More Related Content
Similar to Polymer and lipid (6)
Polymer and lipid
- 2. เนื้อหา
▪ รู้จักกับพอลิเมอร์
▪ โคพอลิเมอร์(Copolymer) & โฮโมพอลิเมอร์(Homopolymer)
▪ ปฏิกิริยาการเกิดพอลิเมอร์
▪ ปฏิกิริยาพอลิเมอร์ไรเซชันแบบเติม (Addition polymerization reaction)
▪ ปฏิกิริยาพอลิเมอร์ไรเซชันแบบควบแน่น (Condensation polymerization reaction)
▪ โครงสร้างและคุณสมบัติของพอลิเมอร์
▪ ผลิตภัณฑ์จากพอลิเมอร์
▪ พลาสติก (Plastic)
▪ เส้นใย
▪ ยาง
▪ สารละลายและลาเทกซ์
- 3. รู้จักกับพอลิเมอร์
พอลิเมอร์ polymer) ความหมายของพอลิเมอร์นั้นก็มาจากรากศัพท์กรีกสาคัญ 2 คา คือ Poly (จานวนมาก) และ Meros (ส่วน หรือ หน่วย)
พอลิเมอร์เป็นสารโมเลกุลขนาดใหญ่ (Macromolecule) พอลิเมอร์จะประกอบไปด้วยหน่วยซ้ากัน (repeating unit) ของมอนอเมอร์ (Monomer)
หลายๆหน่วยมาทาปฏิกิริยากัน มอนอเมอร์นี้จัดเป็นสารไมโครโมเลกุล ( Micromolecule ) ชนิดหนึ่ง พอลิเมอร์ที่ประกอบด้วยหน่วยย่อยหรือมอนอเมอร์
ชนิดเดียวกันทั้งหมด จัดเป็นโฮโมพอลิเมอร์ (Homopolymer) แต่ถ้ามีมอนอเมอร์ต่างกันตั้งแต่ 1 ชนิดขึ้นไป จัดเป็นโคพอลิเมอร์ (Copolymer)
สารบางอย่างที่มีสมบัติอย่างพอลิเมอร์ เช่น สารพวกไขมันที่มีแต่ละหน่วยที่ไม่ซ้ากันนั้นจะเป็นเพียงแค่สารแมคโครโมเลกุลเท่านั้น ไม่จัดเป็นพอลิเมอร์
- 4. รู้จักกับพอลิเมอร์
พอลิเมอร์มีทั้งที่เกิดเองในธรรมชาติ (Natural polymer)
และพอลิเมอร์สังเคราะห์ (Synthetic polymer) ตัวอย่างของ โพลิเมอร์ ธรรมชาติ
ได้แก่ แป้ง เซลลูโลส โปรตีน กรดนิวคลีอิก และยางธรรมชาติ ส่วนพอลิเมอร์สังเคราะห์
เช่น พลาสติก เส้นใย โฟม และกาว พอลิเมอร์ทั้งสองชนิดนี้เข้ามามีบทบาท
มากในชีวิตประจาวันเราต้องใช้ประโยชน์จากพอลิเมอร์
และพอลิเมอร์แต่ละชนิดมีสมบัติต่างกัน จึงนาหน้าที่หรือนาไปใช้งานที่ต่างกันได้
พอลิเมอร์ที่เป็นที่นิยมใช้มากที่สุดคือพลาสติก ซึ่งเป็นคาที่ใช้อ้างถึงกลุ่มของวัสดุธรรมชาติ
และสังเคราะห์กลุ่มใหญ่ที่มีคุณสมบัติและการใช้งานต่างกัน
พอลิเมอร์ธรรมชาติเช่น ชแล็ก และอาพันที่ใช้มาเป็นเวลากว่าศตวรรษ พอลิเมอร์ ชีวภาพ
เช่น โปรตีนและกรดนิวคลีอิกที่มีบทบาทสาคัญในกระบวนการทางชีวภาพ
พอลิเมอร์ธรรมชาติอื่น ๆ เช่นเซลลูโลสที่เป็นองค์ประกอบหลักของกระดาษและไม้
พอลิเมอร์สังเคราะห์ที่เป็นที่รู้จักกันดี ได้แก่ บาเกไลต์, นีโอพรีน, ไนลอน,
พีวีซี, พอลิสไตรีน, พอลิอคริโลไนไตรล์ และพีวีบี การศึกษาเกี่ยวกับพอลิเมอร์
ได้แก่ เคมีพอลิเมอร์, ฟิสิกส์พอลิเมอร์ และวิทยาศาสตร์พอลิเมอร์
ฝ้าย
(Natural polymer)
พลาสติก (Synthetic polymer)
- 5. โคพอลิเมอร์(Copolymer) & โฮโมพอลิเมอร์(Homopolymer)
โคพอลิเมอร์ หรือ เฮเทอโรพอลิเมอร์ (Copolymer)
คือพอลิเมอร์ที่ได้จากการสังเคราะห์สารมอนอเมอร์ตั้งแต่สองชนิดขึ้นไป
มีความหมายโดยทั่วไปตรงข้ามกับโฮโมพอลิเมอร์ซึ่งสังเคราะห์
จากมอนอเมอร์เพียงชนิดเดียว
กระบวนการสังเคราะห์โคพอลิเมอร์(Copolymerization)
ยังอ้างอิงไปถึงวิธีการสังเคราะห์ทางเคมีในการสังเคราะห์โคพอลิเมอร์
