняється від природного, що характеризується чергуванням періодів «повільного» і «швидкого» (до 25% загальної тривалості) сну. Більшість снодійливих укорочує тривалість швидкого сну.

Значна кількість снодійливих відноситься до похідних барбітурової кислоти. Сама кислота снотворної дії не робить. Навіть невеликі дози барбітуратів сповільнюють звичайні швидкості рухових і психічних реакцій людини на зовнішні роздратування.

Про це повинні пам'ятати водії, тим більше що деякі барбітурати (фенобарбітал і барбітал) мають тривалий наслідок (до 3—5 днів). Для барбитуратів характерний ефект звикання, що розвивається вже через два тижні безупинного прийому. Інша особливість барбітуратів полягає в тому, що вони активують дію ряду ферментів (у мікросомах печінки), дезактивують лікарські сполуки. Тому дія ліків при їхньому спільному прийомі з барбітуратами може бути ослаблено. Барбітурати дещо знижують температуру тіла.

Усі ми за своє життя не раз і не два перехворіли такими інфекційними захворюваннями, як грип ст ангіна. Попередити ці й інші інфекційні хвороби можна за допомогою антисептиків і дезинфікуючих засобів, знищивши мікроби на підступах до організму. Організму в боротьбі з проникаючими в нього хвороботворними мікроорганізмами допомагають хіміотерапевтичні засоби, що володіють антибактеріальною, противірусною, протигрибковою і іншою дією.

До антибактеріальних хіміотерапевтичних засобів у першу чергу відносяться сульфаніламідні препарати й антибіотики. Сульфаніламіди — перші антибактеріальні засоби, використані в боротьбі з такими хворобами, як ангіна, пневмонія, дифтерія, різні шлунково-кишкові захворювання (дизентерія й ін.). Вони ефективні в боротьбі і з пневмококами, менінгококами, гонококами.

Лекція №24

Тема: Синтетичні миючі засоби.

ПЛАН

1. Поняття про синтетичні миючі засоби (СМЗ) та мило

2. Сполуки та компоненти миючих засобів, їх функції

Синтетичні миючі засоби – це натрієві солі кислих складних ефірів вищих спиртів і сірчаної кислоти:

R-CH2-OH + H-O-SO2-OH  R-CH2-O-SO2-OH + H2O

R-CH2-O-SO2-OH + NaOH  R-CH2-O-SO2-ONa + H2O

В останні роки виробництво синтетичних миючих засобів (СМЗ) у світі стало обчислюватися вже десятками мільйонів тонн у рік.

Якщо зануритися у далеке минуле, то можна довідатися про мило багато цікавого. Так, у далекій древності волосся для краси намазували оліями і пахощами. У дні жалоби голову посипали попелом. А потім - дивна справа - жир легко змивався, волосся ставало чистими, блискучими. Адже попіл у сполученні з оліями - прообраз мила.

Для прання ж використовували миючі глини і соки таких рослин, як мильний корінь, мильнянка. Після винаходу в XVI столітті пральної дошки одержав поширення й інший спосіб прання: білизна укладали в чан, над ним розстелялася полотнина, на яке насипали золу. У чан через полотнину заливали гарячу воду - від змішання з золою виходив луг, і білизна відпиралася швидше. На Русі й у деяких інших країнах щілинок брали із собою в лазню замість мила.

Мило ж довгий час стояло в одному ряді з медичними засобами і ліками. І лише в 1424 році в Італії, у Севоні, промисловим шляхом стали випускати тверде мило. Жири з'єднували не з золою, а з природною кальцинованою содою, що добували з озер. Для варіння мила використовували яловиче, бараняче, свиняче, кінське сало, кістяний, китовий і риб'ячий жир, відходи жирів різних виробництв. Додавали і рослинні олії - лляне, бавовняне, маслинове, мигдальне, кенжутове, кокосове і пальмове.

Поступово процес миловаріння удосконалювався. Був відкритий заводський спосіб одержання кальцинованої і каустичної соди, що значно здешевило виробництво мила.

Виробництво сучасного туалетного і господарського мила - автоматичний і хімічний процес. В останні роки одержали широке поширення різні ароматичні добавки і засоби дезінфекції. Однак лікарі нагадують: надлишок дезінфекції часом небезпечний. Звичайне мило звільняє від мікробів не гірше. А при двократному намилюванні практично цілком знищує їх.

Господарське тверде мило є сумішшю натрієвих солей природних і синтетичних жирних кислот. У залежності від способу переробки тверде господарське мило поділяють на піліроване (перетерте на вальцях), що містить 72% натрієвих солей жирних кислот, і звичайне, яке утримує в собі 60 і 70% натрієвих солей жирних кислот. Піліроване мило має яскраво-жовтий колір, 70%-е звичайне – жовтий і темно-жовтий, 60%-е, одержуване на основі жирової сировини з добавками нафтенових кислот, - темно-коричневий (застосовується головним чином для технічних цілей).

З твердого господарського мила механічним шляхом у невеликих обсягах виготовляють мильні порошки, гранули, стружку. Так, для одержання порошку суміш мила і соди розпорошують у середовищі холодного повітря.

2. Сполуки та компоненти миючих засобів, їх функції

Було показано, що мило миє тому, що є поверхнево-активною речовиною. При створенні СМЗ поверхнево-активні речовини стали  їх основними компонентами. Що ж із себе представляють ПАВ? Яка їхня роль у процесі прання? Відомо, що ношене більш тижня білизна збільшує свою масу майже на 5%: стільки збирається на ньому бруду. При пранні необхідно, щоб бруд перейшов із тканини в миючий розчин, у воду. Однак багато забруднень (якщо не більшість) у воді не розчиняються. Як же “відірвати” часточки бруду, що змочуються погано, від волокна, удержати їх у розчині і не дати їм повторно осісти на тканину? Для змочування тканини і часточок забруднень, диспергування й емульгування їх і застосовують ПАВ.

