Что такое реакция серебряного зеркала. Химический опыт: получение серебряного зеркала
Реакция серебряного зеркала — это красивое название химической реакции, результатом которой является выпадение тонкого слоя серебра на стенках того сосуда, где проходил процесс. Когда-то так и обрабатывались все поверхности, где нужен был зеркальный налет.
Сейчас этот способ получения тонкого металлического налета на стекле или керамике применяется только в том случае, если необходимо создать токопроводящий слой на диэлектриках, а также при производстве оптики для телескопов, фотоаппаратов и т. п. Использовать эту реакцию можно и для получения . Столь поэтичное название простой химической реакции основано на ажиотаже, который возникает там, где речь заходит о драгоценных металлах — золоте и серебре.
Для того чтобы провести восстановление серебра из его оксида не в лабораторных условиях, необходимо в воде растворить азотнокислое серебро. Взять его можно в аптеке. Это ляписный карандаш. Воду лучше использовать дистиллированную. Получить ее можно простой конденсацией воды, испаряющейся из кипящего чайника. Если исходить из полулитровой емкости, то в таком количестве раствора азотнокислого серебра необходимо растворить еще нашатырный спирт (1 ч. л.). Сюда же нужно добавить 2-3 капли формальдегида — формалина.
Все реактивы вступают в реакцию не сразу, поэтому взболтайте как следует раствор и оставьте его в покое примерно на сутки. Если все пройдет успешно, то за этот срок ваша банка покроется тонким металлическим слоем. Таким же слоем покроется тот предмет, который вы поместите в банку.
Иногда что-то идет неправильно и вместо зеркала реакция дает серые осажденные хлопья. Это говорит о том, что реактивы были не совсем чистые. Чаще всего претензии нужно предъявлять к воде и чистоте посуды. Особенно следует обратить внимание на кислотность воды, поскольку больше всего неожиданностей происходит в щелочной среде.
Индикаторная функция реакции
С помощью этой реакции определяют наличие в растворе альдегидов. К этой группе относятся такие органические вещества, которые имеют альдегидную группу. Иначе их называют спиртами, лишенными водорода. Присутствие альдегида в растворе и дает эффект зеркала.
Аммиачный раствор оксида серебра используется для определения моносахаридов и дисахаридов. К первой группе относится глюкоза во всех ее изомерных состояниях, ко второй — лактоза и мальтоза. Особенно реакция серебряного зеркала характерна для глюкозы, что и нашло свое отражение в методах выявления глюкозы и фруктозы.
Несмотря на сходство этих веществ и на то, что фруктоза изомерна глюкозе, они все же разные. В открытой форме альдегидная группа присутствует только у глюкозы. Соответственно, осаждаться серебро будет только в присутствии глюкозы, фруктоза же такой реакции не даст. Но в щелочной среде и фруктоза может дать положительную реакцию.
Таким образом, оксид серебра как реактив может быть применен в качестве индикатора наличия в растворе определенной группы веществ. Кроме того, с помощью описанной реакции вы можете получить чистое серебро, серебряное зеркало и пластинку, с двух сторон покрытую металлическим налетом, что не только забавно, но и часто полезно.
Прежде чем начинать химический опыт, необходимо выяснить, что же альдегид, наличие которого предстоит определить. Альдегиды представляют собой группу органических соединений, в которых атом углерода имеет двойную связь с атомом кислорода. Каждое такое соединение содержит группу >C=O. Суть реакции заключается в том, что в результате образуется металлическое серебро, которое осаждается на поверхности. Реакция проводится с веществами, содержащими альдегидную группу, в водном растворе при нагревании, в присутствии аммиака. Чаще всего в реакции используются , а в качестве альдегида используются или обычный сахар. В качестве вещества, содержащего аммиак, обычно используется .
Работать с солями серебря нужно осторожно, поскольку они оставляют черные следы. Опыт проводите в перчатках.
Как происходит реакция
?Реактивы для опыта можно найти в любой аптеке. Азотнокислое серебро – это ляписный карандаш. Там же можно купить формальдегид и нашатырный спирт. Помимо всего прочего, нужна химическая посуда. Вещества, с которыми вам придется иметь дело, неагрессивны, но любые химические опыты лучше проводить в пробирках и колбах из химического стекла. Разумеется, посуду нужно тщательно вымыть. Сделайте водный раствор нитрата серебра AgNO3. Добавьте в него нашатырный спирт, то есть гидрооксид аммония NH4OH. У вас образуется оксид серебра Ag2O, который выпадает в виде коричнево осадка. Затем раствор становится прозрачным и образуется комплексное соединение OH. Именно он воздействует на альдегид во время окислительно-восстановительной реакции, в результате которой получаются соль аммония. Формула этой реакции выглядит так: R-CH=O + 2OH --> RCOONH4 + 2Ag +3NH3 + H2O. Если во время реакции оставить в банке стеклянную палочку или пластинку, примерно через сутки она покроется блестящим слоем. Такой же слой образуется и на стенках сосуда.