โฮโมพอลิเมอร์ (Homopolymer) คือ พอลิเมอร์ที่เกิดจากมอนอเมอร์
ชนิดเดียวกันทั้งหมด เช่น แป้ง พอลิเมอร์ และพีวีซี เป็นต้น
- 9. โครงสร้างและคุณสมบัติของพอลิเมอร์
พอลิเมอร์แบบเส้น (Chain length polymer)
เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากมอนอเมอร์ สร้าง
พันธะต่อกันเป็นสายยาว โซ่พอลิเมอร์เรียงชิดกัน
มากว่าโครงสร้างแบบอื่น ๆ จึงมีความหนาแน่น
และจุดหลอมเหลวสูง มีลักษณะแข็ง ขุ่นเหนียวกว่า
โครงสร้างอื่น ๆ ตัวอย่าง PVC พอลิสไตรีน พอลิ
เอทิลีน
พอลิเมอร์แบบกิ่ง (Branched polymer)
เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากมอนอเมอร์
ยึดกันแตกกิ่งก้านสาขา มีทั้งโซ่สั้นและโซ่ยาว
กิ่งที่แตกจาก พอลิเมอร์ของโซ่หลัก ทาให้ไม่
สามารถจัดเรียงโซ่พอลิเมอร์ให้
ชิดกันได้มาก จึงมีความหนาแน่นและจุด
หลอมเหลวต่ายืดหยุ่นได้ ความเหนียวต่า
โครงสร้างเปลี่ยนรูปได้ง่ายเมื่ออุณหภูมิ
เพิ่มขึ้น ตัวอย่าง พอลิเอทิลีน
ชนิดความหนาแน่นต่า
พอลิเมอร์แบบร่างแห (Croos -linking polymer)
เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากมอนอเมอร์ต่อเชื่อมกัน
เป็นร่างแห พอลิเมอร์ชนิดนี้มีความแข็งแกร่ง และเปราะ
หักง่าย ตัวอย่างเบกาไลต์ เมลามีนใช้ทาถ้วยชาม
- 11. พลาสติก (Plastic)
เทอร์มอพลาสติก (Thermoplastic)
เป็นพลาสติกที่อ่อนตัวเมื่อได้รับความร้อน และเมื่ออุณหภูมิ
ลดลงจะแข็งตัว ถ้าให้ความร้อนอีกก็จะอ่อนตัว และสามารถทาให้
กลับเป็นรูปร่างเดิม
หรือเปลี่ยนรูปร่างได้ โดยสมบัติของพลาสติกไม่เปลี่ยนแปลง จึง
สามารถนากลับมาใช้ใหม่ได้ พอลิเมอร์แบบนี้มีโครงสร้างแบบเส้น
หรือโซ่กิ่ง
มีการเชื่อมต่อระหว่างโซ่พอลิเมอร์น้อยมาก เช่น พอลิเอทิลีน พอ
ลิโพรพิลีน พอสไตรีน
พลาสติกเทอร์มอเซ็ต (Thermosetting Plastic)
เป็นพลาสติกที่ขึ้นรูปด้วยการผ่านความร้อนหรือแรงดันแล้วจะม่สามารถนา
กลับมาขึ้นรูปใหม่ได้อีก เพราะพอลิเมอร์ประเภทนี้ มีการเชื่อมต่อ
ระหว่างโซ่โมเลกุลแบบร่างแห เมื่อแข็งตัวแล้วจะมีความแข็งมาก ทนต่อความร้อนและ
ความดันได้ดีกว่าเทอร์มอพลาสติก ถ้าทาให้มีอุณหภูมิสูงมากจะแตกและไหม้เป็นเถ้า
เช่น พอลิฟีนอลฟอร์มาลดีไฮด์ พอลิเมลามีนฟอร์มาลดีไฮด์ และพอลิยูรีเทน
- 13. PE (POLYETHYLENE)
1.โพลิเอทิลินเป็นพลาสติกที่นิยมใช้มากที่สุดสาหรับเป็นบรรจุภัณฑ์ นิยมผลิตเป็นถุง,
ฟิล์ม ขวด และเครื่องใช้ในครัวเรือน พลาสติกในกลุ่มนี้แบ่งเป็น 2 ชนิดใหญ่ ๆ คือ
1.LDPE (Low density polyethylene) นิยมผลิตเป็นถุง ฟิล์มหด (Shink film)
และฟิล์มยืด (Stretch film) หรือใช้เคลือบกับวัสดุภัณฑ์ชนิดอื่น เพื่อช่วยในการปิด
ผนึกและป้องกันไอน้า
2.HDPE (High density polyethylene) นิยมผลิตเป็นขวด ถาด เครื่องใช้ใน
ครัวเรือน เพราะเป็นพลาสติกที่มีความคงรูปได้ดีกว่า LDPE หรือใช้เคลือบกับวัสดุ
ภัณฑ์อื่น เพื่อเพิ่มความแข็งแรง และช่วยในการปิดผนึก
การใข้งาน : สามารถใช้บรรจุผลิตภัณฑ์อาหารที่มีต่อการซึมผ่านเข้าออกของก๊าซ
เช่น ผักผลไม้สด (LDPE) เพราะ LDPE
ยอมให้ออกซิเจนผ่านเข้าออกได้ ป้องกันความชื้น ได้ดี เหมาะสมกับอาหาร หรือ
