Loading .... [chempa.prj, /produkt/info/html/chem-o.htm -> /produkt/html/data/chem-o.php] .... ok |
eller , typ av folder som betyder, klicka på rubrik - öppnar flik med info , typ av folder som betyder, klicka på rubrik - stänger flik med info |
Organisk kemi
Organisk kemi Organisk kemi är kolföreningarnas kemi. Alla organiska föreningar innehåller kol (C). Praktiskt taget alla innehåller också väte (H). Syre (O) och kväve (N) ingår ofta i organiska föreningar medan svavel (S), fosfor (P)och halogener är mindre vanliga. En kolatom har fyra valenselektroner. Den måste, för att erhålla ädelgasstruktur, dela fyra elektronpar med andra atomer, dvs ha fyra kovalenta bindningar. Kolatomen har förmåga att binda andra kolatomer och därigenom bilda molekyler som består av långa kedjor. De fyra valenselektronerna i kol gör att kol kan bilda i princip oändligt antal föreningar. Referens = Kemiboken A, H Boren, M Larsson, T Liif, S Lilieborg, B Lindh [chemfile(), file(), referens i dokument] Indelning Kolatomer kan bilda starka kovalenta bindnningar (elekronparbindningar) till andra kolatomer och även till andra icke-metaller t ex väte (H), syre (O), Kväve (N) och svavel (S). Varje kolatom kan bilda maximalt fyra bindningar, en dubbelbindning räknas som två och en trippelbindning som tre bindningar. Organiska föreningar med samma molekylformel kan ha mycket varierande struktur och egenskaper. För att kunna hålla reda på alla organiska föreningar delas de i i grupper enligt två olika system. Det ena bygger på kolkedjans uppbyggnad, medan det andra utgår från de funktionella grupper föreningarna innehåller. Indelningen efter funktionell grupp är mest praktiskt då föreningarnas egenskaper diskuteras, eftersom en viss funktionell grupp reagerar på likartad sätt oavsett molekylernas kolkedja. En Vid namngivningen utgås emellertid från kolkedjan och den funktionella gruppen anges med en ändelse. Referens = Organisk kemi, Studentlitteratur AB Lund, U Ellenvik, O Sterner, N Kann [chemfile(), file(), referens i dokument] Organisk kemi är kolföreningarnas kemi. Alla organiska föreningar innehåller kol (C). Praktiskt taget alla innehåller också väte (H). Syre (O) och kväve (N) ingår ofta i organiska föreningar medan svavel (S), fosfor (P)och halogener är mindre vanliga. En kolatom har fyra valenselektroner. Den måste, för att erhålla ädelgasstruktur, dela fyra elektronpar med andra atomer, dvs ha fyra kovalenta bindningar. Kolatomen har förmåga att binda andra kolatomer och därigenom bilda molekyler som består av långa kedjor. De fyra valenselektronerna i kol gör att kol kan bilda i princip oändligt antal föreningar. Referens = Kemiboken A, H Boren, M Larsson, T Liif, S Lilieborg, B Lindh [chempa(), criter.htm]
Referens = Kemiboken B för gymnasieskolan [chempa(), criter.htm]
[chemfile(), nC=0 nr=chem-c, f1=/produkt/info/html/chem-c.htm] Kolväten Kemiska föreningar (molekyler) i vilka endast kol och väte ingår kallas 1) Cykliska kolväten består av kol och väte som bildar en sluten ring Kolväten kan delas in i olika ämnesgrupper beroende på struktur och egenskaper, de är
1) 2)
- I 2) - Bensen är en aromatisk förening som har sex kolatomer och sex väteatomer (C6H6). - Bensenderivat är föreningar som liknar bensen (dvs ihopsatta bensenringar). - Polyaromater är kolväten med minst två sammankopplade aromatiska ringar (bensenringar), polyaromatiska kolväten kallas också PAH (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons). - Aromatiska kolväten kallas också aromater eller arener och de är kolväten som byggs upp av en ring med sex kol och det finns en dubbelbindning till vart annat kol. Referens = Linköpings universitet, istitutionen för Fysik, Kemi och Biologi [chemfile(), file(), referens i dokument] [chemfile(), nC=0 nr=chem-oc, f1=/produkt/info/html/chem-oc.htm] Alkaner, alkener och alkyner
Prefixen met-, et-, prop och but- representerar organiska ämnen med en, två, tre respektive fyra kolatomer. Övriga prefix är härledda från de grekiska ordningstalen. Kol har 4 valenselektroner (elektroner i yttersta skalet) och kan därför skapa totalt 4 bindningar till andra atomer och/eller atomgrupper. Därför kan nästan ett oändligt antal olika molekyler bildas och det är en viktig förklaring den stora förekomsten av olika organiska föreningar. Kol kan binda till andra kolatomer och bilda långa kolvätekedjor. De kan vara ogrenade, grenade och cykliska (ringformade). Bindningen mellan två kolatomer kan vara antingen enkel-, dubbel- eller trippelbindning. För att få ädelgasstruktur och sänka elektronernas energi maximalt så ingår varje kolatom alltid i fyra bindningar. Ibland innebär det att kolatomer behöver bilda dubbel- eller trippelbindningar mellan varandra eller till andra atomer. Referens = N Dahrén, Hälsingegymnasiet [chemfile(), file(), referens i dokument] Mättade alifatiiska kolväten Mättade alifatiska kolväten kan vara raka (t ex hexan) eller grenade (t ex metylhexan), medan cykliska mättade kolväten alltid innehåller en eller flera ringar (t ex cyklohexan). I mättade kolväten kallas I ett mättat kolväte binder alltså ett primärt kol tre väteatomer, ett sekundärt kol två väteatomer, ett tertiärt kol en väteatom och ett kvarternärt kol inget. Organiska föreningar där det bara skiljer en CH2-grupp kallas för homologer och alkanerna kallas därför en homolog serie. Referens = Organisk kemi, Studentlitteratur AB Lund, U Ellenvik, O Sterner, N Kann [chempa(), criter.htm] Nomenklatur Mättade kolväten (dvs kolväten utan dubbel- eller trippelbindningar) kallas för
(kolkedjans längd bestämer kolvätets namn)
Efter tetradekan blir nomenklaturen mer systematisk, pentadekan är ihopsatt av penta (som betyder fem) och dekan (från deka som betyder tio). Referens = Linköpings universitet, istitutionen för Fysik, Kemi och Biologi [chempa(), criter.htm] Mättade Omättade kolväten Flera små alkener som eten, propen, butadien och isopropen är viktiga monomerer vid plast- och gummitillverkning. Eten (acetylen) den minsta alkynen används som svetsgas. Ett kolvätes struktur kan ritas på flera olika sätt. Det enklaste är att använda ett ritsätt som bara visar kolatomerna som knyckar och helt utelämnar väteatomerna. Varje knyck eller ände representerar en kolatom, och det sitter så många väteatomer som får plats på varje kolatom.
