Введение
Установить структуру неизвестного вещества - до настоящего времени одна из центральных проблем органической химии. Качественный элементный анализ - первый этап в решении этой проблемы. Он дает возможность лишь узнать, их каких атомов состоит молекула данного органического соединения, но оставляет открытым вопрос о порядке их связей.
Несколько ближе подводит к решению вопроса количественный элементный анализ. С его помощью можно определить, в каком количественном соотношении находятся атомы в данной молекуле. А в совокупности с определением молекулярного веса можно так же вывести брутто - формулу исследуемого вещества. Однако выявить порядок связей атомов в молекуле можно лишь с помощью функционального анализа - определения отдельных группировок атомов, обладающих специфической реакционной способностью.
В функциональном анализе применяются чисто химические, физические и физико-химические методы. Последние из-за необходимости применения сложной аппаратуры редко применяются в студенческих практикумах, но находят все более широкое применение в научных лабораториях.
Целью работы - разработка методик стандартизации жиров для основы косметических композиций.
Объект исследования - жиры, или триглицериды природные органические соединения, полные сложные эфиры глицерина и одноосновных жирных кислот; входят в класс липидов.
Задачей наших исследований является изучение оптимальных условий для получения устойчивой основы крема.
Актуальность исследования заключается в том, что
из природного материала - жира получаем устойчивую основу крема, которая
придает коже мягкость и эластичность.
1. Теоретическая часть
.1 Идентификация
гидроксильной группы
Функциональная группа OH органических и неорганических соединений, в которой атомы водорода и кислорода связаны ковалентной связью <#"822726.files/image001.gif">
Рисунок 1. - ИК-спектр бетулина
Идентификация молекулы бетулина изучалась с помощью измерения ИК - спектра. Измерения ИК - спектра проводились на приборе Фурье - спектрометр инфракрасный ФСМ - 1201.
С помощью характеристических частот мы определили наличие в молекуле различных групп атомов и связей и тем самым провели функционально - групповой анализ [7].
В результате проведения данного анализа были
определены полосы соответствующих групп атомов и связей: при первичной О - Н -
валентное колебание 1100 см-1; С - О при вторичной гидроксильной
группе - валентное колебание 1109 см-1; вторичная О - Н - связанное
валентное колебание - 3405,1 см-1; С = С - валентное колебание 1643
см-1; С - Н лупанового скелета - валентные колебания 2927,5 и 2848,6
см1.
Таблица 2. - Анализ ИК-спектра бетулина
|
Химическая связь |
Тип колебания |
Диапазон частот, см-1 |
Значение идентифицированного колебания, см-1 |
|
Первичная О - Н |
валентное |
~1000 |
1100 |
|
Вторичная О - Н |
валентное |
3550 - 3200 |
3405,1 |
|
С - О при вторичной гидроксильной группе |
валентное |
~1100 |
1109 |
|
С = С |
валентное |
1600 - 1680 |
1643 |
|
С - Н лупанового скелета |
валентное |
2962 - 2853 |
2927,5, 2848,6 |
2.4 Йодное число жиров
Любой жир - животный или растительный - состоит из жирных кислот.
Так же человеческий жир состоит из насыщенных и ненасыщенных жирных кислот и имеет довольно постоянный состав:
· 49% олеиновой кислоты;
· 27% пальмитиновой кислоты;
· 9% линолевой кислоты;
· 8% пальмитолеиновой кислоты;
· 7% стеариновой кислоты.
Гусиный жир - это жир сугубо мононенасыщенный. Он схож по составу с человеческим жиром, в него так же входят насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты.
Гусиный жир имеет также преимущество над всеми
другими жирами, потому что он выдерживает высокие температуры (более 200°С), не
меняя своей молекулярной структуры. Поэтому объектом исследования мы выбрали
гусиный жир.
Таблица 3. - Физические свойства гусиного и утиного жира
|
Жир |
Цвет |
Запах |
|
Гусиный |
Желтоватого |
Специфический |
|
Утиный |
Светло - желтый |
Специфический |
Таблица 4. - Очистка жира
|
Исследуемый объект |
Запах |
Исследуемый объект |
Запах |
|
Гусиный жир + вода |
+ |
Утиный жир + вода |
+ |
|
Гусиный жир + активированный уголь |
Утиный жир + активированный уголь |
+ |
|
|
Гусиный жир + силикагель |
+++ |
Утиный жир + силикагель |
++ |
«+» - запах есть
«++» - запах незначителен
«+++» - запаха нет
Таблица 5. - Физические свойства очищенного жира
|
Жир |
Цвет |
Запах |
|
Гусиный |
Белый |
Нет |
|
Утиный |
Желтый |
Нет |
Определение степени не
предельности жира йодным числом. Йодное число - это количество граммов йода,
присоединяющегося к 100 г жира. Чем больше величина йодного числа, тем больше
двойных связей находится в остатках высших кислот, входящих в состав
триглицеридов (жира или масла).