อุตสาหกรรมทั่วไปที่ไม่ต้องการความชื้น ไม่เมาะสมสาหรับบรรจุของเหลวที่มีส่วนผสม
ของตัวทาละลาย (solent)
PE (POLYETHYLENE)
- 14. PP (POLYPROPYLENE)
โพลิโพรพิลินเป็นพลาสติกที่มีคุณสมบัติใกล้เคียงกับ PE แต่มีความทนทานต่อความ
ร้อนได้สูงถึง 120บ C (ในขณะที่ LDPE ทนร้อนได้ 80บ C) ป้องกันการซึมผ่านของไอ
น้าได้ดี มีความทนทานต่อสารเคมี ตัวทาละลาย วิธีการผลิตฟิล์มทาให้เกิดฟิล์ม 2
ชนิด คือ
OPP (oriented polypropylene) และ CPP (cast polypropylene)
การใช้งาน : สามารถใช้บรรจุผลิตภัณฑ์อาหาร สินค้าอุตสาหกรรมทุกชนิด ไม่
เหมาะสมกับอาหารสดจาพวกผักผลไม้ เพราะอัตราการซึมผ่านของก๊าซต่า ใช้บรรจุ
อาหารร้อนได้
(CPP) นิยมเรียกว่า ถุงร้อน
OPP (oriented polypropylene)
CPP (cast polypropylene)
- 15. PVC (POLYVINYLCHLORIDE : U)
เป็นพลาสติกที่สามารถทาให้มีความยืดหยุ่น และปรับปรุงแต่งคุณสมบัติของพลาสติก
ได้มาก ดังนั้น จึงก่อให้เกิดปัญหาในการใช้งานกับอาหาร เนื่องจากสารที่เติม
(plasticizer) หรือ สรตั้งต้น (monomer) สามารถหลุด (migrate) ออกมาปนเปื้อน
กับอาหารได้
การใช้งาน : เพื่อผลิตเป็นฟิล์มใช้ห่อผักผลไม้ เพราะยอมให้ไอน้าซึมผ่านได้ดี และยอม
ให้ก๊าซออกซิเจนเข้าออกได้ดี ไม่เหมาะที่จะใช้อุณหภูมิสูงเกิน 80บ C
- 16. PS (POLYSTYRENE)
โพลิสไตรีนเป็นพลาสติกที่นิยมใช้มากชนิดหนึ่ง เนื่องจากเป็นฟิล์มที่มีความใส มีวามมัน
วาวและเหนียว ป้องกันการซึมผ่านของก๊าซได้ต่า และมีความคงรูปดี จึงเหมาะสาหรับ
การผลิตด้วยเครื่องจักรที่มีความเร็วสูง
การใช้งาน : ใช้ห่อ หรือทาถุงบรรจุผลิตผลเกษตร เช่น ผัก ผลไม้ ไม้ตัดดอก เพราะ
ก๊าซและไอ้น้าเข้า-ออกได้ดี และนิยมทาเป็นหน้าต่างของกล่องกระดาษแข็ง เพื่อให้
สามารถมองเห็นสินค้าได้ดี เนื่องจากสามารถเคลือบด้วยไอของอะลูมิเนียม
(metallizing) ได้ดี จึงนิยมทาเป็นถุงสาหรับบรรจุอาหารสาเร็จรูป ทาให้สามารถคง
รูปได้ดี
- 19. •จุดเด่นของพลาสติกแต่ละชนิดเมื่อนามาทาเป็นฟิล์มประกบ หรือรีด
ร่วมกัน
•HA = วัสดุเชื่อมประสาน
•PP = ป้องกันความชื้นได้ดี
•LDPE = ปิดผนึก
•EVIH = ป้องกันกลิ่นและออกซิเจนได้ดี
•PET = ป้องกันไอน้า และก๊าซดีมาก
•PVDC = พิมพ์ได้ง่าย
•PS = มีความใส
•Lonomer = ป้องกันการซึมผ่านของไขมัน
•CPP = ทนความร้อน
•PA = มีความเหนียว และป้องกันการซึมผ่านก๊าซดี
ส่วนประกอบของพลาสติก ตัวอย่างการใช้งาน
กระดาษ/ LDPE / Al / LDPE อาหารแห้ง
PET / Al / LDPE อาหารที่ต้องฆ่าเชื้อด้วยความร้อน
OPP / LDPE บะหมี่กึ่งสาเร็จรูป
PET / LDP อาหารแช่แข็ง
PET / PVDC / CPP แฮม, เนยแข็ง, นมผง
ส่วนประกอบของพลาสติก ตัวอย่างการใช้งาน
LDPE / LDPE น้านมสดพลาสเจอร์ไรซ์
PS / lonomer ไส้กรอก, เนยแข็ง
LDPE / EVA / PP อาหารแป้งปรุงรส
LDPE / HA/ PA / HA / LDE แฮม, เนยแข็ง, นมผง
พลาสติกประกบ (IAMINATED PLASTIC SLIM)
เป็นฟิล์มพลาสติกมากกว่าหนึ่งชนิดที่นามาประกบกัน (Iamination) หรือ นาพลาสติกไปประกบกับวัสดุอื่น เช่น กระดาษ แผ่นเปลวอะลูมิเนียม