När en alkankedja är Referens = Organisk kemi, Studentlitteratur AB Lund, U Ellenvik, O Sterner, N Kann [chempa(), criter.htm]
Referens = Centrum för analys och syntes, Lunds universitet [chempa(), criter.htm] Referens = Centrum för analys och syntes, Lunds universitet [chempa(), criter.htm] Reaktioner med alkener och alkyner , addition Referens = Linköpings universitet, istitutionen för Fysik, Kemi och Biologi [chempa(), criter.htm]
Alifatiska och aromatiska föreningar Alkaner, alkener och alkyner är Föreningar som inte är aromatiska kallas för Alifatiska kolväten är kolväten vars molekyl är öppen och inte sluten i en ring (cykliska kolväten). Oktan är ett exempel på ett alifatiskt kolväte, cyklohexan är däremot ett cykliskt ämne. Alkaner är mättade alifatiska kolväten, med bara enkelbindningar. Alkener och alkyner är omättade alifatiska kolväten, med dubbel- respektive trippelbindningar. Referens = Kemiboken A, H Boren, M Larsson, T Liif, S Lilieborg, B Lindh [chemfile(), file(), referens i dokument] Kolväten kan delas in i olika ämnesgrupper beroende på struktur och egenskaper, de är
Referens = Linköpings universitet, istitutionen för Fysik, Kemi och Biologi [chemfile(), file(), referens i dokument] 1) 2)
- I 2) - Bensen är en aromatisk förening som har sex kolatomer och sex väteatomer (C6H6). - Bensenderivat är föreningar som liknar bensen (dvs ihopsatta bensenringar). - Polyaromater är kolväten med minst två sammankopplade aromatiska ringar (bensenringar), polyaromatiska kolväten kallas också PAH (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons). - Aromatiska kolväten kallas också aromater eller arener och de är kolväten som byggs upp av en ring med sex kol och det finns en dubbelbindning till vart annat kol. Referens = Linköpings universitet, istitutionen för Fysik, Kemi och Biologi [chemfile(), file(), referens i dokument]
Funktionella grupper (ämnesklasser) En funktionell grupp är i kemin en sammanhängande grupp av atomer som tillsammans utgör en (oftast mindre) del av en molekyl och som på ett avgörande sätt påverkar molekylens egenskaper. Genom att byta ut väteatomer (H) i kolväten mot olika funktionella grupper bildas en mycket stor mängd klasser av ämnen. T ex ger den funktionella gruppen -OH kopplat till en kolvätekedja, en alkohol. Karboxylgruppen -COOH ger en karboxylsyra, osv. R= generell kolvätekedja (alkyl) eller Ar = aromat Z= Funktionell grupp, t ex -Cl, -OH, -COOH, -NH2 Föreningars egenskaper bestäms av Z-gruppen och i mindre grad av R-gruppen (smältpunkt, kokpunkt, löslighet, reaktivitet m.m.). Olika R-grupp med samma funktionell grupp (Z) bildar föreningar med liknande kemiska egenskaper. T ex metanol, etanol, propanol ...... Referens = Linköpings universitet, institutionen för Fysik, Kemi och Biologi [chemfile(), file(), referens i dokument] [chemfile(), nC=0 nr=chem-F1, f1=/produkt/info/html/chem-F1.htm] Exempel på funktionella grupper i organisk kemi
Referens = Linköpings universitet, institutionen för Fysik, Kemi och Biologi [chemfile(), file(), referens i dokument] 1) 2)
Hos alkaner, alkener och alkyner räknas enkel, dubbel-, resp trippelbindningar som funktionella grupper. Referens = Linköpings universitet, institutionen för Fysik, Kemi och Biologi [chemfile(), file(), referens i dokument] 2) R kan vara en väteatom (H), ett kolväte eller en mer komplicerad grupp. R1 och R2 kan vara ett kolväte eller en mer komplicerad grupp (men inte en väteatom). Referens = ehinger.nu [chemfile(), file(), referens i dokument] Alkaner, alkener, alkyner Om en väteatom avlägsnas av en alkan bildas det alkylgrupp. Alkylgrupper är funktionella grupper i kemiska föreningar och existerar inte för sig själv. Den alkylgrupp som motsvarar kolvätet metan, CH4 är metylgruppen -CH3. Referens = ehinger.nu [chemfile(), file(), referens i dokument] Alkoholer Kolvätekedja med minst en hydroxylgrupp (-OH). Karboxylsyror Kolvätekedja med minst en karboxylgrupp (-COOH). Estrar Esterbrygga (-COO-) som sitter mellan 2 kolvätekedjor. Bildas från reaktionen mellan en karboxylsyra och en alkohol. Aldehyder En kolvätekedja som i ena änden slutar med en aldehydgrupp (-CHO). Etrar En syreatom (-O-) som binder 2 kolvätekedjor. Fenoler En hydroxylgrupp (-OH) är direkt kopplad till en aromatisk ring (bensenring). Ketoner Karbonylgrupp (C=O) som på båda sidor omges av en kolvätekedja. Aromater Minst en ringstruktur med 6 kolatomer och 3 dubbelbindningar (bensenring). Referens = N Dahrén, Hälsingegymnasiet [chemfile(), file(), referens i dokument]
R kan vara en väteatom (H), ett kolväte eller en mer komplicerad grupp. R1 och R2 kan vara ett kolväte eller en mer komplicerad grupp (men inte en väteatom). Referens = ehinger.nu [chemfile(), file(), referens i dokument]
1) Ester är karboxylsyraderivat som fås genom kondensation av en karboxylsyra och en alkohol, (reaktion där en vattenmolekyl avges), derivat är ett ämne som bildas ur ett annat. Referens = Linköpings universitet, institutionen för Fysik, Kemi och Biologi [chemfile(), file(), referens i dokument] Vanliga funktionella grupper i organisk kemi R kan vara en väteatom (H), ett kolväte eller en mer komplicerad grupp. R1 och R2 kan vara ett kolväte eller en mer komplicerad grupp (men inte en väteatom). Referens = ehinger.nu [chemfile(), file(), referens i dokument]
Referens = Linköpings universitet, institutionen för Fysik, Kemi och Biologi [chemfile(), file(), referens i dokument]
[chemfile(), nC=0 nr=alkan, f1=/produkt/info/html/alkan.htm]
Referens = Kemiboken A, H Boren, M Larsson, T Liif, S Lilieborg, B Lindh [chemfile(), file(), referens i dokument] - Metan (CH4) - Etan (C2H6) - Propan (C3H8) - Butan (C4H10) Referens = Linköpings universitet, istitutionen för Fysik, Kemi och Biologi [chemfile(), file(), referens i dokument] Cykloalkaner (alkaner cykliska) [chemfile(), nC=0 nr=calkan, f1=/produkt/info/html/calkan.htm] Cykloalkaner är föreningar med molekylformeln CnH2n (n>=3) där kolatomerna bildar ringstruktur istället för kedjor. Föreningarna har egenskaper som liknar övriga alkaners. - Cyklopropan (C3H6) - Cyklobutan (C4H8) - Cyklopentan (C5H10) - Cyklohexan (C6H12) Cyklopropan är den enklaste cykloalkanen. Cyklobutan är en mättad cykloalkan med fyra kolatomer i ringen och är vid rumstemperatur en färglös gas. Cyklopentan är en klar färglös vätska och är stabilare än t ex cyklobutan eller cyklopropan, det beror på att den har större vinkel mellan sina kolatomer. Cyklohexan är en färglös och lättflyktig vätska med en svag lukt som liknar bensin. Referens = Kemiboken A, H Boren, M Larsson, T Liif, S Lilieborg, B Lindh [chemfile(), file(), referens i dokument] Referens = Linköpings universitet, istitutionen för Fysik, Kemi och Biologi [chemfile(), file(), referens i dokument]
[chemfile(), nC=0 nr=alken, f1=/produkt/info/html/alken.htm]
Referens = Kemiboken A, H Boren, M Larsson, T Liif, S Lilieborg, B Lindh [chemfile(), file(), referens i dokument] Ett kolväte med en dubbelbindning kallas omättat eftersom det han ta upp två atomer, t ex väte eller en halogen. Diener har två dubbelbindningar och triener har tre. Kolväten med mer än en dubbelbindning kallas fleromättade och det känns igen från diskussioner om nyttiga fetter. Referens = naturvetenskap.nu [chemfile(), file(), referens i dokument] Referens = Linköpings universitet, istitutionen för Fysik, Kemi och Biologi [chemfile(), file(), referens i dokument]
[chemfile(), nC=0 nr=alkyn, f1=/produkt/info/html/alkyn.htm] Referens = naturvetenskap.nu [chemfile(), file(), referens i dokument] Referens = Linköpings universitet, istitutionen för Fysik, Kemi och Biologi [chemfile(), file(), referens i dokument]
Aromatiska föreningar Råvaror till aromatiska föreningar är främst stenkol och petroleum. Genom torrdestillation 1) av stenkol erhålls koks och stenkolstjära. Vid fraktionerad destillation av stenkolstjära erhålls bensen, toluen, xylener, fenol, kresoler, naftalen etc. Bensenföreningar produceras också genom dehydrogenering av cykliska föreningar som erhålls från petroleum. Bensen och flertalet av dess derivat är hydrofoba föreningar. De är alltså olösliga i vatten men goda lösningsmedel för organiska föreningar. 1) Referens = Biokemi med organisk kemi, O Nylander [chemfile(), file(), referens i dokument] Aromatiska föreningar är cykliska kolväteföreningar 1) med en, eller flera, bensenringar. Bensen är den enklaste aromaten, och den har sex kolatomer och sex väteatomer (C2H6). Gruppen inkluderar PAH, polycykliska aromatiska kolväten som består av tre eller flera kondenserade bensenringar 2) med enbart kol och väte. Föreningar som inte är aromatiska kallas alifatiska (de har raka kolkedjor).
Referens = Kemiboken A, H Boren, M Larsson, T Liif, S Lilieborg, B Lindh [chemfile(), file(), referens i dokument] [chemfile(), nC=0 nr=aromat2, f1=/produkt/info/html/aromat2.htm] Aromatiska föreningar utgörs av bensen och föreningar som liknar bensen i kemisk avseende. Bensen har den empiriska formeln C6H6. En empirisk formel anger förhållandet (med minsta möjliga heltal) mellan antal atomer av de olika slagen i en kemisk förening. Miljögifter, stabila organiska ämnen Ett miljögift är en substans som efter spridning i naturen, framkallar icke avsedda effekter och påverkar stora delar av miljön. På grund av sin stabilitet och fettlöslighet bryts de ner mycket långsamt i naturen och upplagras i fettvävnad hos människor och djur. Även en begränsad tillförsel kan medföra att halten av främmande ämnen i organismen ökar, det kallas för Referens = Kemiboken A, H Boren, M Larsson, T Liif, S Lilieborg, B Lindh [chemfile(), file(), referens i dokument] Organiska ämnen som är stabila mot kemisk och biologisk nedbrytning blir länge kvar i miljön, det gäller såväl i jord som i vatten och luft. Två grupper av ämnen tas upp här, polyklorerade bifenyler som förkortas PCB och dioxiner som utgör klorerade derivat av dibenso-1,4-dioxin och dibensofuran. Inom organisk kemi är derivat ett ämne som kan teoretiskt härledas ur ett annat genom mindre förändringar i den kemiska strukturen. PCB är en grupp föreningar och består av två fenylringar där en varierande antal väten (H) är ersatta av kloratomer (Cl). Referens = Biokemi med organisk kemi, O Nylander [chemfile(), file(), referens i dokument] Polyklorerade bifenyler (PCB) är ett samlingsnamn för ett antal likartade ämnen som innehåller olika mycket klor. En bifenyl består kemiskt av två aromatiska ringar. PCB är stabilt och bioackumuleras i miljön. ///i fortplantningsförmågan hos fisk och vattenlevande däggdjur t ex sälar. PCB är mycket giftigt för vattenlevande organismer och ger störande effekter hos fisk och vattenlevande däggdjur t ex sälar. Referens = Kemikalieinspektionen [chemfile(), file(), referens i dokument] Dioxiner är ett samlingsnamn för en grupp ämnen som bildas oavsiktligt vid förbränningsprocesser där ämnen som innehåller klor förekommer, t ex vid sopförbränning och produktion av järn och stål. Dioxiner är fettlösliga, svårnedbrytbara och toxiska (giftiga), egenskaper som gör dem skadliga om de sprids i miljön. Ett tiotal av dioxinerna är mycket giftiga, bl a TCDD (tetraklordibenso-p-dioxin) som är ett av de starkaste gifterna som finns. TCDD kan orsaka cancer hos människa och försämra immunförsvaret hos flera djurarter. Dioxinerna lagras i fettvävnad och särskilt höga halter återfinns i djur i toppen av den marina näringskedjan, som t ex fisk och sillgrisslor som lever av fisk. Referens = Naturvårdsverket [chemfile(), file(), referens i dokument] Dioxiner har hög kemisk stabilitet och är fettlösliga och de anrikas i naturens näringskedjor. Referens = Biokemi med organisk kemi, O Nylander [chemfile(), file(), referens i dokument] Substituerade aromater En substitutionsreaktion är en kemisk reaktion där en substituent byts ut mot en annan. I organisk kemi är en substituent en atom eller en grupp atomer som tar en väteatoms plats i en kolkedja. - Toluen(metylbensen) - 1,2-Dimetylbensen (orto-xylen) - 1,3-Dimetylbensen (meta-xylen) - 1,4-Dimetylbensen (para-xylen) - Styren Polyaromater Polycykliska aromatiska kolväten (PAH) består av tre eller flera bensenringar med enbart kol och väte. - Naftalen - Antracen - Fenantren Referens = Linköpings universitet, institutionen för Fysik, Kemi och Biologi [chemfile(), file(), referens i dokument]
Alkoholer Alkoholer är organiska ämnen där en eller flera hydroxylgrupper (OH) är bundna till kolatomer i en kolkedja. Den enklaste alkoholen är metanol (CH3OH) med enbart en kolatom och en OH-grupp. Det ämne som oftast kallas alkohol i vardagsspråk är etanol (CH3CH2OH).