Реакцию можно записать упрощенно:R-CH=O + Ag2O --> R-COOH + 2Ag.
Как делали зеркала
До появления метода напыления реакция серебряного зеркала являлась единственным способом получения зеркал на стекле и фарфоре. В настоящий момент этот способ применяется для получения токопроводящего слоя на стекле, керамике и других диэлектриках. Данная технология применяется для создания просветленной оптики для фотообъективов, телескопов и т.д.Необходимо разобраться, что такое реакция серебряного зеркала? Реакция серебряного зеркала это процесс восстановления металлического серебра из аммиачного раствора оксида серебра.
Ag2O + 4NH4OH ↔ 2OH + H2O
Оксид серебра в водном растворе аммиака, растворяется с образованием комплексного соединения серебра - гидроксида диамина серебра (I) OH.
Добавляя к комплексному соединению серебра какой – либо альдегид (формальдегид), в результате окислительно–восстановительной реакции образуется металлическое серебро. В результате реакции на стенках стеклянной пробирки, будет образовываться красивый зеркальный налет серебра или зеркало.
R-CH=O + 2OH → 2Ag ↓ + R-COONH4 + 3NH3 + H2O
В любом учебнике по химии можно прочитать о том, что реакция серебряного зеркала, может быть применена для обнаружения альдегидов. Например, глюкоза дает реакцию «серебряного зеркала», а фруктоза - нет. Однако существует множество химических веществ, которые, как и альдегиды, могут вступать в реакцию серебряного зеркала.
Как на практике, можно провести реакцию серебряного зеркала?
На первый взгляд, кажется, что провести реакцию серебряного зеркала очень легко, однако это не совсем так. Казалось все просто, можно взять аммиачный раствор, с каким-нибудь альдегидом, это может быть раствор формальдегида или глюкозы и провести реакцию серебряного зеркала. Однако это простой и примитивный подход, к пониманию, что такое реакция серебряного зеркала? Такая реакция может привести к разочарованию. Вместо ожидаемого зеркально налета на стекле, может образоваться черная или коричневая суспензия серебра в растворе.Обычно реакция, таким простым способом, в большинстве случаев заканчивается неудачей. Если даже и получатся создать зеркало, то оно выходит очень низкого качества. Слой серебра получается непрочным и неравномерным. Почему так происходит? Причин для такого неудачного проведения реакции очень много. Из них можно выделить две основные причины: несоблюдение необходимых условий проведения реакции или плохо подготовленная к серебрению поверхность стекла.
В результате реакции образуются положительно заряженные ион серебра, который объединяется с альдегидной группой, образуют мельчайшие или коллоидные частицы серебра. Такие мельчайшие частицы, могут крепко сцепляются с поверхностью стекла или оставаться в растворе в виде суспензии серебра.
Для того чтобы коллоидные частички серебра, надежно сцеплялись за стекло и образовали прочный и равномерный слой серебра, то есть - зеркало, поверхность стекла должна предварительно перед серебрением обезжириваться. Поверхность стекла должна быть не только идеально чистой, но и по возможность гладкой.
Главным загрязнителем стекла, является жировой налет, который нужно удалять. Для удаления жира применяют раствор щелочи, горячую хромовую смесь, а потом стекло многократно промывают дистиллированной водой. Если нет щелочи, как крайнее средство можно использовать обычное синтетическое моющее средство для посуды. После обезжиривания, полезно промыть стекло раствором хлоридом олова и дистиллированной водой.
Все растворы должны изготавливаться на дистиллированной воде. Если нет дистиллированной воды, в крайнем случае, можно воспользоваться дождевой водой. Для восстановления металлического серебра, в реакции серебряного зеркала, часто используют восстановители: формальдегид или глюкозу. Выбор этих двух веществ, зависит от того, с какой целью будет использоваться химическая реакция.