ข้อดี : เพื่อเพิ่มคุณสมบัติของวัสดุภัณฑ์ให้มีความเหมาะสมต่อการนาไปใช้มากยิ่งขึ้น เพราะพลาสติกแต่ละชนิดจะมีข้อดีต่างกัน
ข้อเสีย : พลาสติกกลุ่มนี้ก่อให้เกิดปัญหาในการนาพลาสติกกลับมาแปรรูปใหม่ เพราะไม่สามารถแยกพลาสติกแต่ละชนิดออกจากกันได้
พลาสติกรีดร่วม
(CO-EXTRUDED PLASTIC FILM)
เป็นฟิล์มที่มีมากกว่าหนึ่งชั้น อาจเป็นพลาสติกชนิดเดียวกันหรือต่างกันก็ได้
- 20. พลาสติกที่ย่อยสลายได้ (BIODEGRADABLE PLASTIC)
พลาสติกที่ย่อยสลายได้ เป็นพลาสติกที่ดัดแปลงให้มีสารที่ย่อยสลายได้ตามธรรมชาติ แทรกเข้าไปในโมเลกุลของโพลีเมอร์ของ
พลาสติก เช่น แป้ง หรือ แป้งดัดแปร (modified starch)
พลาสติก เช่น PE แม้จะเติมแป้งลงไป แต่การย่อยสลายก็จะเริ่มจากการย่อยสลายโพลีเมอร์ของพลาสติก โดยการให้ถูก
ออกซิไดซ์แสง (Photo oxidation) ก่อน หลังจากนั้น แป้งจึงจะถูกย่อยสลาย พลาสติกกลุ่มนี้การนามาแรรูปใหม่จะเป็นไป
ไม่ได้
นอกจากนี้ ฟิล์มที่ใช้ห่ออาหารที่จัดเป็นฟิล์มที่ย่อยสลายได้ สามารถผลิตจากโปรตีนหรือแป้งจากวัตถุดิบทางการเกษตร เช่น
แป้งมันสาปะหลัง แป้งถั่วเขียว พลาสติกในกลุ่มนี้ สามารถใช้ห่ออาหาร ยา ฟิล์มจะสามารถบริโภคร่วมกับอาหารหรือยาได้
ข้อจากัด คือ ต้นทุนการผลิตยังสูง และการผลิตจานวนมากยังมีปัญหาด้านเครื่องจักร
- 21. เส้นใย
เส้นใย (Fibers) คือ พอลิเมอร์ชนิดหนึ่งที่มีโครงสร้างของโมเลกุลสามารถนามาเป็นเส้นด้าย หรือเส้นใย จาแนกตามลักษณะการเกิดได้ดังนี้
ประเภทของเส้นใย
•เส้นใยธรรมชาติ ที่รู้จักกันดีและใกล้ตัว คือ
- เส้นใยเซลลูโลส เช่น ลินิน ปอ เส้นใยสับปะรด
- เส้นใยโปรตีน จากขนสัตว์ เช่น ขนแกะ ขนแพะ
- เส้นใยไหม เป็นเส้นใยจากรังไหม
•เส้นใยสังเคราะห์ มีหลายชนิดที่ใช้กันทั่วไปคือ
- เซลลูโลสแอซีเตด เป็นพอลิเมอร์ที่เตรียมได้จากการใช้เซลลูโลสทาปฏิกิริยากับกรดอซิติกเข้มข้น โดยมีกรอซัลฟูริกเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา การใช้ประโยชน์จาก
เซลลูโลสอะซีเตด เช่น ผลิตเป้นเส้นใยอาร์แนล 60 ผลิตเป็นแผ่นพลาสติกที่ใช้ทาแผงสวิตช์และหุ้มสายไฟ
- ไนลอน (Nylon) เป็นพอลิเมอร์สังเคราะห์จาพวกเส้นใย เรียกว่า “ เส้นใยพอลิเอไมด์” มีหลายชนิด เช่น ไนลอน 6,6 ไนลอน 6,10 ไนลอน 6 ซึ่งตัวเลขที่เขียน
กากับหลังชื่อจะแสดงจานวนคาร์บอนอะตอมในมอนอเมอร์ของเอมีนและกรดคาร์บอกซิลิก ไนลอนจัดเป็นพวกเทอร์มอพลาสติก มีความแข็งมากกว่าพอลิเมอร์
แบบเติมชนิดอื่น (เพราะมีแรงดึงดูดที่แข็งแรงของพันธะเพปไทด์) เป็นสารที่ติดไฟยาก (เพราะไนลอนมีพันธะ C-H ในโมเลกุลน้อยกว่าพอลิเมอร์แบบเติมชนิดอื่น)
ไนลอนสามารถทดสอบโดยผสมโซดาลาม (NaOH + Ca(OH) 2) หรือเผาจะให้ก๊าซแอมโมเนีย
- ดาครอน (Dacron) เป็นเส้นใยสังเคราะห์พวกพอลิเอสเทอร์ ซึ่งเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า Mylar มีประโยชน์ทาเส้นใยทาเชือก และฟิล์ม
- Orlon เป็นเส้นใยสังเคราะห์ ที่เตรียมได้จาก Polycrylonitrile
- 25. ทาความรู้จักลิพิด
ฟอสโฟลิพิด หรือ กลีเซอโรฟอสโฟลิพิด เป็นไขมันที่เป็นองค์ประกอบหลักของเยื่อหุ้มต่างๆในสิ่งมีชีวิต โครงสร้างคล้ายไตรกลีเซอไรด์ แต่มีกรดไขมันเพียงสอง
