Стеариновая кислота - одно из самых распространенных органических соединений в природе. Она входит в состав многих животных и растительных жиров. Но что представляет собой эта загадочная кислота с длинным названием? Давайте разберемся!
Общая информация о стеариновой кислоте
Итак, стеариновая кислота - это представитель класса жирных карбоновых кислот. Ее открыл в 1816 году французский химик Мишель Эжен Шеврель в составе свиного жира. Отсюда и название: греческое "стеар" переводится как "жир".
По внешнему виду стеариновая кислота представляет собой белые кристаллы без запаха. Она практически нерастворима в воде, зато хорошо растворяется в органических растворителях, таких как эфир или бензол.
Химический состав и строение молекулы
Формула стеариновой кислоты - C18H36O2. Это насыщенная одноосновная карбоновая кислота с длинной углеводородной цепочкой, состоящей из 18 атомов углерода. По сути, молекула стеариновой кислоты представляет собой "уксусную кислоту", у которой водород при метильной группе замещен на длинный углеводородный "хвост" из 17 атомов углерода.
Атомы в молекуле соединены прочными ковалентными связями. Благодаря насыщенности углеродной цепи, молекула имеет прямолинейную форму.
Нахождение в природе
Стеариновая кислота встречается в природе довольно широко. Она входит в состав жиров и масел животного и растительного происхождения. Например, в бараньем жире содержится до 30% стеариновой кислоты. В растительных маслах ее содержание несколько ниже, около 10%.
В живых организмах синтез стеариновой кислоты происходит из пальмитиновой кислоты - с помощью ферментов удлиняется углеводородный хвост.
Содержание стеариновой кислоты в животных жирах максимально в бараньем жире (до ~30%), в растительных маслах — до 10% (пальмовое масло).
Получение стеариновой кислоты
В промышленности стеариновую кислоту получают несколькими основными способами:
- Гидрированием (насыщением водородом) олеиновой кислоты
- Окислением насыщенных углеводородов с помощью соединений марганца
- Выделением из природных источников, таких как гидролиз животных жиров
Чаще всего используется последний способ - переработка натуральных жиров с помощью щелочного гидролиза. При этом образуется смесь жирных кислот, из которой затем выделяют стеариновую кислоту.
Таким образом, мы узнали основные сведения о стеариновой кислоте и ее формуле. В следующих частях статьи...
Таким образом, мы узнали основные сведения о стеариновой кислоте и ее формуле. В следующих частях статьи рассмотрим более подробно некоторые аспекты.
Применение стеариновой кислоты
Благодаря своим физико-химическим свойствам, стеариновая кислота нашла широкое применение в разных отраслях промышленности. Рассмотрим основные области использования этого вещества.
- Производство мыла и косметики
- Изготовление свечей
- Выпуск резиновых изделий
- Приготовление смазочных материалов
Например, стеарат натрия входит в состав мыла, придавая ему необходимую твердость и матовость. Стеариновая кислота также используется в производстве косметических кремов и лосьонов в качестве эмульгатора и стабилизатора.
Триглицериды стеариновой кислоты
В природе стеариновая кислота чаще всего встречается в связанном виде, в составе сложных липидов - триглицеридов. Триглицерид стеариновой кислоты представляет собой эфир глицерина и трех молекул данной кислоты.
Триглицериды, содержащие стеариновую кислоту, играют важную роль в организме человека и животных, являясь основной формой запасания и транспортировки энергии.
Формула стеариновой кислоты и ее производных
Как мы уже говорили, молекулярная формула самой стеариновой кислоты - C18H36O2. Но в зависимости от того, о каком соединении этой кислоты идет речь, формула может видоизменяться.
Например, развернутая формула стеариновой кислоты будет выглядеть так: CH3(CH2)16COOH.
А вот формула натриевой соли (стеарата натрия) - C17H35COONa.
Любопытные факты о стеариновой кислоте
В заключение приведем пару интересных фактов об этом удивительном веществе:
- Стеариновая кислота была впервые обнаружена в свином сале (отсюда второе название - "свинная кислота")
- Чистая стеариновая кислота используется для изготовления свечей высшего качества
Таким образом, стеариновая кислота - поистине уникальное вещество, которое играет важную роль как в природе, так и в повседневной жизни человека.
Применение в пищевой промышленности
Еще одно важное направление использования стеариновой кислоты - пищевая промышленность. Благодаря своим эмульгирующим и стабилизирующим свойствам, она нашла широкое применение в производстве различных продуктов питания.
В частности, стеариновую кислоту добавляют в:
- Кондитерские изделия
- Мороженое
- Жевательную резинку
- Спреды
- Соусы и приправы
Она помогает этим продуктам сохранять однородную консистенцию, не расслаиваться при хранении. Кроме того, стеариновая кислота придает им более нежный вкус.
Безопасность применения
Несмотря на столь широкое использование, стеариновая кислота относится к безопасным пищевым добавкам и разрешена к применению в пищевой промышленности. Организм человека хорошо усваивает эту кислоту, она не оказывает токсичного действия.
Тем не менее, у людей с нарушенным обменом веществ употребление большого количества стеариновой кислоты может привести к отложению холестериновых бляшек в сосудах.
Переработка и утилизация
Отходы производства и потребления, содержащие стеариновую кислоту, требуют специальных методов переработки и обезвреживания перед захоронением на полигонах.
Для этих целей применяют различные химические и физико-химические методы - окисление, пиролиз, нейтрализацию.
При правильной утилизации стеариновая кислота не представляет угрозы для окружающей среды. Попадание ее в водоемы в больших количествах может привести к гибели обитающих там организмов.
Перспективы дальнейших исследований
Несмотря на давнюю историю изучения стеариновой кислоты, до конца не раскрыт весь спектр ее свойств и возможностей применения.
В частности, ведутся работы по созданию на ее основе эффективных лекарственных препаратов, медицинских материалов, биоразлагаемых пластиков.
Также перспективно дальнейшее исследование биологической роли стеариновой кислоты и ее производных в организме человека и животных.