Реакция серебряного зеркала с использованием формальдегида
Для демонстрации опыта реакцию серебряного зеркала можно провести с участием формальдегида. Если нужно изготовить качественное зеркало с прочной и равномерной поверхностью, лучше воспользоваться глюкозой.Для серебрения стекла, лучше взять серебро, в составе соли серебра – нитрата серебра. К нитрату серебра добавляют растворы аммиака и щелочи. Осаждение серебра на стекле, должно проходить в щелочном растворе. При этом раствора щелочи недолжно быть слишком много, так как его избыток так же нежелателен. В зависимости от методики, реакция серебряного зеркала проводиться при комнатной температуре или при нагревании.
Когда раствор окрашивается в коричневый цвет, это означает, что в растворе образовались мельчайшие коллоидные частички серебра. Позднее на поверхности стекла, образуется тонкий зеркальный налет, из восстановленного серебра. Провести реакцию серебряного зеркала очень легко, а вот получить качественное зеркало бывает очень сложно. Для того чтобы получить качественное покрытие из серебра – серебряное зеркало, необходимо затратить много труда, при этом нужно быть аккуратным и очень настойчивым.
Для опыта, можно провести простое серебрение стекла, с целью предварительного ознакомления и выяснения, что представляет собой реакция серебряного зеркала? При демонстрации этой реакции, может получиться зеркало не очень хорошего качества.
Для проведения реакции нам понадобится: чистая стеклянная колба емкостью 50 – 100 мл, раствор аммиака в концентрации от 2,5 до 4 процентов, 2 процентный раствор нитрат серебра и раствор формалина.
Перед серебрением, подготовим колбу к химической реакции. Очистим колбу от механических загрязнений, протирая ее ершиком с мылом, а потом прополощем колбу дистиллированной водой. Затем промоем ее хромовой смесью, а потом снова прополощем дистиллированной водой.
На одну четверть колбы нальем 2 процентный раствор , затем к этому раствору постепенно добавляем раствор аммиака. Раствор аммиака готовится из расчета, берем 25 процентный раствор аммиака и разбавляем его дистиллированной водой в 8 - 10 раз. Добавляем к нитрату серебра постепенно раствор аммиака, до тех пор, пока не растворится полностью выпадающий осадок в его избытке. К раствору, который образовался, постепенно по стенке, добавляем раствор формалина – 0,5 - 1 мл. Стеклянную колбу помещаем в емкость с горячей или даже лучше с кипящей водой. Вскоре на колбе начнет образовываться , которое образует симпатичное серебряное зеркало.
Главным недостатком этой методики является то, что к раствору нитрата серебра, нужно добавлять не только раствор аммиака, но и щелочь (это может быть гидроксид натрия - NaOH или гидроксид калия - KOH). Для получения качественного зеркального покрытия, необходимо добавлять сначала аммиак, а потом щелочь.
Для простой демонстрации реакции серебряного зеркала, можно сделать все наоборот: сначала к нитрату серебра добавить щелочь до прекращения образования бурого осадка – (Ag2O), а потом – раствор аммиака до полного растворения осадка:
2Ag+ + 2OH - = Ag2O + H2O
Ag2O + 4NH3 + H2O = 2OH
При проведении данной методики, может образовываться белый осадок, вероятней всего это будет - уротропин (или гексаметилентетрамин):
6CH2O + 4NH3 = (CH2)6N4 + 6H2O
Образование белого осадка, это плохой признак, который не способствует получению качественного зеркала.
Следует особо заметить, что реакция серебряного зеркала, должна обязательно проходить в щелочной среде, а не в кислой. В кислой среде реакция серебряного зеркала, будет проходить без образования серебряного покрытия. Иногда бывает так, что при смешивании реагентов, среда вдруг становится кислой. Стоит только добавить в реакционную смесь избыток щелочи, как на стенках стеклянной пробирки сразу образуется – серебряное зеркало.
Реакция серебряного зеркала с использованием глюкозы
Реакция серебряного зеркала с использованием глюкозы, может проводиться, не только с целью демонстрации химической реакции, но и для получения качественного серебряного зеркала или токопроводящей поверхности.Всем хорошо известно, что реакция серебряного зеркала это химический процесс восстановления металлического серебра, из аммиачного раствора оксида серебра (реактив Толленса).
Реакция серебряного зеркала лежит в основе производства серебряных зеркал. Для того чтобы металлическое серебро (Ag) не окислялось, не образовывало черный (Ag2S), то есть не становилось тусклым и не царапалось, его покрывают сверху - защитным лаком. Для того чтобы посеребрить зеркало, нужно приготовить два свежеприготовленных раствора (А и Б).