โมเลกุล โดยอีกตาแหน่งหนึ่งจะมีหมู่ฟอสเฟตมาเกาะและจะมีสารอื่นมาเกาะที่หมู่ฟอสเฟตอีกต่อหนึ่งซึ่งเป็นการกาหนดชนิดของฟอสโฟลิพิด เช่น โคลีน (choline)
หรือ เซอรีน (serine) ถูกสร้างบนแกนกลางที่เป็น กลีเซอรอล (glycerol) ซึ่งเชื่อมต่อกับหางสองเส้นที่เป็นอนุพันธ์ของกรดไขมันโดยรูปแบบการเชื่อมต่อที่เป็นเอ
สเตอร์ (ester) และหนึ่งหัวที่มีรูปแบบการเชื่อมต่อเป็นฟอสเฟตเอสเตอร์
•กรดไขมัน เป็นสายโซ่ไฮโดรคาร์บอนที่ไม่มีสาขาและเชื่อมต่อกันด้วย
• พันธะเดี่ยว (single bonds) ตามลาพัง เช่น กรดไขมันอิ่มตัว
• ทั้งพันธะเดี่ยว (single bonds) และ พันธะคู่ (double bond) เช่น กรดไขมันไม่อิ่มตัว ส่วนหัวของฟอสโฟลิพิด ที่พบใน เมมเบรน ทางชีวภาพ
(biological membrane) คือ
•ฟอสฟาติดิลคอลีน (phosphatidylcholine-lecithin)
•ฟอสฟาติดิลเอตทาโนลามีน (phosphatidylethanolamine)
•ฟอสฟาติดิลเซอรีน (phosphatidylserine)
•ฟอสฟาติดิลอินโนซิทอล (phosphatidylinositol)
- 26. ทาความรู้จักลิพิด
ลิพิด (Lipid) หรือไขมัน คือ สารประกอบอินทรีย์ที่ประกอบด้วยธาตุหลัก คือ คาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจน บางครั้งอาจมีไนโตรเจนและ
ฟอสฟอรัสประกอบด้วย มีคุณสมบัติที่สาคัญต่างจากคาร์โบไฮเดรตและโปรตีนคือ มีคุณสมบัติไม่ละลายน้า แต่จะละลายได้ดีในตัวทาละลายอินทรีย์
(organic solvent) เช่น อีเทอร์ คลอโรฟอร์ม เบนซิน อะซิโตน เอธานอล และคาร์บอนเตตระคลอไรด์ เป็นต้น ดังนั้นในการสกัดแยกลิพิดออกจาก
เซลล์หรือเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตสามารถทาได้โดยใช้ตัวทาละลายอินทรีย์เหล่านี้ ลิพิดจะพบมากในเนื้อเยื่อของพืชและสัตว์ และจะทาหน้าที่แตกต่างกันไป
ตามชนิดและโครงสร้างทางเคมี
ลิพิดแบ่งออกเป็น ดังนี้
1.ไขมันและน้ามัน 3.ไข (waxes)
2.ฟอสโฟลิพิด (phospholipid) 4.สเตรอยด์ (steroids)
- 27. ไตรกลีเซอไรด์
ไตรกลีเซอไรด์ (Triglyceride)
เป็นไขมันที่ประกอบด้วยกรดไขมัน
สามโมเลกุลรวมตัวกับกลีเซ
อรอล หนึ่งโมเลกุล เป็นโมเลกุลที่
ไม่ละลายน้า เป็นพลังงานสะสมใน
สัตว์ และใช้สะสมใต้ผิวหนังเพื่อ
รักษาอุณหภูมิของร่างกาย
ตรกลีเซอไรด์ (triglyceride) หรือไตรเอซิลกลีเซอรอล (Triacylglycerol) เป็นไขมันที่ประกอบด้วยกรดไขมันสามโมเลกุลรวมตัวกับกลีเซอรอลหนึ่งโมเลกุล
กรดไขมันที่มาประกอบเป็นไตรกลีเซอไรด์นั้นอาจจะเป็นกรดไขมันชนิดเดียวกัน เช่น ไตรสเตียริน มีกรดสเตียริกเป็นองค์ประกอบเท่านั้น หรือเป็นกรดไขมันคนละ
ชนิด เช่น 1-พาล์มิโทสเตียริน (1-Palmitostearin) หมายถึงไตรกลีเซอไรด์ที่กรดไขมันตัวแรกเป็นกรดพาล์มมิติก ส่วนกรดไขมันตัวที่ 2 และ 3 เป็นกรดสเตียริก
เป็นพลังงานสะสมในสัตว์ และใช้สะสมใต้ผิวหนังเพื่อรักษาอุณหภูมิของร่างกาย โดยสะสมในเซลล์ไขมัน (Adipocyte หรือ Fat cell) ในรูปเม็ดไขมัน หรืออยู่ในรูป
ไมเซลล์ (Micelle)
- 28. ไขมัน และน้ามัน
ไขมันและน้ามันพบได้ทั้งในพืชและสัตว์ โดยในพืชส่วนใหญ่จะพบอยู่ในเมล็ดและในผล เช่น มะพร้าว ถั่วลิสง ถั่วเหลือง มะกอก ปาล์ม เมล็ดฝ้าย และเมล็ด
