ข่าว O-NET/GAT/PAT
ข่าวการศึกษา
คะแนน แอดมิชชั่น
สูงสุด-ต่ำสุด
คณิตศาสตร์
วิทยาศาสตร์
ฟิสิกส์ - เคมี - ชีวะ
ฟิสิกส์
เคมี
บทเรียนเคมี
ตารางธาตุ
ศัพท์เคมี
แบบฝึกหัดเคมี
ชีววิทยา
ภาษาอังกฤษ
ภาษาไทย
ดาราศาสตร์
ประวัติศาสตร์
มุมคนเก่ง
คลังข้อสอบเก่า
คลังความรู้หลักสูตรเก่า
I.Q. Tests
 

 

หน้าแรก | มุมนักเรียน | หน้าแรกฟิสิกส์-เคมี-ชีวะ | หน้าแรกเคมี | บทเรียนเคมี

บทเรียนเคมี
   

สารชีวโมเลกุล : ไขมันและน้ำมัน
 
ระดับชั้น : มัธยม 5

ไขมันและน้ำมัน โปรตีน เอนไซม์ คาร์โบไฮเดรต
สิ่งมีชีวิตทั้งพืชและสัตว์ ต้องอาศัยปัจจัยต่างๆ ในการดำรงชีวิต อาหารเป็นปัจจัยหนึ่งที่มีความสำคัญช่วยให้ร่างกายเจริญเติบโต สมบูรณ์แข็งแรง และมีพลังงานในการทำกิจกรรมต่างๆ พลังงานที่ร่างกายต้องใช้เหล่านี้ เป็นพลังงานที่อยู่ในพันธะเคมีในอาหารหรือสารประกอบอินทรีย์ สารอินทรีย์ที่พบในสิ่งมีชีวิตทั่วๆ ไป ได้แก่ ไขมัน โปรตีน คาร์โบไฮเดรต และกรดนิวคลีอิก รวมเรียกสารเหล่านี้ว่า สารชีวโมเลกุล ไขมัน โปรตีนและคาร์โบไฮเดรตเป็นองค์ประกอบพื้นฐานของอาหารที่จำเป็นต่อร่างกาย


ไขมันและน้ำมันเป็นสารประกอบประเภทเอสเทอร์ ที่ 25 °C มีสถานะเป็นของแข็งและของเหลวตามลำดับ เอสเทอร์ทั้งสองชนิดนี้ไม่ละลายน้ำ แต่ละลายได้ในตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น อีเทอร์ คลอโรฟอร์ม เฮกเซน หน้าที่สำคัญของไขมันและน้ำมันคือ เป็นโครงสร้างที่สำคัญของเยื่อหุ้มเซลล์และเป็นแหล่งพลังงานของสิ่งมีชีวิต ถ้าเรารับประทานอาหารมากเกินความต้องการของร่างกาย อาหารส่วนที่เหลือใช้จะเปลี่ยนเป็นไขมันสะสมไว้ในร่างกาย

ไขมันและน้ำมันพบได้ทั้งในพืชและสัตว์ ในพืชมักพบในผลและเมล็ด เช่น มะพร้าว มะกอก ปาล์ม ถั่วเหลือง ถั่วลิสง เมล็ดฝ้าย เมล็ดทานตะวัน ในสัตว์พบในไขมันสัตว์ ซึ่งสะสมอยู่ในเนื้อเยื่อไขมัน เช่น ไขมันวัว ไขมันแกะ ไขมันและน้ำมันเป็นเอสเทอร์ที่เกิดจากปฏิกิริยาระหว่างกลีเซอรอลกับกรดไขมัน ดังสมการ


หมู่แอลคิลทั้ง 3 หมู่ในโมเลกุลของไขมันหรือน้ำมันอาจเป็นชนิดเดียวกันหรือต่างชนิดกันก็ได้ และในหมู่แอลคิลอาจมีทั้งพันธะเดี่ยวและพันธะคู่ขึ้นอยู่กับชนิดของกรดไขมัน