Таблица 6. - Физические и химические константы некоторых липидов
|
Название жира |
Показатель преломления |
Йодное число |
|
Жир человека Сливочное масло Подсолнечное масло Рыбий жир Касторовое масло |
1,452-1,457 1,475-1,476 1,475-1,476 1,475-1,485 1,447-1,478 |
62,5-73,3 26-38 118-120 150-175 31-91 |
Расчет йодного числа (х) ведут
по формуле:
Х = ((А - В) * 0,75 * 100) /
(0,1 * 1000), (1.1)
Где А - объем спиртового раствора йода, израсходованного на титрование контроля; мл
В - объем спиртового раствора йода, израсходованного на титрование опыта; мл
,75 г - масса йода, соответствующая 200мл 0,05% спиртового раствора йода;
- перерасчет на 100 г жира;
,3 - навеска жира в граммах;
- коэффициент перевода мг йода в граммы
В коническую колбу емкостью 50-100 мл наливают
10 мл 10-процентного раствора растительного масла в хлороформе, добавляют 2
капли 2-процентного раствора крахмала и по каплям при энергичном встряхивании
приливают из бюретки 0,05-процентный спиртовой раствор йода до появления синего
окрашивания (на поверхности смеси появляется синее кольцо).
Таблица 7. - Полученные результаты йодного числа
|
Жир |
Проба |
Масса жира, г |
Объем 0,05% спиртовой р-ра йода, мл |
Йодное число |
|
Гусиный |
1 |
1,3 |
2 |
57,6 |
|
|
2 |
1,3 |
1,9 |
54,8 |
|
|
3 |
1,3 |
1,8 |
46,1 |
|
Среднее: |
|
|
1,9 |
52,8 |
|
Очищенный гусиный |
1 |
1,3 |
2,1 |
61 |
|
|
2 |
1,3 |
1,9 |
54,8 |
|
|
3 |
1,3 |
2 |
|
|
Среднее: |
|
|
2 |
57,8 |
Исходя из данных в таблице можно сказать, что на
титрование очищенного гусиного жира ушло на 5 мл больше [17].
Заключение
Основа косметического средства - это основная составляющая крема. Кремы могут быть жировыми (мази) и эмульсионными. И поэтому для своих исследований мы взяли гусиный и утиный жиры. В ходе проведенного эксперимента была выполнена следующая работа:
1. Предложена оптимальная систематика дезодорирования жиров. Наработаны гусиный и утиный дезодорированные жиры.
2. Определены основные физические свойства исследуемого жира.
· Цвет
· Запах
3. Проведен эксперимент на определение йодного
числа гусиного жира.
Список литературы
1 . Сиггиа С. Инструментальные методы анализа функциональных групп органических соединений. - М.: Мир, 1974.
. Смит В., Бочков А., Кейпл Р. Органический синтез. Наука и искусство - М.: Мир, 2001.
. Барган Я.Г. Органическая химия. - М.: Высшая школа, 1973.
4 . Ekman R. The Suberin Monomers and Triterpenoids from the Oute Bark of Betula Verrucosa Ehrh // Holzforschung. - 1983.
5 . Хиккинботтом В. Реакции органических соединений. Перевод с английского с дополнениями А.Я. Берлина, Я.Ф. Комиссарова. - 1939.
. Юинг Г. Инструментальные методы химического анализа - М.: Мир, 1989.
. Моррисон Р., Бойд Р. Органическая химия - М.: Мир, 1974.
8 . Roberts J.D., Caserio M.C. Supplement for basic principles of organic chemistry. - 1964.
9 . Кери Ф., Сандберг Р. Углубленный курс органической химии - М: Химия, 1981.
. Днепровский А.С., Темникова Т.И. Теоретические основы органической химии - Ленинград: Химия, 1991.
. Марч Дж. Органическая химия. - М.: Мир, 1987.
. Нейланд О.Я. Органическая химия. - М.: Высшая Школа, 1990.
. Грандберг И.И. Органическая химия. - М.: Дрофа, 2001.
. Грандберг И.И. практические и семинарские занятия по органической химии: Пособие для студ. вузов. - 4-е изд. - М.: Дрофа, 2001.
. Тюкавкина Н.А. Органическая химия - М.: Дрофа, 2004.
. Петров А.А., Бальян Х.В., Трощенко А.Т. Органическая химия. - СПб.: «Иван Федоров», 2002.
. Шукенова Р.Ж., Лежнева М.Ю., Мазик Е.А. Практикум по органической химии. - Петропавловск, 2008.
. Ионин Б.И., Ершов Б.А., Кольцов А.И. ЯМР спектроскопия в органической химии. - Л.: Химия, 1983. - 269 с.
. Шабаров Ю.С. Органическая химия. 1 том. - М.: Химия, 1994. - 494 с.
. Беллами Л. Новые данные по ИК спектрам сложных молекул. - М.: Мир, 1971. - 250 с.