ทานตะวันเป็นต้นในสัตว์จะพบในไขมันสัตว์ซึ่งสะสมอยู่ในเนื้อเยื่อไขมันเช่นไขมันวัวหมู แกะ เป็นต้น ไขมันและน้ามันมีหน้าที่สาคัญคือ เป็นโครงสร้างที่สาคัญของเยื่อ
หุ้มเซลล์ และเป็นแหล่งพลังงานที่สาคัญ โดยที่การเผาผลาญไขมันอย่างสมบูรณ์จะให้พลังงานประมาณ 9 Kcal/g เราพบลิพิดในอาหารที่มีน้ามันเป็น
ส่วนประกอบ เช่น เนย น้ากะทิ หรืออาหารที่ทอดด้วยน้ามัน ไขมัน 1 โมเลกุล เกิดจากกลีเซอรอล 1 โมเลกุล รวมตัวกับ กรดคาร์บอกซิลิกสายยาวซึ่ง เรียกว่า
กรดไขมัน 3 โมเลกุล ดังสมการ
ไขมันที่พบส่วนใหญ่เป็นไตรเอสเทอร์ของกลีเซอรอลจึงเรียกว่า
ไตรกลีเซอไรด์ หรือไตรเอซิล - กลีเซอรอลซึ่งมีสูตรโครงสร้าง
ทั่วไปดังนี้
- 29. กรดไขมัน
กรดไขมันเป็นส่วนสาคัญที่มีบทบาทต่อสมบัติของไขมันและน้ามันมาก กรดไขมันเป็นกรดอินทรีย์ดังนั้นจึงมีหมู่ - COOH เขียนสูตร
ทั่วไปเป็น R - COOH เหมือนกรดอินทรีย์ ลักษณะโมเลกุลของไขมันส่วนที่เป็นไฮโดรคาร์บอน (-R) มักมีคาร์บอนต่อกันเป็นสายตรง
ค่อนข้างยาว อาจจะเป็นประเภทอิ่มตัวหรือไม่อิ่มตัว (มีพันธะคู่) ก็ได้ จึงสามารถแบ่งกรดไขมันได้เป็น 2 ประเภท คือ
1. กรดไขมันอิ่มตัว (Saturated fatty acid) เป็นกรดไขมันซึ่งหมู่แอลคิลมีเฉพาะพันธะเดี่ยว
2. กรดไขมันไม่อิ่มตัว (Unsaturated fatty acid) เป็นกรดไขมันซึ่งหมู่แอลคิล มีพันธะคู่อย่างน้อย 1 พันธะ
ตัวอย่างกรดไขมันอิ่มตัวบางชนิด ตัวอย่างกรดไขมันไม่อิ่มตัวบางชนิด
- 31. การเหม็นหืนของไขมัน
เกิดมาจาก 2 สาเหตุ คือ
1. เกิดจากออกซิเจนในอากาศเข้าทาปฏิกิริยาตรงตาแหน่งพันธะคู่ระหว่างอะตอม ของคาร์บอนในโมเลกุล ของกรดไขมัน ได้แอลดีไฮด์และกรดไขมันโมเลกุล
เล็กๆ ซึ่งมีกลิ่นเหม็นหืน
2. เกิดจากปฏิกิริยาไฮโดรลิซิสระหว่างไขมันกับน้า โดยมีเอนไซม์จากจุลินทรีย์ในอากาศเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ได้ผลิตภัณฑ์เป็นกรดไขมันโมเลกุลเล็ก
โดยปกติน้ามันพืชจะเหม็นหืนง่ายกว่าไขมันสัตว์ เพราะน้ามันพืชประกอบด้วยกรดไขมันไม่อิ่มตัว อยู่มากกว่ากรดไขมันอิ่มตัว แต่ในธรรมชาติน้ามันพืชจะมี
วิตามินอีที่ช่วยป้องกันการเหม็นหืนของน้ามันพืชได้ และน้ามันพืชที่ขายทั่วไปมีการเติมสารเคมีบางชนิด เช่น BHA, BHT เพื่อป้องกันการเหม็นหืน
การใช้ประโยชน์จากน้ามัน
ถ้ามีการให้ความร้อนนานๆ เช่น การทอด ควรใช้น้ามันแบบอิ่มตัวเพราะจะเกิดปฏิกิริยากับสารอื่นได้ยาก แต่ถ้ามีการให้ความร้อนในระยะเวลาสั้นๆ เช่น
การผัด ควรใช้น้ามันแบบไม่อิ่มตัว การนาน้ามันประเภทไม่อิ่มตัวไปใช้ทอด ทาให้เกิดอนุมูลอิสระได้มาก ซึ่งอาจก่อให้เกิดอันตรายแก่ร่างกายได้ และไม่ควรนาน้ามันที่
ใช้แล้วกลับมาให้ความร้อนซ้าๆ หลายครั้ง เพราะเป็นสาเหตุให้เกิดโรคมะเร็ง
- 33. สบู่
โครงสร้างของสบู่ เป็นดังนี้
สิ่งสกปรกต่าง ๆ สามารถเกาะติดกับเสื้อผ้าและผิวหนังได้ก็เพราะสิ่งสกปรก
เหล่านี้เกาะติดอยู่กับไขมัน ดังนั้นถ้าสามารถละลายไขมันแยกออกไปจาก
เสื้อผ้าหรือผิวหนัง สิ่งสกปรกก็จะหลุดออกไปด้วยเป็นการทาความสะอาด
เสื้อผ้าและผิวหนัง แต่เนื่องจากไขมันเป็นโมเลกุลที่ไม่ละลายน้า ถ้าใช้น้าล้าง