Genom att byta ut väteatomer i kolväten mot olika funktionella grupper bildas en mycket stor mängd klasser av ämnen. T ex ger den funktionella gruppen -OH kopplat till en kolvätekedja, en alkohol. Karboxylgruppen -COOH ger en karboxylsyra, osv. Alkaner, alkener, alkyner, cykloalkaner och andra organiska föreningar kan bilda alkoholer. Föreningar med en hydroxigrupp (OH) bunden till aromatiskt bundna kolatomer, såsom en bensenring, kallas däremot inte alkoholer utan fenoler, bensendioler osv. Indelning av alkoholer Alkoholerna kan indelas efter olika principer. En grund för indelning är efter - Alkoholer med en OH-grupp kallas - Alkoholer med två OH-grupper kallas - Alkoholer med tre OH-grupper kallas Ett annat sätt att indela alkoholer är i Referens = Kemiboken A, H Boren, M Larsson, T Liif, S Lilieborg, B Lindh [chemfile(), file(), referens i dokument] - Envärda alkoholer indelas i primära, sekundära och tertiära alkoholer. - Primära alkoholer (normalalkoholer) innehåller gruppen -CH2-OH, hydroxylgruppen (-OH) är bunden till en kolatom, som binder en annan kolatom. - Sekundära alkoholer innehåller gruppen -|CH-OH, hydroxylgruppen är bunden till en kolatom, som binder två andra kolatomer. - Tertiära alkoholer innehåller gruppen -||CH-OH, hydroxylgruppen är bunden till en kolatom, som binder tre andra kolatomer. Referens = Biokemi med organisk kemi, O Nylander [chemfile(), file(), referens i dokument] [chemfile(), nC=0 nr=alco_, f1=/produkt/info/html/alco_.htm] Exempel En akohol är en organisk förening som innehåller hydroxylgrupper (OH). Beroende på antalet hydroxylgrupper är det envärda, tvåvärda, trevärda eller flervärda alkoholer. Etanol (även etylalkohol) är en envärd alkohol och är det som i dagligt tal kallas alkohol eller sprit, med den kemiska formeln C2H5OH. Hydroxylgruppen (-OH) medför att etanol klassificeras som en alkohol. Genom sin korta kolkedja och genom bildandet av vätebindningar löser sig etanol relativt lätt i vatten till skillnad från alkoholer med fler kolatomer. Strukturformler En strukturformel beskriver hur atomerna är bundna till varandra i en molekyl.
CH3 - CH2 - OH Metanol (envärd alkohol) CH3 - OH Etylenglykol (tvåvärd alkohol) CH2 - OH | CH2 - OH Glycerol (trevärd alkohol) CH2 - OH | CH - OH | CH2 - OH Referens = Biokemi med organisk kemi, O Nylander [chemfile(), file(), referens i dokument]
Karboxylsyror Karboxylsyra är en organisk syra som innehåller den funktionella gruppen (-COOH). Referens = Analytisk kemi Umeå universitet [chemfile(), file(), referens i dokument] Karboxylgruppen (-COOH) är den funktionella grupp, som ger karboxylsyrorna deras karakteristiska egenskaper. Karboxylgruppen består av en karbonylgrupp (en kolatom som har en dubbelbindning till en syreatom, -C=O) och en hydroxigrupp (-OH). Karboxylsyrorna namges genom att ändelsen -syra läggs till namnet för motsvarande kolväte. För den enklaste syran med endast en kolatom blir det systematiska namnet metansyra.
En del karboxylsyror, t ex palmetinsyra och stearinsyra, kan erhållas genom att fetter sönderdelas. De kallas därför Exempel på en aromatisk karboxylsyra är bensoesyra (C6H5COOH). Bensoesyra förekommer naturligt i bl a lingon och hjortron där det fungerar som konserveringsmedel. Ättiksyra, som är vanligt i hushållet, har en stickande lukt. Smörsyra, som bl a bildas då smör härsknar, är mycket illaluktande. Myrsyra, som finns i giftkörtlarna hos rödmyran och orsakar sveda vid dess bett, har även den mycket stickande lukt. Myrsyra används för konservering av grönfoder (ensilage). Referens = Kemiboken A, H Boren, M Larsson, T Liif, S Lilieborg, B Lindh [chemfile(), file(), referens i dokument] [chemfile(), nC=0 nr=acid-o1, f1=/produkt/info/html/acid-o1.htm] Karboxylsyror framställs genom svag oxidation av en primär alkohol som ger en aldehyd, vilken vid vid fortsatt oxidation ger en karboxylsyra. Myrsyra (metansyra, H-COOH) framställs industriellt genom reaktion mellan kolmonoxid och natriumhydroxid vid hög temperatur och högt tryck. Ättiksyra (etansyra, CH3COOH), den viktigaste karboxylsyran, framställs - ur acetylen via acetaldehyd - direkt ur etanol genom oxidation, vanligen under medverkan av ättiksyrabakterier - ur trä genom torrdestillation (uppvärming till hög temp i syrefri miljö) När vin, öl eller andra lågprocentiga alkoholhaltiga vätskor står i luft surnar de, det bildas ättiksyra. Det beror på ättiksyrabakterier, som finns överallt i luften, oxiderar alkoholen med luftsyret. Propionsyra (propansyra, CH3CH2CH2COOH) förekommer bl a i små mängder i många ostsorter. Smörsyra (butansyra, CH3CH2CH2COOH) ingår som glycerolester (fett) i smör. Lukten av härsket smör kommer från smörsyran. Kapronsyra (hexansyra, C5H11COOH), kaprylsyra (oktansyra, C7H15COOH) och kaprinsyra (dekansyra, C9H19COOH) förekommer som glycerolester i mjölkfett. Palmitinsyra (hexadekansyra, C15H31COOH) och stearinsyra (oktadekansyra, C17H35COOH) är de rikligast förekommande mättade fettsyrorna. De utgör tillsammans med oljesyra och linolensyra huvudbeståndsdelen i de flesta fetter. Akrylsyran (CH2=CHCOOH) är den enklaste av de omättade karboxylsyrorna. Referens = Biokemi med organisk kemi, O Nylander [chemfile(), file(), referens i dokument]
Estrar Då en karboxylsyra reagerar med en alkohol sker reaktionen, karboxylsyra + alkohol -> ester + vatten Det här är ett exempel på en Den bildade produkten är en Det är estrar som ger många frukter deras karakteristiska lukter. Estrar som är lätta att framställa i stora mängder används som lösningsmedel i t ex färger och som mellanprodukter i organisk syntes. De utnyttjas även inom parfymindustrin och för att smaksätta godis, bakverk och läskedrycker. Estrar bildar inte vätebindningar och har därför lägre smält- och kokpunkter än alkoholer och karboxylsyror med motsvarande molekylmassor. De är också mindre vattenlösliga än alkoholer och karboxylsyror. Referens = Kemiboken A, H Boren, M Larsson, T Liif, S Lilieborg, B Lindh [chemfile(), file(), referens i dokument] [chemfile(), nC=0 nr=R1COOR2, f1=/produkt/info/html/R1COOR2.htm] Kondensationsreaktion mellan en alkohol och en karboxylsyra Vid närvaro av en stark syra (t ex svavelsyra) reagerar etanol och etansyra med varandra enligt följande reaktionsformel, etanol + etansyra -> etylacetat + vatten Reaktionen är långsam och den starka syran fungerar som katalysator. Den bildade föreningen etylacetat (eller etyletanoat) tillhör ämnesklassen estrar. Även andra alkoholer och karboxylsyror bildar estrar då de reagerar med varandra. Dessa reaktioner är exempel på kondensationsreaktioner. Vid en kondensationsreaktion binds två molekyler samman under avspjälkning av en vattenmolekyl. Många estrar är färglösa och brännbara vätskor vid rumstemperatur. De har lägre kokpunkt än motsvarande karboxylsyra och de är nästan olösliga i vatten. Det beror på att estrarna saknar hydroxylgrupper (-OH-grupper) som kan ge upphov till vätebindning. Estrar utgör naturliga doftämnen i många frukter och bär. Syntetiskt framställda estrar utnyttjas som tillsatser i t ex godis för att ge en viss fruktdoft. På bilden nedan visas reaktionen då etanol reagerar med smörsyra och bildar etylbutanoat (en ester som luktar ananas). Den inrutade delen i strukturformeln för estern är den grupp av atomer som kännetecknar en esterbindning och som finns i alla estrar. Referens = Kungliga tekniska högskolan, Stockholm [chemfile(), file(), referens i dokument] Fetter är estrar Fetter är estrar av av en molekyl av den trevärda alkoholen glycerol och tre fettsyramolekyler, glycerol + fettsyra -> naturligt fett + vatten De flesta naturliga fetter är blandade triglycerider 1), dvs en fettmolekyl är uppbyggd av två eller tre olika fettsyror. Fettsyrorna i fetter har oftast 16 eller 18 kolatomer i molekylen. Fettsyrorna kan vara mättade med endast enkelbindningar mellan kolatomerna eller omättade med en eller flera dubbelbindningar. Mättade fetter är oftast fasta ämnen medan omättade fetter ofta är flytande vid rumstemperatur (oljor). Ur hälsosynpunkt anses det bättre att konsumera fetter av omättade fettsyror än av mättade.