กรดไขมัน

ไขมันและน้ำมันที่พบในธรรมชาติเป็นเอสเทอร์ของกรดไขมันหลายชนิด เมื่อถูกไฮโดรไลซ์ โดยมีตัวเร่งปฏิกิริยา จะได้กรดไขมันชนิดต่างๆ แล้วแต่ชนิดของไขมันและน้ำมันนั้นๆ

กรดไขมันส่วนใหญ่ที่พบในพืชและในสัตว์ชั้นสูงจะไม่อยู่ในรูปของกรดไขมันอิสระ แต่จะเป็นองค์ประกอบในโครงสร้างของไขมันและน้ำมันในเซลล์และในเนื้อเยื่อ กรดไขมันส่วนใหญ่จะมีจำนวนคาร์บอนอะตอมเป็นเลขคู่ ที่พบมากคือมีจำนวนคาร์บอน 16 หรือ 18 อะตอม และมีทั้งกรดไขมันอิ่มตัวและกรดไขมันไม่อิ่มตัว

กรดไขมันทั้งประเภทอิ่มตัวและไม่อิ่มตัวจะมีจุดหลอมเหลวเพิ่มขึ้นเมื่อจำนวนคาร์บอนอะตอมหรือมวลโมเลกุลเพิ่มขึ้น กรดไขมันอิ่มตัวจะมีจุดหลอมเหลวต่ำกว่ากรดไขมันอิ่มตัวที่มีจำนวนคาร์บอนเท่ากัน

เอสเทอร์ที่มีองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นกรดไขมันอิ่มตัว เช่น ไขมันวัว จะมีสถานะเป็นของแข็งที่อุณหภูมิห้อง และสามารถเกิดปฏิกิริยาการเติมกับสารละลายโบรมีนในคาร์บอนเตตระคลอไรด์ได้ดี เช่น น้ำมันถั่วเหลือง น้ำมันข้าวโพด น้ำมันมะกอก

สมบัติและปฏิกิริยาบางประการของไขมันและน้ำมัน

สูตรทั่วไปของไขมันและน้ำมัน---------------

โมเลกุลของไขมันและน้ำมันมีส่วนที่มีขั้วกับส่วนที่ไม่มีขั้ว และมีหมู่แอลคิลที่มาจากกรดไขมันต่างชนิดกัน จึงทำให้ไขมันและน้ำมันมีสมบัติบางประการแตกต่างกัน ไขมันและน้ำมันละลายได้ดีในเฮกเซน ละลายได้น้อยในเอทานอลและไม่ละลายในน้ำ เนื่องจากไขมันและน้ำมันมีส่วนของโมเลกุลที่ไม่มีขั้ว จึงละลายได้ดีในตัวทำละลายที่ไม่มีขั้วหรือตัวทำละลายอินทรีย์

เมื่อเก็บไขมันหรือน้ำมันไว้ในที่มีอากาศค่อนข้างร้อนเป็นเวลานาน จะพบว่าเกิดกลิ่นเหม็นเรียกว่า เกิดการเหม็นหืน การเหม็นหืนของน้ำมันเกิดจากปฏิกิริยาปฏิกิริยาระหว่างไขมันหรือน้ำมันกับออกซิเจน โดยออกซิเจนเข้าทำปฏิกิริยาตรงตำแหน่งพันธะคู่ของกรดไขมัน ได้ผลิตภัณฑ์เป็นแอลดีไฮด์และกรดไขมันที่มีโมเลกุลขนาดเล็ก ระเหยได้ง่าย และมีกลิ่นเหม็น

