ცხიმები მზადდება ტრიგლიცერიდებისგან და ზოგადად იხსნება ორგანულ გამხსნელებში და წყალში არ იხსნება. ნახშირწყალბადების ჯაჭვები ტრიგლიცერიდებში განსაზღვრავს ცხიმების სტრუქტურასა და ფუნქციონირებას. ნახშირწყალბადების წყალგამძლეობა მათ წყალში ხსნადს ხდის და აგრეთვე ხელს უწყობს მიცელების წარმოქმნას, რომლებიც წარმოადგენენ ცხიმის სფერულ წარმონაქმნებს წყალხსნარში. ნახშირწყალბადები ასევე თამაშობენ როლს ცხიმის დნობის წერტილებში გაჯერების, ან ნახშირწყალბადების ნახშირბადის ატომებს შორის არსებული ორმაგი ობლიგაციების რაოდენობით.
რა არის ცხიმები?
ცხიმები მიეკუთვნებიან ლიპიდების კატეგორიას, რომლებიც ზოგადად იხსნება ორგანულ გამხსნელებში და წყალში არ იხსნება. ცხიმები შეიძლება იყოს თხევადი, ისევე როგორც ზეთი, ან მყარი, როგორც კარაქი, ოთახის ტემპერატურაზე. ზეთსა და კარაქს შორის სხვაობა გამოწვეულია ცხიმოვანი მჟავების კუდის გაჯერებით. ცხიმები სხვა ლიპიდებისგან განსხვავებით არის ქიმიური სტრუქტურა და ფიზიკური თვისებები. ცხიმები ენერგიის შენახვისა და იზოლაციის მნიშვნელოვანი წყაროა.
ცხიმების სტრუქტურა
•••რაიან მაკვეი / Lifesize / გეტის სურათები
ცხიმები შედგება გლიცერინის ტესტერებისაგან, რომლებიც ერთვის ცხიმოვანი მჟავის კუდებს, ნახშირწყალბადებისგან. იმის გამო, რომ თითოეული გლიცერინისთვის არის სამი ცხიმოვანი მჟავა, ცხიმებს ხშირად ტრიგლიცერიდებს უწოდებენ. ნახშირწყალბადების ჯაჭვი, რომელიც ქმნის ცხიმოვან მჟავებს, ქმნის მოლეკულის კუდის ბოლოს ჰიდროფობიურ, ან წყლის მდგრადობას, ხოლო გლიცერინის თავი არის ჰიდროფილური, ან "წყლის მოყვარული". ეს თვისებები განპირობებულია თითოეული მოლეკულების პოლარულობით მხარე ჰიდროფობია განპირობებულია ნახშირწყალბადების ჯაჭვებში ნახშირბად-ნახშირბადის და ნახშირწყალბადური ბმების არაპოლარული მახასიათებლებით. გლიცერინის ჰიდროფილური მახასიათებელი განპირობებულია ჰიდროქსილის ჯგუფებით, რომლებიც მოლეკულას პოლარულს ხდის და ადვილად ერევა სხვა პოლარულ მოლეკულებთან, მაგალითად წყალთან.
ნახშირწყალბადები და მიცელები
•••Comstock სურათები / Comstock / გეტის სურათები
ცხიმების ერთ-ერთი უჩვეულო თვისება არის ემულსიფიკაციის უნარი. ემულსიფიკაცია არის საპნის მთავარი კონცეფცია, რომელსაც შეუძლია ურთიერთქმედება როგორც პოლარულ წყალთან, ისე არაპოლარული ჭუჭყის ნაწილაკებთან. ცხიმოვანი მჟავის პოლარული თავი ურთიერთქმედებს წყალთან და არაპოლარული კუდები შეიძლება ურთიერთქმედებდეს ჭუჭყთან. ამ ემულსიფიკაციას შეუძლია შექმნას მიცელები - ცხიმოვანი მჟავების ბურთულები - სადაც პოლარული თავები ქმნიან გარეთა შრეს, ხოლო ჰიდროფობიური კუდები - შიდა ფენას. ნახშირწყალბადების გარეშე, მიცელქები შეუძლებელი იქნებოდა, რადგან მიცელების კრიტიკული კონცენტრაციის ჰიდროფობიურობის ზღვარი ან სმკ მნიშვნელოვან როლს თამაშობს მიცელების წარმოქმნაში. ნახშირწყალბადების ჰიდროფობია გარკვეულ წერტილამდე მიაღწევს პოლარულ გამხსნელში, ნახშირწყალბადები ავტომატურად ერწყმიან ერთმანეთს. პოლარული ხელმძღვანელები გარედან უბიძგებენ პოლარულ გამხსნელთან ურთიერთქმედებისგან და ყველა პოლარული მოლეკულა გამორიცხულია მიცელის შიდა მოცულობა, რადგან არაპოლარული ჭუჭყის ნაწილაკები და ნახშირწყალბადები ავსებს ინტერიერს სივრცე
გაჯერებული უჯერი ცხიმები
სატურაცია გულისხმობს ნახშირწყალბადების კუდში არსებული ორმაგი ბმების რაოდენობას. ზოგიერთ ცხიმს ორმაგი ბმა არ აქვს და ნახშირწყალბადის კუდს მიემაგრება მაქსიმალური წყალბადის ატომები. გაჯერებული ცხიმების სახელით ცნობილია, რომ ეს ცხიმოვანი მჟავები სწორი სტრუქტურაა და მჭიდროდ არის შეფუთული, რათა მყარი იყოს ოთახის ტემპერატურაზე. გაჯერება ასევე განსაზღვრავს ცხიმოვანი მჟავების ფიზიკურ მდგომარეობას და დნობის წერტილებს. მაგალითად, მაშინ, როდესაც გაჯერებული ცხიმები მყარია, ოთახის ტემპერატურაზე მათი სტრუქტურის გამო, უჯერი ცხიმებს, მაგალითად ზეთებს, ნახშირწყალბადების კუდები აქვს მოსახვევები ნახშირბად-ნახშირბადში ორმაგი კავშირისგან. ობლიგაციები. მოსახვევები იწვევს ზეთების სითხის ან ნახევრად მყარი ოთახის ტემპერატურას. ამიტომ, გაჯერებულ ცხიმებს აქვთ უფრო მაღალი დნობის წერტილები ნახშირწყალბადის კუდების სწორი სტრუქტურის გამო. გაჯერებული ცხიმების ორმაგი ობლიგაციები უფრო ადვილად იშლება უფრო დაბალ ტემპერატურაზე.