Referens = Kemiboken A, H Boren, M Larsson, T Liif, S Lilieborg, B Lindh [chemfile(), file(), referens i dokument] Fettsyror Också de flervärda alkoholerna kan bilda estrar. Särskilt intressanta är de estrar som bildas av propantriol (glycerol) samt tre valfria, långa karboxylsyror. Det som då bildas är ett fett. De långa karboxylsyrorna kallas fettsyror och kan vara antingen mättade (utan dubbelbindningar) eller omättade (med dubbelbindningar). Det är fettsyrorna som avgör om hela fettet blir mättat eller omättat som helhet, vilket är avgörande för hur onyttigt eller nyttigt fettet är. Referens = Kungliga tekniska högskolan, Stockholm [chemfile(), file(), referens i dokument]
Aldehyder och ketoner En aldehyd är en oxidationsprodukt av en primär alkohol (alkohol med en OH-grupp) Närbesläktade till aldehyderna är ketonerna, som bildas då sekundära alkoholer oxideras (alkoholer med två OH-grupper). Referens = Biokemi med organisk kemi, O Nylander [chemfile(), file(), referens i dokument] Många naturligt förekommande ämnen är aldehyder och ketoner. De har ofta angenäm lukt och utgör de aktiva komponenterna i naturligt doftande ämnen. De används därför ofta i parfymer och för att ge frisk doft inomhus. Mogna hallon innehåller många olika aldehyder och ketoner och alkoholer. Aldehydens karbonylgrupp 1) binder en alkylgrupp (kolvätekedja) och en väteatom. En keton har två alkylgrupper (kolvätekedjor) bundna till karbonylgruppen. 1)
Referens = Kemiboken A, H Boren, M Larsson, T Liif, S Lilieborg, B Lindh [chemfile(), file(), referens i dokument]
Kolhydrater Det mesta av kolhydraterna bryts ner i kroppen till sockerarten 1)
Socker är ett samlingsnamn för flera olika sockerarter. Olika sockerarter finns naturligt i frukt, bär och mjölk. Referens = Livsmedelsverket [chemfile(), file(), referens i dokument] Sockerarterna delas upp i enkla (monosackarider) och sammansatta sockerarter (disackarider). De här enkla sockerarterna kan också sitta ihop två och två. Då kallas de för Laktos (mjölksocker) består av glukos och galaktos, och är en disackarid som finns naturligt i mjölk. Referens = www.arla.se, hälsa, hälsosam mat, näringsamnen, kolhydrater, socker [chemfile(), file(), referens i dokument] Fotosyntesen Fotosyntesen kan enkelt förklaras med att växten tar in koldioxid, vatten och solenergi som den sedan omvandlar till syre och glukos. Syre och glukos (druvsocker) kan växten sedan använda under natten och under dagen vid cellandningen. I växternas gröna blad förenas koldioxid (CO2) och vatten (H2O) till Vid fotosyntesen bildas mer glukos (druvsocker) än vad växterna behöver. Överskottet lagras som stärkelse, som är uppbyggt av grenade och ogrenade kedjor av glukos. Tusentals glukosmolekyler bildar Glukosmolekyler, förenade på ett något annorlunda sätt, bildar 1) Prefixen mono- respektive di- anger hur många sockerenheter (ringar av kolatomer) sockermolekylen består av, De vanligaste monosackariderna är De vanligaste disackariderna är Referens = Biokemi med organisk kemi, O Nylander [chemfile(), file(), referens i dokument] [chemfile(), nC=0 nr=carb_-h, f1=/produkt/info/html/carb_-h.htm] Definition och klassificering 1)
Alla kolhydrater, med undantag av polysackarider, är lösliga i vatten och de får en smak som mer eller mindre liknar socker och benämns Referens = Biokemi med organisk kemi, O Nylander [chemfile(), file(), referens i dokument] Enkla sockerarter, monosackarider De vanligaste monosackariderna är Av de enkla sockerarterna finns glukos (druvsocker) i många frukter och honung, de kristalliserar väl och har tydlig sockersmak. Fruktos (fruktsocker) finns i sirap och kristalliserar ej så väl som druvsocker. De enkla sockerarterna kan jäsa till alkohol. Jäsning är benämningen på kemiska processer, som innebär ofullständing nedbrytning av organiska ämnen, vilka därvid utnyttjas som energikälla av mikroorganismer (mögelsvampar, bakterier, jäst). Jäsning kan ske såväl med som utan syre.
Enkel sockerart -> alkohol (etanol) + vatten + energi C6H12O6 -> 2C2H6OH + H2O + energi 50 cal Vid reaktionen frigörs energi. Sammansatta sockerarter, disackarider Ren sackaros brukar kallas för tomma kalorier/kolhydrater, då det bidrar med energi men saknar övrigt näringsinnehåll såsom vitaminer och mineralämnen. Sackaros tas upp långsammare av kroppen än t ex glukos (druvsocker). Laktos (mjölksocker) är en beståndsdel av mjölk. Maltos (maltsocker) bildas i malt och har sockersmak. Referens = Kemi för gymnasiet, B Englund, Natur och kultur [chemfile(), file(), referens i dokument] Stärkelse Maten består till största delen av stärkele. Potatis, ris och mjöl är huvudsakliga källor. Den glukos som behövs fås från växter i form av stärkelse från potatis, ris, mjöl osv. Växterna i sin tur bygger upp glukosen från koldioxid och vatten med hjälp av energi från solen (fotosyntes).
6CO2 + 6H2O + solenergi -> C6H12O6 + 6O2 Glukos kan nyttjas för energiutvinning enligt, glukos + syre -> koldioxid + vatten + C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O + Referens = Kemiboken A, H Boren, M Larsson, T Liif, S Lilieborg, B Lindh [chemfile(), file(), referens i dokument] Cellulosa Cellulosa består av stora molekyler som, med bl a vätebindningar, tvinnas samman till starka fibrer. Det gör cellulosan olöslig i vatten. Cellulosa utgör råmaterial för framställning av bl a papper, bomull, cellofan (tunn folie) och rayon (konstfiber). I ved ligger cellulosan inbäddad i lignin vilket ger ett styvt och stabilt material. Cellulsa och lignin är huvudkomponenterna i trä, varav lignin utgör 25 - 30 % av torrvikten. Polymeren lignin syntetiseras (bildas genom kemiska reaktioner) via en rad enzymer och bildar ett tredimensionellt nätverk runt cellulosan. Vid kemisk framställning av pappersmassa frigörs cellulosan från ligninet. Referens = Kemiboken A, H Boren, M Larsson, T Liif, S Lilieborg, B Lindh [chemfile(), file(), referens i dokument] Aldoser Den viktigaste aldosen är glukos pga dess rikliga förekomst. Ketoser Den viktigaste ketosen är fruktos, som förkommer i honung och många frukter samt hopfogad med glukos i rörocker. Disackarider Kolhydrater som är uppbygga av två monosackarider, kallas disackarider. Här beskrivs fyra disackarider, maltos (maltsocker), cellobios, laktos (mjölksocker) och sackaros (rörsocker eller betsocker). Groende korn får en hög halt av amylaser (enzymer som spjälkar stärkelse i dextriner och maltos). Malt används vid framställning av maltdrycker och sprit. Det framställs ur groende korn som också är en viktig matkälla. Stärkelse nedbryts också av amylaser från saliv och pankreas (bukspottkörtel). Cellulosa kan brytas ner till mindre enheter mha cellulaser, enzymer som produceras av vissa mikroorganismer (de finns bl a i de växtätande djurens matsmältningsapparat), på det här sättet bildas cellobios och det är en nedbrytningsprodukt från cellulosa. Ungefär 5% av mjölken består av laktos. Vid framställning av ost erhålls laktos som biprodukt och den återfinns i vasslan. Mjölk surnar när laktos överförs i mjölksyra av bakterier, t ex lactobacillius bulgariocus. Laktos är uppbyggd av monosackariderna glukos och galaktos. Lactosintolerans är nedsatt förmåga att tåla laktos pga brist på laktas i tarmen. Laktas är ett enzym som finns i tarmslemhinnan och har som uppgift att bryta ner disackariden laktos till monosackariderna glukos och galaktos genom hydrolys. Hydrolys är en kemisk process där en molekyl klyvs i två delar efter att en vattenmolekyl har adderats. Då endast en begränsad mängd laktos spjälkas til glukos och galaktos, kommer det ospjälkade laktoset att transporteras till tjocktarmen där det jäser under bildning av gaser. Filmjölk och yogurt är bättre med avseende på laktosintolerans än vanlig mjölk, då den dels har lägre laktoshalt och dels innehåller mjölksyrabakterier som hämmar de tarmbakterier som förjäser det ospjälkade laktoset. Sackaros (sukros) i ren form innehller 99,9% sukros. Socker utvinns ur sockerrör eller sockerbetor i vilka sockerhalten utgör 12-20%. Det är lättlösligt i vatten. I 100 ml vatten löses vid 0 oC 179 g och vid 100 oC 489 g socker. Vid långsam kristallisation bildas stora genomskinliga kristaller (kandisocker). Enzymet sackaras (invertas) som finns i jäst hydrolyserar socker till D-glukos och D-fruktos. Hydrolysen sker också under inverkan av vätejoner och hydrolysblandningen kallas ofta för invertsocker. Honung utgörs mest av invertsocker och det är bina som bidrar med invertas. Polysacakrider Stärkelse är en produkt av fotosyntesen. Den finns lagrad i växtcellerna som små mikroskopiska korn. Potatismjöl utgörs av praktiskt taget av ren stärkelse. Cellulosa är huvudkomponent i trä och växtfibrer. Det är ett viktigt födoämne för växtätande djur. Cellulosan har hög molekylvikt och molekyler av olika polymerisationsgrad förekommer i blandning 1) .