Раствор – А
В 100 мл дистиллированной воды, растворяем 6 граммов нитрата серебра - (AgNO3), к этому раствору добавляем водный раствор аммиака, до растворения первоначально образующегося осадка. Потом к полученному раствору добавляем щелочь - 70 мл 3 процентного раствора гидроксида натрия (NaOH), и снова заливаем водный раствор аммиака, до полного прояснения раствора (без избытка). Полученный раствор, разбавляют дистиллированной водой до 500 мл.Раствор – Б
В 25 мл дистиллированной воде, растворяют 1,3 грамма глюкозы (к полученному раствору добавляют одну каплю концентрированной азотной кислоты - HNO3) и полученный раствор кипятим в течение двух минут. Потом раствор охлаждаем и разбавляем одинаковым объемом спирта.Растворы: А и Б смешиваем перед самым употреблением в пропорции – 10:1. После смешивания растворов, в течение 30 минут на стекле образуется толстая пленка серебра.
Перед тем как серебрить зеркало, нужно хорошо очистить стекло. Это является очень важным и необходимым условием. Для получения качественного зеркального покрытия, нельзя этим условием пренебрегать. Стеклянную поверхность чистят горячей смесью - HNO3 + К2Сг2О7, потом стекло ополаскивают в дистиллированной воде и обрабатывают спиртом.
Для того чтобы получить более толстый слой серебра, обработку поверхности посеребренного стекла повторяют снова свежеприготовленными порциями растворов, еще один или два раза. Затем промывают водой и спиртом, образующийся осадок серебра.
Реакция серебряного зеркала с использованием сахарозы
Реакция серебряного зеркала, может быть проведена (если нет формальдегида или глюкозы) с участием сахарозы. Перед тем как провести реакцию, сахарозу подвергают гидролизу, с помощью разбавленных до 10 процентной концентрации, серной и азотной кислот. К водному раствору сахара добавляют раствор кислоты, в соотношении: на 100 граммов сахара приходиться - 10 мл кислоты. Полученный раствор кипятим в течение 15 – 20 минут. Подвергшаяся гидролизу сахароза, переходит в смесь глюкозы и фруктозы.Реакция серебряного зеркала с использованием крахмала
Использование в реакции - крахмала, вместо глюкозы приводит к неудаче. Происходит это потому, что крахмал в результате гидролиза не полностью переходит до глюкозы. При таком частичном гидролизе крахмала, образуются декстрины – полисахариды, которые подобно крахмалу состоят из звеньев глюкозы, имеющие меньшую молекулярную массу в отличие от крахмала. Декстрины, на конце цепей, имеют альдегидные группы, которые восстанавливают ион серебра, но при этом образуется черный коллоидный раствор серебра, вместо ожидаемого зеркального покрытия. Металлическое серебро не оседает на поверхности стекла, очевидно, потому что длинные линейные молекулы декстринов, стабилизируют коллоидный раствор серебра. Эти молекулы другими словами выполняет функцию защитного коллоида. Для того чтобы не допустить образование черного коллоидного раствора серебра, необходим полный гидролиз крахмала.Оксид серебра растворяется с образованием комплексного соединения - гидроксид диамминсеребра(I) OH
при добавлении к которому альдегида происходит окислительно-восстановительная реакция с образованием металлического серебра:
Если реакция проводится в сосуде с чистыми и гладкими стенками, то серебро выпадает в виде тонкой плёнки, образуя зеркальную поверхность. При наличии малейших загрязнений серебро выделяется в виде серого рыхлого осадка.
Реакция «серебряного зеркала» может использоваться как качественная реакция на альдегиды. Так, реакцию «серебряного зеркала» можно использовать как отличительную между глюкозой и фруктозой . Глюкоза относится к альдозам (содержит альдегидную группу в открытой форме), а фруктоза - к кетозам (содержащие кетогруппу в открытой форме). Поэтому глюкоза дает реакцию «серебряного зеркала», а фруктоза - нет.
Литература
- Некрасов Б. В. Основы общей химии. - 3-е изд., испр. и доп. - М .: «Химия», 1973. - Т. 2. - 688 с.
- Несмеянов А. Н., Несмеянов Н. А. Начала органической химии. В 2-х томах. - 2-е изд., пер. - М .: «Химия», 1974. - Т. 1. - 624 с.