อย่างเดียวสิ่งที่ติดอยู่กับไขมันก็จะไม่หลุดออกไป ถ้าใช้สบู่จะช่วยให้ทาความ
สะอาดได้ง่าย เนื่องจากโมเลกุลของสบู่ประกอบด้วย 2 ส่วนคือ ส่วนที่ไม่มี
ขั้ว (ส่วนที่เป็นสายยาวของไฮโดรคาร์บอน) และส่วนที่มีขั้ว (ปลายด้าน -
COO- Na+ )
- 34. รูปที่ 1 โครงสร้างของสบู่โซเดียมสเตียเรต
ส่วนไม่มีขั้วของสบู่จะละลายในไขมันซึ่งไม่มีขั้วได้ และส่วนที่มีขั้วจะละลายในน้าซึ่งมีขั้วได้ ดังนั้นสบู่จึงสามารถละลายได้ทั้ง
ไขมันและน้า
เมื่อสบู่ละลายน้าจะแตกตัวออกเป็นโซเดียมและคาร์บอกซิเลตไอออน
โซเดียมไอออนจะถูกล้อมรอบด้วยน้า ในขณะที่ส่วนที่เหลือของสบู่ซึ่งมีประจุลบจะเข้ามาจับกันเป็นกลุ่มโดยหันปลายด้านขั้ว
ลบไปยังโมเลกุลของน้าที่อยู่ล้อมรอบ และหันปลายด้านที่เป็นไฮโดรคาร์บอนมารวมกันตรงกลางด้านใน เรียกว่ากลุ่ม
สบู่
การที่สบู่สามารถชะล้างสิ่งสกปรกที่มีไขมันและน้ามันฉาบอยู่ได้ ก็เนื่องจาก
กลุ่มสบู่ในน้าจะหันปลายส่วนที่เป็นไฮโดรคาร์บอนซึ่งไม่มีขั้ว เข้าไปยังส่วน
ของไขมันและน้ามันซึ่งไม่มีขั้วเหมือนกัน และดึงน้ามันออกมาเป็นหยด
เล็ก ๆ ล้อมรอบด้วยโมเลกุลสบู่ (ส่วนของคาร์บอกซีเลตจะละลายในน้า )
หยดน้ามันแต่ละหยดที่ถูกดึงออกมาจึงมีประจุลบล้อมรอบและเกิดการผลัก
กัน จึงกระจายออกไปอยู่ในน้ามีลักษณะเป็นอิมัลชั่น หลุดออกไปจาก
ผิวหน้าของสิ่งที่ต้องการทาความสะอาด
- 36. ผงซักฟอก
ผงซักฟอก เป็นสารเคมีที่นักวิทยาศาสตร์สังเคราะห์ขึ้นมาเพื่อใช้แทนสบู่ เนื่องจากมีสมบัติดีกว่าสบู่ เมื่อใช้สบู่ในน้ากระด้างที่มี Ca2+ หรือ Mg2+ อยู่จะทาให้
ไม่เกิดฟองหรือทาให้เกิดฟองน้อย ถ้าต้องการให้เกิดฟองมากจะต้องใช้สบู่จานวนมาก ซึ่งเป็นการสิ้นเปลือง ทั้งนี้เพราะเมื่อสบู่ทาปฏิกิริยากับไอออนที่อยู่ในน้า
กระด้าง จะเกิดตะกอน หรือเกิดสารที่ไม่ละลายน้าลักษณะเป็นฝ้าลอยอยู่
แต่เมื่อใช้ผงซักฟอกแทนสบู่ เมื่อทาปฏิกิริยากับ Ca2+ หรือ Mg2+ จะเกิดเป็นสารประกอบที่ละลายน้าได้ทาให้ไม่มีฝ้าเกิดขึ้น ดังนั้นผงซักฟอกจึงมีสมบัติใน
การซักล้างได้ดีกว่าสบู่ สามารถเกิดฟองกับน้าได้ดีกว่าสบู่ทาให้สิ้นเปลืองน้อยกว่า
โครงสร้างของผงซักฟอกทั่ว ๆ ไป ประกอบด้วย 2 ส่วน คือ ส่วนที่ไม่มีขั้ว ซึ่งเป็นไฮโดรคาร์บอน และส่วนที่มีขั้ว ซึ่งส่วนมากเป็นพวกเกลือซัลโฟเนต เขียน
เป็นแผนภาพทั่ว ๆ ไปได้ดังนี้
ส่วนที่ไม่มีขั้วสามารถละลายในน้ามันหรือสารอินทรีย์ที่ไม่มีขั้วได้ จึงทาให้กาจัด
พวกไขมันออกได้ ส่วนที่มีขั้วจะละลายได้ในน้า ทาให้ผงซักฟอกสามารถทา
ความสะอาดได้ทั้งสิ่งสกปรกที่มีขั้ว และไม่มีขั้ว
ผงซักฟอกบริสุทธิ์มีหลายชนิด แต่ละชนิดอาจจะมีสมบัติแตกต่างกันได้
ตามชนิดและโครงสร้างของสาร อาจจะมีจานวนคาร์บอนเท่ากัน หรือไม่เท่ากันก็
ได้ อะตอมของคาร์บอนในหมู่อัลคิลหรือในส่วนไฮโดรคาร์บอน (R-) อาจจะต่อ
เป็นสายตรงไม่มีสาขาหรืออาจจะต่อกันแบบมีสาขาก้ได้ หรืออาจจะมีวงแหวนเบน
ซีนอยู่ด้วยก็ได้
- 41. ไข
ไขเป็นเอสเทอร์ เกิดจากกรดไขมัน และแอลกอฮอล์ที่มีมวลโมเลกุลสูง และเป็นแอลกอฮอล์ที่มีหมู่ไฮดรอกซิลเพียงหนึ่งหมู่ต่ออยู่กับโซ่
ไฮโดรคาร์บอน มีสถานะเป็นของแข็ง เช่น ขี้ผึ้ง (Bees wax)