Lignin och cellulosa är huvudkomponenterna i trä, varav lignin utgör 25-30% av torrvikten. Utgångsmaterialet för lignin är aminosyrorna fenylalanin och tyrosin. Via en serie reaktioner bildar växtcellerna koniferylalkohol och besläktade alkoholer. Polymeren lignin syntetiseras 1) via en rad besläktade enzymer (peroxidaser) från koniferalkohol och bildar ett tredimensionellt nätverk runt cellulosa och hemicellulosafibriller. Ligninet finns framförallt i cellväggarna och reglerar växternas vattentransport genom att minska permabiliteten (genomsläppligheten) hos cellväggarna. Lignin bidrar till styrkan i träet. I naturen bryts lignin ned av peroxidaser som finns i svampar, vitrötesvampar, t ex trametes versicolor. Däremot bryts lignin inte ner av mikroorganismer i djurens mag-tarmkanal. Vid framställning av pappermassa kokas träet med starka kemikalier, varvid lignin frigörs och delvis bryts ner och kan användas som energikälla i cellulosaindustrin.
Referens = Biokemi med organisk kemi, O Nylander [chemfile(), file(), referens i dokument]
Proteiner Protein brukar kallas för kroppens byggstenar. Det behövs bland annat för att bygga upp celler och för att bilda enzymer och hormoner 1) och proteiner finns i större eller mindre mängd i nästan all mat. Protein byggs upp av cirka 20 aminosyror. Nio av dem är essentiella, dvs de måste tillföras via maten eftersom kroppen inte själv kan producera dem. Protein ingår i kroppens alla vävnadsceller. Dessutom består hormoner, enzymer 1) och viktiga delar i immunförsvaret av proteiner. Protein är därför viktigt för hela kroppens funktion. 1) Referens = Kemiboken A, H Boren, M Larsson, T Liif, S Lilieborg, B Lindh [chemfile(), file(), referens i dokument] Aminosyror Aminosyror innehåller både en bas (NH2-gruppen) och en syra (COOH-gruppen). Referens = Livsmedelsverket [chemfile(), file(), referens i dokument] [chemfile(), nC=0 nr=protei_, f1=/produkt/info/html/protei_.htm] Peptider Då aminosyror kopplas samman genom kondensationsreaktioner 1) bildas
Proteiners allmänna egenskaper Proteinerna tillhör de viktigaste byggnadsmaterialen i naturen. De bygger upp muskler, senor, hud, ben och hår. Även Proteiner är liksom peptider uppbyggda av aminosyror sammanfogade med peptidbindningar. I proteiner ingår tjugo olika aminosyror av vilka kroppen själv kan framställa drygt hälften. Övriga, de essentiella aminosyrorna, kan kroppen inte tillverka och de måste tillföras via födan. Referens = Kemiboken A, H Boren, M Larsson, T Liif, S Lilieborg, B Lindh [chemfile(), file(), referens i dokument] Proteiner är kväveföreningar. Näst vatten utgör de största delen av cellens innehåll. Proteinerna är makromolekyler. En makromolekyl är en stor molekyl. Ordet används mest för att skilja mellan små molekyler, som vatten och etanol, och de stora molekylerna. Proteinerna utgör en nödvändig beståndsdel av födan och de bryts vid matsmältning ner till aminosyror. Referens = Biokemi med organisk kemi, O Nylander [chemfile(), file(), referens i dokument]
Fetter Den energi som kroppen inte utnyttjar lagras dels som kolhydrat (glykogen) och dels som fett. Fetter är estrar av en molekyl av den trevärda alkoholen glycerol och tre fettsyramolekyler. Reaktionen är glycerol + fettsyra -> naturligt fett + vatten. Då en karboxylsyra reagerar med en alkohol bildas en ester. De flesta naturliga fetter är blandade triglycerider 1), dvs en fettmolekyl är uppbyggd av två eller tre olika fettsyror. Fettsyrorna i fetter har oftast 16 eller 18 kolatomer. 1)
Fettsyrorna kan vara Ur hälsosynpunkt anses det bättre att konsumera fetter av fleromättade fettsyror (fetter med flera dubbelbindningar) än av mättade. Orsaken är att de mättade fetterna i större utsträckning leder till att fett upplagras i blodkärlen. Referens = Kemiboken A, H Boren, M Larsson, T Liif, S Lilieborg, B Lindh [chemfile(), file(), referens i dokument] [chemfile(), nC=0 nr=RCOO_-F, f1=/produkt/info/html/RCOO_-F.htm] Spjälkning av fetter En ester kan spjälkas i alkohol och karboxylsyra med överhettad vattenånga. Reaktionen är en sk Spjälkning kan även utföras genom tillsats av sura eller basiska vattenlösningar. Om ett fett behandlas med natriumhydroxid bildas alkoholen glycerol och natriumsaltet av syran dvs tvål. Reaktionen kallas därför Fett är en vanlig komponent i födan. Vid matsmältningen sönderdelas fett mha vissa enzymer (lipaser) till fettsyror och glycerol. Även i kroppens celler sker sönderdelning av upplagrat fett med enzymer. När ett omättat fett härsknar sker en oxidation vid dubbelbindningen. Kolkedjan klyvs och det bildas flyktiga ämnen bl a karboxylsyror med kortare kolkedjor. De flyktiga komponenterna ger upphov till den obehagliga lukten. Då smör härsknar bldas bl a mycket illaluktande butansyra (smörsyra). Smaken hos vissa ostar beror bl a på fettsyror som bildas under lagringen. Ett omättat fett kan göras motståndskraftigare mot härskning genom en process som kallas härdning. Med vätgas i närvaro av katalysator av finfördelat nickel adderas väteatomer till föreningen. Dubbelbindningen mellan kolatomerna i det omättade fettet överförs då till enkelbindnngar. Fettet får på detta sätt ökad hållbarhet. Det kan användas för framställning av margarin och andra produkter. Referens = Kemiboken A, H Boren, M Larsson, T Liif, S Lilieborg, B Lindh [chemfile(), file(), referens i dokument] Fetter är estrar Vid närvaro av en stark syra (t ex svavelsyra) reagerar etanol och etansyra med varandra enligt reaktionsformeln etanol + etansyra -> etylacetat + vatten Reaktionen är långsam och den starka syran fungerar som katalysator. Den bildade föreningen etylacetat (eller etyletanoat) tillhör ämnesklassen Även andra alkoholer och karboxylsyror bildar estrar då de reagerar med varandra. Dessa reaktioner är exempel på kondensationsreaktioner. Vid en kondensationsreaktion binds två molekyler samman under avspjälkning av en vattenmolekyl. (-CO-O-) i strukturformeln som finns mellan två kolvätekedjor är den grupp av atomer som kännetecknar en esterbindning som finns i alla estrar. Den kallas Särskilt intressanta är de estrar som bildas av propantriol (glycerol) samt tre valfria, långa karboxylsyror. Det som då bildas är ett De långa karboxylsyrorna kallas Det är fettsyrorna som avgör om hela fettet blir mättat eller omättat som helhet, vilket är avgörande för hur onyttigt eller nyttigt fettet är. Referens = Organisk kemi, Kungliga tekniska högskolan, Stockholm [chemfile(), file(), referens i dokument]
Tvål och såpa Tvål och såpa är salter av karboxylsyror 1). De fungerar som tvättmedel, därför att de har en vattenlöslig och en fettlöslig del. Sådana ämnen är ytaktiva och kallas 1)
Tvättmedlet ska lösa upp vattenolösliga delar, dvs feta ämnen. Det ytaktiva ämnet orienterar sig i en fettfläck så att kolkedjan vandrar in i fettet medan den laddade delen stannar utanför. När tvätten sköljs med vatten följer den vattenlösliga änden av tvättmedelet med och även resten av molekylen, som tar med sig fettet i fläcken. Referens = Kemiboken A, H Boren, M Larsson, T Liif, S Lilieborg, B Lindh [chemfile(), file(), referens i dokument] [chemfile(), nC=0 nr=wash_-o, f1=/produkt/info/html/wash_-o.htm] Ytaktiva ämnen En Synonyma betecknngar till Ytaktiva ämnen klassificeras efter den hydrofila gruppens karaktär. Tvålar Praktiskt taget alla tvålar har som huvudbeståndsdel Natriumstearat (Na(CH3(CH2)16COO) som är natriumsaltet av stearinsyra. Stearinsyra eller oktadekansyra (CH3(CH2)16COOH eller C17H35COOH) är en mättad fettsyra med 18 kolatomer. Salter 1) av stearinsyra får suffixet (ändelse) stearat. 1)