ไขมันจากสัตว์เป็นเอสเทอร์ที่มีองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นกรดไขมันอิ่มตัว เหม็นหืนได้ง่ายกว่าน้ำมันพืช เนื่องจากในน้ำมันพืชมีสารช่วยป้องกันการเหม็นหืน คือ วิตามินอี ซึ่งทำหน้าที่เป็นสารต่อต้านการทำปฏิกิริยากับออกซิเจนที่พันธะคู่

น้ำมันชนิดหนึ่งซึ่งไม่ละลายน้ำ เมื่อทำปฏิกิริยากับเบสแล้วได้สารใหม่ที่เกิดฟองกับน้ำ สารนั้นคือ สบู่ ซึ่งเกิดจากไขมันหรือน้ำมันทำปฏิกิริยากับโซเดียมไฮดรอกไซด์ได้เกลือโซเดียมของกรดไขมันกับกลีเซอรอล เรียกปฏิกิริยานี้ว่า สะปอนนิฟิเคชัน (Sponification) เขียนสมการแสดงได้ดังนี้


โมเลกุลของสบู่มีส่วนประกอบ 2 ส่วน ได้แก่ ส่วนที่ไม่มีขั้วซึ่งเป็นด้านของไฮโดรคาร์บอน และส่วนที่มีขั้วคือด้านโซเดียมคาร์บอกซิเลต (-COO-Na+)

เสื้อผ้าที่เปื้อนคราบน้ำมันต่างๆ ตลอดจนสิ่งสกปรกและฝุ่นละอองที่เกาะติดอยู่กับไขมันบนผิวหนังสามารถชะล้างออกได้ด้วยสบู่ โดยสบู่จะทำให้สิ่งสกปรกหลุดออกมาและแพร่กระจายอยู่ในน้ำในรูปของอิมัลชัน ซึ่งด้านที่เป็นขั้วลบของสบู่จะละลายอยู่ในน้ำและด้านที่ไม่มีขั้วจะล้อมรอบหยดน้ำมันและสิ่งสกปรก

สบู่จะไม่เกิดฟองกับน้ำกระด้าง เนื่องจากน้ำกระด้างมีแคลเซียมไอออนและแมกนีเซียมไอออน (Ca2+, Mg2+) ซึ่งจะทำปฏิกิริยากับสบู่เกิดเป็นเกลือของแคลเซียมและแมกนีเซียมแล้วตกตะกอนเกิดเป็นไคลสบู่ลอยเป็นฝ้าอยู่บนผิวน้ำ

ปัจจุบันนี้นิยมใช้ผงซักฟอกในการซักล้างกันอย่างกว้างขวาง ผงซักฟอกเป็นเกลือโซเดียมซัลโฟเนตของกรดไขมันมีสมบัติที่เหมือนสบู่ คือในโมเลกุลประกอบด้วยส่วนที่มีขั้วซึ่งละลายได้ในน้ำ และส่วนที่ไม่มีขั้วซึ่งละลายได้ในน้ำมัน ด้านมีขั้วคือโซเดียมซัลโฟเนต และด้านไม่มีขั้วคือไฮโดรคาร์บอน แต่ต่างกันตรงที่ผงซักฟอกจะทำงานได้ดีในสภาวะเป็นกรดและในน้ำกระด้าง เพราะแคลเซียมไอออนและแมกนีเซียมไอออนจะทำปฏิกิริยากับผงซักฟอกได้เกลือซัลโฟเนตของแคลเซียมซึ่งละลายน้ำได้ แต่มีข้อเสียคือสลายตัวได้ยากกว่าสบู่และมีผลเสียต่อสิ่งแวดล้อมมาก


ที่มาข้อมูล : หนังสือเรียนวิชาเคมี เล่ม 4 ว033 หลักสูตรมัธยมศึกษาตอนปลาย พุทธศักราช 2524 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ.2533) กระทรวงศึกษาธิการ.
http://www.rbru.ac.th
จำนวนคนอ่าน 34566 คน
   
 

© 2000 - 2014 www.myfirstbrain.com All Rights Reserved