Але якщо частки забруднень у виді чи суспензій емульсій і перейшли в миючий розчин, - це ще не усі: вони повинні там залишитися і не осідати знову на білизні, що стирається. Щоб запобігти таке повторне забруднення білизни, у миючі засоби додають спеціальні антиресорбенти (карбоксиметилцеллюлозу, казеїн і ін.).

У прісній воді в розчиненому стані завжди містяться різні солі, в основному кальцію і магнію. Мила і деякі ПАВ утворять з цими солями нерозчинні сполуки, що осідають на тканині, утрудняють полоскання, додають їй твердість.

Для зв'язування солей твердості до складу СМЗ уводять спеціальні добавки: поліфосфати, силікати, кальциновану соду, деякі інші солі. Нагадаємо, що при пранні господарським милом ці добавки в миючий розчин ви повинні вводити самі. У цьому випадку можна скористатися нашатирним спиртом, тринатрийфосфатом і кальцинованою содою. Отже, перевага СМЗ полягає в тім, що їхні кальцієві солі розчинні у воді. Тому на відміну від звичайного мила вони не втрачають миючу дію й у твердій воді.

Миючі засоби містять також і лужні добавки (зокрема, кальциновану соду), що сприяють руйнуванню жирових забруднень. У деякі засоби для прання бавовни і льону вводять хімічні відбілювачі, у більшості випадків перборат натрію. При температурі вище 65ос ця сполука виділяє кисень, що знебарвлює й окисляє органічні сполуки, одночасно дезінфікуючи виріб.

Таким чином, поверхнево-активні речовини, лужні добавки, хімічні отбеливатели і ферменти – це основні речовини, що руйнують забруднення і видаляють їх із тканини, тобто основні компоненти сучасних СМЗ.

Крім зазначених речовин СМЗ можуть містити ще ряд корисних добавок. Так, щоб білизна виглядала білосніжним, а пофарбовані речі –яскравими, до складу миючих засобів вводять оптичні отбеливатели – флуоресціюючі речовини (так називані білі барвники), що осідають на тканині при пранні, але не руйнують її. Вони поглинають із сонячного спектра невидимі ультрафіолетові промені і “переводять” їхній у промені видимі, причому такого кольору (синього чи фіолетового), що, складаючись з жовтим кольором, дає білий, іншими словами, оброблена поверхня відбиває видимого світла більше, ніж поглинає, - вона стає джерелом видимого світла, здобуває крім білизни особливу яскравість.

Щоб у випраної білизни був приємний запах, в усі миючі засоби вводять парфумерні віддушки.

Існують і інші функціональні добавки: активатори розкладання хімічного відбілювача, гідротропи – речовини, що поліпшують розчинність компонентів, комлексони – речовини, що зв'язують солі заліза, і т.д.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

7162. Комплексная оценка состояния и уровня содержания автомобильной дороги 214.5 KB
  Комплексная оценка состояния и уровня содержания автомобильной дороги Вопросы оценки качества и уровня содержания автомобильных дорог играют решающее значение в области технической эксплуатации автомагистралей. Результаты такой оценки служа...
7163. Мехатронная система регулирования положения стрелы, которая должна обеспечить заданную точность угла регулирования 371 KB
  Введение Целью курсового проекта является расширение, углубление и закрепление знаний, полученных на лекциях и лабораторных занятиях по проектированию мехатронных систем, а результатом должна стать система регулирования положения заданного объекта....
7164. Изучение магнитного поля кругового тока 96.5 KB
  Изучение магнитного поля кругового тока 1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ Целью данной работы является изучение магнитного поля на оси витка с током и экспериментальная проверка закона Био–Савара–Лапласа. 2. ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА Экспери...
7165. Определение момента инерции твердых тел при поступательном и вращательном движении 260 KB
  Определение момента инерции твердых тел 1. Цель работы Целью настоящей работы является изучение основных законов динамики поступательного и вращательного движений твердых тел, экспериментальное определение момента инерции блока и сравнение его с рас...
7166. Создание графического редактора в среде Visual Basic 270.5 KB
  Введение Цель курсовой работы является создание графического редактора в среде VisualBasic. Задачами курсовой работы является изучение среды программирования VisualBasic, создание в ней работающих программных продуктов. Курсовая работа с...
7167. Фінансовий ринок. Класифікація структурних складових фінансового ринку 179.5 KB
  Фінансовий ринок Фінансовий ринок як механізм міжгалузевого перебігу капіталу, та перерозподілу коштів. Функції фінансового ринку. Класифікація структурних складових фінансового ринку. Фондовий ринок. Фінансові інститут...
7168. Інфляція та грошові реформи 1.08 MB
  Інфляція та грошові реформи Суть інфляції. Теоретичні концепції інфляції. Основні форми інфляції. Основні показники вимірювання інфляції. Методи регулювання інфляції. Грошові реформи: поняття та цілі. Класиф...
7169. Економічні потреби і виробничі можливості суспільства. Економічні інтереси 125.5 KB
  Економічні потребиі виробничі можливостісуспільства. Економічні інтереси План 1. Виробничі можливості суспільства і продукт виробництва 2. Виробничий потенціал і межа виробничих можливостей 3. Економічні потреби суспільства. Закон зроста...
7170. Економічна система суспільства 79 KB
  Економічна система суспільства План 1. Сутність і основні структурні елементи економічної системи 2. Продуктивні сили як матеріальна основа економічної системи 3. Економічні відносини як соціальна форма і спосіб організації економічної системи. Екон...