Vid motsvarande tillverkning av såpa används kaliumhydroxid (kalilut) istället för natriumhydroxid. Tvål och såpa är alltså salter av natrium respektive kalium med fettsyror. En fettsyra har en fettlöslig del (svans) och en vattenlöslig del (huvud) och det är den vattenlösliga delen som skapar saltet. Det gör så att tvålmolekyler kan bindas samman med den feta smutsen samtidigt som den kan lösas upp i vatten. Hydrolys är en kemisk process där en molekyl klyvs i två delar efter att en vattenmolekyl har adderats. Vanliga ämnen i pulvertvättmedel Ytaktiva ämnen kallas även surfaktanter, tensider eller detergenter och de har egenskaper som kan göra smuts som består av fett vattenlösligt. De sänker även vattnets ytspänning vilket ökar vattnets tvättverkan. Vanliga vattenavhärdande medel är fosfater av olika slag. De fosfater som framförallt används är tripolyfosfat och pyrofosfat och de tillförda fosfaterna har en gynnsam inverkan på det ytaktiva ämnets effekt och verkar dispergerande (finfördelande) på den lossade smutsen. Fosfaterna gör hårt vatten mjukare genom att binda kalcium - och magnesiumjoner. I många tvättmedel har fosfat helt bytts ut mot zeolit. Zeoliter finns i naturen men framställs framförallt syntetiskt (kemiskt). De är salter (jonföreningar) av aluminiumsilikat med formeln Na12(Al12Si12O48)*27H2O och fungerar som jonbytare genom att byta ut de hårda kalcium (Ca2+)- och magnesiumjonerna (Mg2+) mot den mjukare natriumjonen (Na+). På så sätts mjukgörs hårt vatten. Vattenavhärdande ämnen ökar även tensidernas effektivitet och hindrar uppkomsten av bl a kalktvål och andra svårlösliga salter som kan skada både tvätten och tvättmaskinen. Blekmedel används i vittvättmedel där det bleker bort svårlösliga fläckar. Fläckar (t ex färgade ämnen) som inte kan avlägsnas genom tvättning, bleks bort av t ex natriumperborat. För att avlägsna närvarande joner av tunga metaller (t ex järn- och kopparjoner) tillsätts magnesiumsilikat och EDTA (etykendiamintetraättiksyra). De här jonerna skulle tilsammans med blekmedel annars skada textilfibrerna. Enzymer ingår i många tvättmedel. Proteaser, amylaser och lipaser bryter ner proteiner, stärkele och fetter som finns i fläckar av bl a mat, svett, choklad och smuts på skjortkragar. När enzymer utnyttjas kan tvättprocessen ske vid lägre temperatur. Karboxylmetylcellulosa adsorberas både på textilmaterialet och på den frigjorda smutsen och förhindrar löstvättad smuts att utfällas på fibern igen. Tvättprocessen ur fysikalisk kemisk synpunkt Smutsen som ska avlägsnas består av fett, proteiner, färgämnen diverse partiklar t ex damm samt vattenlösliga ämnen som salter, sockerarter, fruktsyror etc. Allmänt kan sägas att det finns smuts av både hydrofob och hydrofil karaktär 1). Ytaktiva ämnen tvättverkan består i att de sänker ytspänningen vid vattenlösningens gränsytor mot omgivande medier (luft, textilmaterial samt fett och andra typer av smuts). Tvättmedlets molekyler kommer på det sättet i omedelbar kontakt med smutsen och de kommer att orientera sig allt efter smutskomponenternas hydrofoba och hydrofila karaktär 1). Det betyder att den ytaktiva molelylens hydrofoba del kommer att bindas till smuts av fettyp och den hydrofila delen binds till smuts som består av t ex proteiner och andra ämnen av hydrofil karaktär.
Referens = Biokemi med organisk kemi, O Nylander [chemfile(), file(), referens i dokument]
Fenoler är svaga syror Ämnesklassen fenoler kännetecknas av en eller flera hydroxigrupper (-OH) bundna till en aromatföring (bensenring). Anledningen till att fenoler betraktas som en egen ämnesklass är att deras kemiska egenskaper skiljer sig väsentligt från alkoholernas. Referens = Kemiboken A, H Boren, M Larsson, T Liif, S Lilieborg, B Lindh [chemfile(), file(), referens i dokument]
Molekyler i vilka endast kol och väte ingår benämmns Kolväten och föreningar som härleds från dem kan indelas i grupperna - - - Alifatiska kolväten Alifatiska kolväten har öppna kolkedjor. Alicykliska kolväten Molekylerna är ringformade. I allmänhet har lika stora molekyler från de här grupperna likartade fysikaliska och kemiska egenskaper. Aromatiska kolväten De flesta föreningarna i den här gruppen utgörs av ringformade molekyler med fem eller sex kolatomer. Kolväten kan också indelas i mättade och omättade kolväten. Mättade alifatiska och alicykliska kolväten Mättade alifatiska kolväten Den allmänna formeln för ett paraffinkolväte är CnH2n+2. T ex för n=1, metan (C1H4 = CH4)) Alicykliska kolväten har den allmänna formeln CnH2n. T ex cyklopropan (C3H6), cyklobutan (C4H8) osv. Omättade alifatiska kolväten, olefiner Omättade alifatiska kolväten benämns ofta Namnet på kolväten med en eller flera dubbelbindningar slutar alltid på - Namnet på kolväten med trippelbindningar slutar alltid på - Fria radikaler Den kemiska bindningen leder vanligen till att atomerna blir omgivna av en oktett elektroner (8 elektroner). Vid många kemiska reaktiioner händer det emellertid att atomer under korta tidsintervall uppträder med ett udda antal elektroner. Beteckningen 1)
Det gör ofta radikaler mycket reaktiva, så att de gärna bildar nya kemiska föreningar. Additionspolymerisation När eten (C2H4) uppvärms under tryck i närvaro av syre (O2) erhålls molekyler av hög molekylvikt. De små molekyler som är utgångsmaterial kallas för
De små molekyler (CH2) som är utgångsmaterial kallas för Alkoholer En akohol är en organisk förening som innehåller hydroxylgrupper (OH). Beroende på antalet hydroxylgrupper är det envärda, tvåvärda, trevärda eller flervärda alkoholer. Etanol (även etylalkohol) är en envärd alkohol och är det som i dagligt tal kallas alkohol eller sprit, med den kemiska formeln C2H5OH. Hydroxylgruppen (-OH) medför att etanol klassificeras som en alkohol. Genom sin korta kolkedja och genom bildandet av vätebindningar löser sig etanol relativt lätt i vatten till skillnad från alkoholer med fler kolatomer.
CH3 - CH2 - OH Metanol (envärd alkohol) CH3 - OH Etylenglykol (tvåvärd alkohol) CH2 - OH | CH2 - OH Glycerol (trevärd alkohol) CH2 - OH | CH - OH | CH2 - OH Envärda alkoholer indelas i primära, sekundära och tertiära alkoholer. Primära alkoholer (eller normalalkoholer) innehåller gruppen -CH2-OH, hydroxylgruppen (-OH) är bunden till en kolatom, som binder en annan kolatom. Sekundära alkoholer innehåller gruppen -|CH-OH, hydroxylgruppen är bunden till en kolatom, som binder två andra kolatomer. Tertiära alkoholer innehåller gruppen -||CH-OH, hydroxylgruppen är bunden till en kolatom, som binder tre andra kolatomer. Referens = Biokemi med organisk kemi, O Nylander [chempa(), criter.htm] Aldehyder och ketoner En En Många naturligt förekommande ämnen är Aldehydens karbonylgrupp binder en alkylgrupp och en väteatom 1). En keton har två alkylgrupper bundna till karbonylgruppen 1). Aldehyder och ketoner framställs genom oxidation av primära resp sekundära alkoholer. Aldehyder kan även framställas genom reduktion av karboxylsyror 2). En vattenlösning av formaldehyd (metanal) kallas Referens = Kemiboken A, H Boren, M Larsson, T Liif, S Lilieborg, B Lindh [chempa(), criter.htm] Aldehyder och ketoner är karbonylföreningar med en resp två alkylgrupper bundna till karbonylgruppen C = O 1).
En Karbonylgruppen består av en kolatom som har en dubbelbindning till en syreatom (\/C=O). En En 2) Dessa syrors styrka påverkas till stor del av hur resterande delen av molekylen är uppbyggd. Karboxylsyror är i allmänhet mycket svagare än oorganiska syror som t ex saltsyra och svavelsyra, och endast ungefär 1% av syramolekylerna är normalt protolyserade. Karboxylsyror uppkommer oftast genom kraftig oxidation av en alkohol. Den enklaste karboxylsyran är myrsyra - HCOOH, en enda väteatom med karboxylgrupp på. Ättikssyra med en kort kolkedja om två kolatomer är den näst enklaste - CH3COOH.