ไขเป็นของแข็งที่มีจุดหลอมเหลวต่า มีหลายชนิด ขึ้นอยู่กับชนิดของกรดและแอลกอฮอล์ ที่เป็นองค์ประกอบ ไขทุกชนิดไม่ละลายน้า ไขที่พบมักเคลือบอยู่ที่ผิวของ
ใบไม้ หรือผลไม้ และที่ผิวหนังหรือขนสัตว์ ไขทาหน้าที่หล่อลื่นหรือป้องกันการสูญเสียน้าได้ดีมา ปัจจุบันมีการนาไขมาเคลือบผิวผลไม้เพื่อช่วยยืดอายุในการเก็บ
รักษา
- 42. สเตรอยด์
เป็นกลุ่มของลิพิดที่มีโครงสร้างเฉพาะ ประกอบด้วยโครงสร้างพื้นฐานที่เป็นวงคาร์บอน 6 เหลี่ยม 3 วงกับ 5
เหลี่ยม 1 วงกัน สเตรอยด์ไม่ละลายน้า แต่ละลายได้ในไขมันหรือตัวทาละลายอินทรีย์ สารประเภทสเตรอยด์มีหลาย
ชนิดอาจแบ่งเป็นกลุ่มได้ เช่น คอเลสเทอรอลฮอร์โมนอะดรีโนคอร์ติคอยด์ ฮอร์โมนเพศ และกรดน้าดี
ฮอร์โมนอะดรีโนคอร์ติคอยด์เกี่ยวข้องกับกระบวนการควบคุมสมดุลของน้า และอิเล็กโทรไลต์รวมทั้งกระบวนการเผาผลาญโปรตีน และคาร์โบไฮเดรต ตัวอย่างเช่น
คอร์ติซอล จะทาหน้าที่ชะลอการสร้างโปรตีน
- 44. คอเลสเตอรอล
มักพบในสัตว์ คอเลสเทอรอลที่สังเคราะห์ขึ้นในร่างกาย ทาหน้าที่เป็นสารตั้งต้น
สาหรับการสังเคราะห์ สเตรอยด์อื่นในร่างกาย เช่น การสังเคราะห์กรดน้าดีที่ตับ
การสังเคราะห์ฮอร์โมนเอสโตรเจนโพรเจสเทอโรน และเทสโทสเทอโรน รวมทั้งการ
สังเคราะห์วิตามินดีที่ผิวหนัง ฮอร์โมนเอสโตรเจนโพรเจสเทอโรน และ เทสโทสเทอโรน
รวมทั้งการสังเคราะห์วิตามินดีที่ผิวหนัง
คอเลสเทอรอล มีความจาเป็นสาหรับการดารงชีวิต ถ้ามีปริมาณมากจะสะสม
และเกาะที่ผนังเส้นเลือด ทาให้เกิดการอุดตันของเส้นเลือด ถ้าเกิดกับเส้นเลือดใหญ่ที่
นาเส้นเลือด เข้าสู่หัวใจจะทาให้เกิดโรคหัวใจ
- 45. ฮอร์โมนเพศ
ฮอร์โมนเพศชายที่สาคัญที่สุด คือ เทสโทสเทอโรน ทาหน้าที่ควบคุมการเจริญเติบโตของอวัยวะสืบพันธุ์การพัฒนากล้ามเนื้อ และลักษณะเสียงของเพศ
ชาย ฮอร์โมนเพศหญิงได้แก่ โพรเจสเทอโรน ทาหน้าที่ควบคุมเยื่อบุผนังมดลูกในระหว่างที่มีการตั้งครรภ์หรือมีประจาเดือน กลุ่มของเอสโตรเจนมีหน้าที่
ควบคุมการเจริญเติบโตของอวัยวะเพศและแสดงลักษณะเพศหญิง ควบคุมการสร้างและการหลุดลอกของเยื่อบุมดลูกก่อนและหลังมีประจาเดือน
- 46. Tips form WiKi
ไขมันอื่นๆที่มีบทบาทในสิ่งมีชีวิต
นอกจากไตรกลีเซอไรด์และฟอสโฟลิพิดแล้ว ในสิ่งมีชีวิตยังมีสารกลุ่มไขมันที่มีบทบาทสาคัญอีกหลายชนิด เช่น
•สฟิงโกลิพิด (sphingolipids) เป็นการรวมตัวของสฟิงโกซายน์ (sphingosine) กับกรดไขมันและหมู่ฟอสเฟต เป็นไขมันที่เป็นองค์ประกอบในเยื่อหุ้ม และมี
บทบาทในการจดจาระหว่างเซลล์
•สเตอรอล (sterols) เป็นไขมันที่พบในเยื่อหุ้มของเซลล์ยูคาริโอต สเตอรอลชนิดหนึ่งคือคอเลสเตอรอล พบมากในเซลล์สัตว์
- 47. •ไขมันที่เป็นตัวส่งสัญญาณระหว่างเซลล์ เช่น ฟอสฟาทิดิลอิโนซิทอล (phosphatidylinositol) เป็นตัวส่งสัญญาณเกี่ยวกับการรวมตัวของเยื่อหุ้มระหว่างเกิดการหลั่งสารออก
นอกเซลล์ หรืออีโคซานอย (eicosanoi) เป็นตัวส่งสัญญาณระหว่างเซลล์ที่อยู่ใกล้เคียงกัน
•ไขมันที่เป็นฮอร์โมน ได้แก่ฮอร์โมนกลุ่มสเตอรอยด์ ไขมันที่เป็นวิตามิน ได้แก่ วิตามินเอ วิตามินดี วิตามินอี และวิตามินเค
วิตามินเอ
วิตามินเค 1
ฟอสฟาทิดิลอิโนซิทอล