H \C = O R/ En aldehyd är en organisk förening som innehåller en aldehydgrupp (H-C=O). Den består av en kolatom med dubbelbindning till en syreatom (O) och enkelbindning till en väteatom (H), gruppen betecknas -CHO. Strukturformeln R representerar här alla de molekyler som aldehydgruppen kan vara bunden till. Keton R' \C = O R/ Ketoner kan allmänt beskrivas med formeln R(CO)R', karbonylgruppen (C=O) hos ketoner är bunden till två kolatomer . En keton är antingen en funktionell grupp som består av en karbonylgrupp mellan två kolatomer - R(CO)R', eller en kemisk förening som innehåller den funktionella gruppen (C=O). R och R' är två lika eller olika kolkedjor. Formaldehyd har antiseptiisk verkan, vilket beror på att den överför proteiner till olösliga föreningar. Formaldehyd bildas också vid ofullständig förbränning av t ex ved och kol. Den kan framställas ur etanol med kaliumkromat och svavelsyra som oxidationsmedel. Tekniskt framställs den främst ur acetylen och vatten. Karboxylsyror Ett stort antal organiska syror karakteriseras av en karboxylgrupp, -COOH.
koloxid + natriumhydroxid -> Na-formiat + myrsyra - ur acetylen via acetaldehyd - direkt ur etanol genom oxidation, vanligen under medverkan av ättiksyrabakterier - ur trä genom torrdestillation När En blandning av vinäger och 12 procentig ättiksyra kallas för Referens = Biokemi med organisk kemi, O Nylander [chempa(), criter.htm] Lipider Lipider är inom kemin samlande benämning på naturligt förekommande organiska föreningar som kan isoleras ur växt- eller djurvävnad genom extraktion med icke-polära lösningsmedel 1), t ex hexan, bensen eller kloroform. Till skillnad från andra viktiga naturprodukter, t ex kolhydrater och proteiner, som definieras efter den kemiska strukturen, definieras lipider efter den fysikaliska egenskapen Referens = NE, Nationalencyklopedin [chempa(), criter.htm] Lipiderna utgör en grupp av ämnen, som är svårlösliga i vatten men lösliga i en rad organiska lsningsmedel som kolväten, eter och kloroform. Lipiderna brukar indelas i grupperna - - - Fetter Fetterna är glycerolestrar, fett kan betraktas som upplagrad reservnäring. Det är ändamålsenligt, eftersom fetterna ger drygt dubbelt så mycket energi per viktsenhet som kolhydrater eller proteiner. De flesta fetter utgörs av blandade triglycerider, dvs de innehåller två eller tre olika fettsyror i molekylen. En fettmolekyl bildas genom att tre fettsyramolekyler reagerar med en molekyl glycerol under vattenavspjälkning. Vid nedbrytning av fett, t ex vid matsmältning, är förloppet det motsatta. De enzymer som spjälkar fett benämns
Olika lipaser i matsmältningskanalen spjälkar de lipider som intagits med födan. Det utsöndras framförallt från bukspottkörteln. Fetthärskning Smör och andra fetter kan efter en tids förvaring börja härskna genom hydrolytisk och oxidativ härskning. Den Den oxidativa härskningen anses bero på att syre adderas intill fettsyrans dubbelbindning, vilket leder till klyvning av molekylen under bildning av korta aldehyder, syror etc och det ger upphov till en härsken smak och lukt. Fosfolipider Till fosfolipider hör varje lipid (naturligt förekommande organiska föreningar) som innehåller fosfor. De är vanligen glycerolestrar och får då ofta benämningen fosfatier 1).
Estrar är en ämnesklass i organisk kemi som uppstår när en alkohol under vattenavspjälkning reagerar med en syra. De biologiskt vanligaste estrarna är fetter som består av en trevärd alkohol, (glycerol) och tre fettsyror, (vilka består av ogrenade karboxylsyror). Referens = Biokemi med organisk kemi, O Nylander [chempa(), criter.htm] Aromatiska föreningar Bensen Aromatiska föreningar utgörs av bensen och föreningar som liknar bensen i kemiskt avseende. Bensen har molekylformeln C6H6, molekylformel är formel som anger antalet atomer av olika slag som ingår i molekylen. Bensen hommologer, aromatiska aldehyder och ketoner I organisk kemi är en homolog serie en serie föreningar med samma funktionella grupp och liknande kemiska egenskaper, bensenhomologer har bensen som funktionell grupp och har den allmänna formeln CnH2n-6 (n>6). Bensenhomologerna har liknande egenskaper som bensen. Några exempel på bensenhomologer
Förekomst Råvara till aromatiska föreningar är främst stenkol och petroleum. Genom torrdestillation av stenkol bildas koks och stenkolstjära. Vid fraktionerad destillation av stenkolstjära bildas bensen, toluener, xylener, fenol, naftalen etc. Bensen och flertalet av dess derivat 1) är hydrofoba substanser. De är olösliga i vatten, men de är bra lösningsmedel till organiska föreningar.
Den sistnämnda betydelsen är vanlig inom den organiska kemin, medan inom biokemin avses oftast molekyler som bildas i biologiska processer. Stabila organika ämnen Organiska ämnen som är stabila mot kemisk och biologisk nedbrytning blir kvar länge i miljön. Två grupper av ämnen beskrivs här, polyklorerade bifenyler (PCB) och dioxiner. PCB är en grupp föreningar och består av två fenylringar där klor har substituerat (ersatt) väte. När klor substituerar (ersätter väte) i någon av positionerna på fenylringarna bildas PCB. Produktion och användning av PCB är nu förbjuden i Sverige. PCB har tidigare använts som isolatorvätska i tranformatorer och kondensatorer, som tillsats i oljor, färger, som mjukgörare i fogmassor, i självkopierande papper, som hydraulvätska etc. Dioxiner förekommer, alltefter antalet klor i föreningen som 210 isomerer, varav 7 är i hög grad toxiska, TCDD är ett av de är ett av de starkaste av alla kända gifter. Isomerer av olika ämnen har samma summaformel men olika struktur. Dioxiner bildas i mycket små mängder de flesta förbränningsprocesser t ex vid avfallsförbränning, biltrafik och industriell verksamhet. Dioxiner har hög kemisk stabilitet och är fettlösliga och de anrikas i naturens näringskedjor, bl a i fett hos fiskar och däggdjur. Sulfonsyror och deras derivat De flesta syror som används inom organisk kemi är karboxylsyror och sulfonsyror. De flesta karboxylsyror är alifatiska, dvs de har en rak kolkedja. De viktigaste sulfonsyrorna är aromatiska och har den allmänna formeln Ar-SO3H, där Ar beskriver att strukturfomeln innehåller en bensenring. Sulfonsyror är ett samlingsnamn på organiska syror som innehåller sulfonsyragruppen -SO3H. En sulfonsyragrupp innehåller en sulfongrupp (SO2) med en vidhängande hydroylgrupp (OH). Sulfonsyror är i hög grad polära kemiska föreningar 1) och det medför att sulfonsyrorna är mer vattenlösliga än någon annan grupp organiska föreningar.
En
C6H6SO3 O || Ar - S - OH || O Ar beskriver att strukturfomeln innehåller en bensenring. Toluensulfonsyra Toluensulfonsyra är en organisk stark syra och det är en av få starka syror som är i fast form vid rumstemperatur. Till skillnad mot många andra starka syror är toluensulfonsyra inte oxiderande. Toluensulfonsyra finns i tre isomera former 1), 2-Toluensulfonsyra (orto-Toluensulfonsyra), 3-Toluensulfonsyra (meta-Toluensulfonsyra), 4-Toluensulfonsyra (para-Toluensulfonsyra).
C7H7SO2OH O || CH3 - Ar - S - OH || O Ar beskriver att strukturfomeln innehåller en bensenring. Referens = Biokemi med organisk kemi, O Nylander [chempa(), criter.htm] Kol finns lagrad som stenkol, olja och naturgas i berggrunden. Rent kol finns i fyra olika former, De fyra formerna innehåller bara kolatomer, men de har mycket olika egenskaper. Det beror på hur kolatomerna är bundna till varandra.
Diamant, grafit Fulleren, grafen Om kolatomerna inte är ordnade i regelbundna mönster, kallas det för Grafit Grafit är ett mjukt ämne som leder elektriskt ström. I grafit ligger kolatomerna i flera skikt ovanpå varandra. Skikten består av kolatomer sammanbundna i sexhörningar. Kolatomerna i skikten är hårt bundna till varandra, men mellan skikten är bindningarna svagare. De svagare bindningarna mellan skikten gör att de kan glida över varandra och lossna. Om ett stycke grafit dras mot något, lämnar det ett streck efter sig. Det går alltså att rita med grafit. Grafit är också ett bra smörjmedel, eftersom det klarar sträng kyla utan att frysa. Diamant Diamant är en annan form av rent kol. Alla kolatomer är tätt ihop med fyra andra kolatomer. På det sättet kopplas alla kolatomerna i diamant ihop till ett stort nätverk och bildar en mycket stor molekyl. Det starka nätverket av atomer är förklaringen till att diamant är den hårdaste mineralen som finns i naturen. Diamanter är genomskinliga eller svagt ljusgula och de leder värme men inte elektricitet. Naturliga diamanter bildas av kolföreningar som omvandlas under högt tryck och hög temperatur i jordens övre mantel på 150-200 kilometers djup. Det är bara det lite större och renare diamanterna som kan användas till smycken, resten används framförallt inom industrin till skärverktyg, slipskivor och borrspetsar. Fulleren I fulleren är kolatomerna bundna till varandra så att de bildar ett fotbollsliknande klot. Det finns 60-70 kolatomer i ett klot. Fulleren leder ström och bildas naturligt i stoftmolnen runt stjärnorna. Fulleren har också hittats i sot, som bildas vid förbränning av ved och olja. Grafen Under senare tid har grafen, en ny form av rent kol, kunnat framställas. Grafen liknar grafit, men består endast av ett skikt kolatomer. Ett skikt som endast är en atom tjockt och har många unika egenskaper. Det är genomskinligt, leder ström och är 100 gånger starkare än stål. Amorft kol I rent kol som grafit, diamant, fulleren och grafen är kolatomerna ordnade i regelbundna mönster. Om kolatomerna inte är ordnade i regelbundna mönster, kallas det för Träkol tillverkas genom att trä uppvärms till höga temperaturer utan syretillförsel, då drivs vatten, tjära och brännbara ämnen ur träet och det som blir kvar kallas för träkol. Metoden kallas för Aktivt kol är ett pulver, som är mycket bra på att binda andra ämnen. Det beror på att partiklarna i pulvret har små hål (porer). I porerna kan andra ämnen sugas upp och hållas kvar. Aktivt kol kan farmställas av i stort sett vilket ämne som helst som innehåller kol, t ex trä och olja. Referens = Kemi Direkt, Gidhagen, Åberg [chempa(), criter.htm]
Referens = Kolets kemi, M Brantmark [chempa(), criter.htm]
Referens = Kolets kemi, M Brantmark [chempa(), criter.htm]
Rågasen består i huvudsak av 50-75% metan (CH4) och 25-50% koldioxid (CO2) samt mindre mängder föroreningar som t ex svavelväte (H2S) och ammoniak (NH3). Anaerob nedbrytning är en process där det finns bakterier som klarar nedrytning utan syre. För att kunna använda biogas i fordon måste gasen raffineras så att halten metan ökar och övriga ämnen minskar. Referens = Kolets kemi, M Brantmark [chempa(), criter.htm] Referens = Kolets kemi, M Brantmark [chempa(), criter.htm]
Råoljan värms till 400 oC så att nästan alla kolväten förångas. De längsta kolvätena rinner längst ner i tornet, de väger så mycket att de inte förångas. Ju kortare kolväten, desto lättare är de och desto högre upp i tornet hamnar de. Det blir svalare högre upp i tornet och då kondenserar gasen och blir flytande. Kolvätena blir mer lättantändliga ju högre upp i tornet de är. Fraktionen som är bensin består av kolvätekedjor som innehåller 5 - 10 kolatomer. [chemfile(), nC=0 nr=oljeprod, f1=/produkt/info/html/oljeprod.htm] Petroleumprodukter som framställs ur råolja Råolja är en tunnflytande mörk vätska som naturligt förekommer i delar av berggrunden. Denna vätska är en blandning av hundratals olika kolväten. Petroleumprodukter från råolja har en rad användningsområden däribland som bränsle för motordrivna fordon, i form av bensin. Den process råoljan behöver gå igenom för att kunna delas upp den i gasol, bensin, flygbränsle, diesel- och villaolja, tunga eldningsoljor, asfalt (bitumen) kallas raffinering och sker i ett raffinaderi. Principen för ett raffinaderi är att ta vara på den speciella egenskap att varje kolväte innehar en viss kokpunkt. Tack vare denna egenskap hos kolvätena kan råoljan separeras med hjälp av temperaturskiftningar i olika produkter. De lättaste ämnena går ut ur ledningar som är belägna högst upp på fraktioneringskolonnen, först gasol, därefter bensin osv. Med en process som kallas termisk krackning går det att av de tyngre råoljeprodukterna skapa andra produkter t ex bensin. Termisk krackning går ut på att bryta ner de långa kolväte-molekylerna till kortare och därmed skapa en mer lättflytande olja som möjliggör större bensinutvinning. Krackning är ett samlingsnamn för en rad olika processer som möjliggör mer varierad eller önskad oljeproduktion.
En schematisk bild av destillationsprocessen. Gasfraktionen Gasfraktionen kallas den fraktion som vid 20 °C är gasformig och består till största delen av metan (>75%), etan (6-10%), propan och butan (5-8%). Gasen tas ofta direkt vid borrning men betydande kvantiteter erhålls även vid destillation. Gasfraktion används ofta till bränsle och kallas då naturgas eller gasol. Råbensin Råbensinen eller nafta kallas den näst mest lättkokade fraktionen i petroleum och den består till största del av kolväten med mellan 5 till 12 kolatomer. Råbensinen brukar innehålla en hel del svavel och måste genomgå ytterligare rening innan den kan användas. Efter ytterligare destillation kan råbensin delas upp i petroleumeter, lättbensin som används som lösningsmedel och bensin som används som motorbränsle. Råfotogen Liksom råbensin måste råfotogen renas från svavelföreningar och destilleras ytterligare. Ur denna fraktion framställs bland annat flygbränsle, fotogen och lösningsmedel som lacknafta och thinner. Brännoljor Ur denna fraktion framställs bland annat dieselolja och brännolja. En hel del destillat av denna fraktion behandlas i en process som kallas krackning där kolvätena bryts ner till mindre kolväten. Smörjoljor Denna fraktion används bland annat till framställning av smörjoljor som till exempel motoroljor och paraffinoljor. Destillat som är i fast form vid rumstemperatur kan användas till att framställa smörjfetter, vaxer, paraffin och vaselin (petrolatum). Liksom med brännoljorna används mycket av denna fraktion till krackning. Destillationrest Destillationresten är den tjockflytande olja som blivit kvar efter destillationen. De mer lättflytande delarna av denna fraktion används som brännolja, de delar som är i fast form kan blandas med grus (singel) till asfalt och användas som vägbeläggning. Övriga petroleumprodukter Alkener och alkyner som erhålls från krackningen kan bland annat användas till framställning av plaster, eten kan bland annat omvandlas till polyetenplast eller etanol, propen används bland annat till tillverkning av polypropen och propanol. Petroleum kan även vara rikt på aromatiska föreningar exempelvis bensen och toluen, och dessa tas till vara och används som utgångsämnen i kemisk industri. Referens = Kolets kemi, M Brantmark [chemfile(), file(), referens i dokument] Referens = Kolets kemi, M Brantmark [chempa(), criter.htm]
Petroleum Betyder bergolja och betecknar både den gasformiga, flytande och fasta delen av den kolväteblandning som finns i berggrunden. Ofta används orden Råolja Olja som pumpas upp ur berggrunden. Den innehåller lösta gaser och små mängder löst bitumen, som bildar egna fraktioner efter raffineringen. Petrokemiska produkter Produkter som har råolja som bas. T ex är plast, bensin, tvättmedel och asfalt exempel på petrokemiska produkter, medan matolja, såpa och papper inte är det. Kolväten Petroleum består av en blandning av tusentals föreningar, mest kolväten av olika mättnadsgrad 1) och struktur.
Referens = Nationellt resurscentrum i kemi, Stockholms universitet [chemfile(), file(), referens i dokument]
Referens = Nationellt resurscentrum i kemi, Stockholms universitet [chemfile(), file(), referens i dokument]
Referens = Nationellt resurscentrum i kemi, Stockholms universitet [chemfile(), file(), referens i dokument] Kolatomerna i stenkol och olja kommer ursprungligen från koldioxid i den atmosfär som fanns för flera miljoner år sedan. Koldioxiden byggdes genom fotosyntesen in i organismer. När dessa organismer sedan hamnat under högt tryck, har de omvandlats till olika kolväten. Då det pumpas upp vid oljeutvinning kallas det för råolja. Kolvätemolekylerna i oljan är olika långa, grenade på olika sätt, mättade eller omättade 1). Därför består råolja av en blandning av tusentals olika ämnen. För tekniska ändamål är en sådan blandning inte särskilt användbar. I ett raffinaderiet delas råoljan upp i olika fraktioner. Processer i ett raffinaderi
Oljans uppbyggnad Oljeprodukter består av kolatomer (C) och väteatomer (H) som bildar olika typer av molekyler som kallas kolväten. Hur kolvätet byggs upp bestämmer sedan produkternas specifika egenskaper. Det finns flera olika grupper av kolväteföreningar. Två andra grupper är Det går att dela in råolja i Lätta oljeprodukter som bensin har högt ångtryck och avdunstar snabbt. Smörjoljor är exempel på tunga produkter med lågt ångtryck som därmed är svårflyktiga. Kolväteföreningar Kolatomer kan binda sig vid varandra och på så sätt bilda långa kedjor. Många av kolväteföreningar som finns har en invecklad struktur. Om kolatomer binds ihop med mer än en bindning är det en Beroende på strukturen av molekylerna kan praktiskt taget alla kolvätemolekyler i olja hänföras till grupperna I varje grupp ingår ett stort antal kolväten som är uppbyggda på olika sätt men har liknande egenskaper. Kolväten ur varje grupp är representerade i alla oljor. Beroende på fördelningen och mängderna kallas oljorna Paraffiner Paraffiner är benämningen på den enklaste kolväteserien och består av mättade föreningar 2) med raka kolkedjor. Antalet väteatomer i ett paraffinkolväte är alltid två gånger antalet kolatomer plus två. Ju högre upp i serien desto högre blir de specifika vikterna och kokpunkterna hos föreningarna. Exempel på paraffiner är metan (CH4), etan (C2H6), propan (C3H8) och butan (C4H10). Naftener (cykloalkaner) Naftenerna tillhör liksom paraffinerna kategorin mättade kolväten 2). Kolkedjorna är emellertid inte raka utan ringformade och uppbyggda av metylengrupper 1). Naftener är i allmänhet något mindre stabila än paraffiner och därför mera reaktionsbenägna. Aromatiska kolväten Aromaterna har fått sitt namn av den speciella lukten hos några av de först upptäckta föreningarna. Den enklaste föreningen är bensen (C6H6). Olefiner (alkener) Omättade kolväten 2) med en dubbelbindning kallas olefiner och kan ha oändligt många variationer eftersom de kan skapa föreningar med naftener eller aromater. Olefinerna och vissa andra omättade kolväten förekommer inte i råolja utan uppstår vid olika raffinaderiprocesser. Alla omättade kolväten 2) är reaktionsbenägna och kan därför utan större svårigheter förändras i strukturen. De används av den anledningen som utgångsmaterial vid många kemiska processer vid raffinaderierna.
2) Inom organisk kemi är en förenings mättnad ett mått på hur många dubbel- och trippelbindningar föreningen innehåller. En mättad förening har enbart enkelbindningar. I en omättad förening finns det minst en dubbel- eller trippelbindning. Till en omättad förening kan tillföras t ex väteatomer vid dubbel- och trippelbindningar genom hydrogenering (vätgas adderas), medan en mättad förening är mättad på väte. Mättade kolväten är alkaner och namnges med an i slutet, t ex metan, etan, propan osv. Omättade kolväten kallas alkener (med dubbelbindningar) och alkyner (med trippelbindningar). Ett kolväte vars molekyler innehåller två dubbelbindningar kallas en dien. Referens = Svenska Petroleum och Biodrivmedels Institutet [chemfile(), file(), referens i dokument] Referens = Svenska Petroleum och Biodrivmedels Institutet [chemfile(), file(), referens i dokument] |