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое "Реакция серебряного зеркала" в других словарях:
Зеркала - получить на Академике рабочий или выгодно на распродаже в Стройландия
Проба с реагентом Толленса. Слева положительная проба (реакция с альдегидом). Справа отрицательная проба (реакция с кетоном) Реактив Толленса (гидроксид диамина серебра) щелочной раствор аммиаката серебра ОН. При… … Википедия
- (от лат. alcohol dehydrogenatum спирт, лишённый водорода) класс органических соединений, с … Википедия
Ов; мн. (ед. альдегид, а; м.). [искаж. лат. al(cohol) dehyd(rogenatum) алкоголь, лишённый водорода]. Хим. Органические соединения, продукт дегидрирования первичных спиртов (применяются в производстве полимеров или органическом синтезе и т.п.).… … Энциклопедический словарь
А. МОНОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ 1. С1: металлоорганические соединения. Эти соединения обычно получают двумя методами: а) действием активного металла (Na, Li, Mg, Zn) на органический галогенид, например: или б) действием галогенида менее… … Энциклопедия Кольера
Полимер - (Polymer) Определение полимера, виды полимеризации, синтетические полимеры Информация об определении полимера, виды полимеризации, синтетические полимеры Содержание Содержание Определение Историческая справка Наука о Полимеризация Виды… … Энциклопедия инвестора
Эта статья о химическом веществе. О пищевом продукте см. Сахар. Сахароза … Википедия
I (хим., Glycérine фр., glycerin нем. и англ.) С2Н3О2 = С2Н5(ОН)2 открыт в 1779 г. Шееле, заметившим, что при кипячении оливкового масла с глетом, кроме свинцового пластыря (свинцового мыла, т. е. свинцовой соли жирных кислот), получается еще… …
Сахароза Общие Систематическое наименование a D глюкопиранозил b D фруктофуранозид Химическая формула … Википедия
- (С, атомный вес 12) принадлежит к числу элементов, в значительной степени распространенных в природе. Входя в состав растительных и животных тканей (вместе с водородом, кислородом и азотом), У. играет важную роль во всех жизненных процессах… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Серебро - (Silver) Определение серебра, добыча серебра, свойства серебра Информация об определении серебра, добыча серебра, свойства серебра Содержание Содержание История Открытие. Добыча Названия от слова Возможна нехватка серебра и рост История столового … Энциклопедия инвестора
Реакция "серебряного зеркала" - это реакция восстановления серебра в аммиачном растворе оксида серебра (реактив Толленса). В водном растворе аммиака оксид серебра образует комплексное соединение - гидроксид диамин серебра OH
Ag 2 O + 4 NH 4 OH => 2 OH + Н 2 O
при действии которого на альдегид происходит окислительно-восстановительная реакция с образованием соли аммония:
R-CH=O + 2 OH => RCOONH 4 + 2 Ag +3 NH 3 + H 2 O
Серебряное зеркало образуется в том случае, если восстанавливающееся серебро осаждается на гладких стенках сосуда из не слишком концентрированных растворов. Малейшие загрязнения мешают восстанавливающемуся серебру "уцепиться" за стекло и заставляют его выделяться в виде рыхлого осадка.
Кетоны окисляются значительно труднее, чем альдегиды, поэтому кетоны не дают реакции "серебряного зеркала", поэтому реакция "серебряного зеркала", может использоваться как качественная реакция на альдегиды. Так, реакцию "серебряного зеркала", можно использовать как отличительную между глюкозой и фруктозой. Глюкоза относится к альдозам (содержит альдегидную группу в открытой форме), а фруктоза - к кетозам (содержащие кетогруппу в открытой форме). Поэтому глюкоза дает реакцию "серебряного зеркала", а фруктоза - нет.
НОСН 2 (СНОН) 4 HС=O + 2 OH => НОСН 2 (CHОН) 4 СООH + 2 Ag +3 NH 3 + H 2 O
42. Дисахариды. Восстанавливающие и невосстанавливающие дисахариды. Сахароза. Мальтоза. Целлюлоза.Лактоза Дисахариды
Дисахариды – это углеводы, которые при нагревании с водой в присутствии минеральных кислот или под влиянием ферментов подвергаются гидролизу, расщепляясь на две молекулы моносахаридов.
Наиболее широко распространенным дисахаридом является сахароза (тростниковый или свекловичный сахар). Получают его из сахарного тростника или из сахарной свеклы. В молоке содержится 5 % лактозы – молочного сахара. Мальтоза содержится в прорастающем зерне и образуется при гидролизе зернового крахмала. Целлобиоза является промежуточным продуктом при ферментативном гидролизе целлюлозы.
Строение. Молекула дисахарида состоит из двух молекул моносахаридов, соединенных гликозидной связью. В зависимости от того, какие атомы углерода участвуют в образовании гликозидной связи, молекула дисахарида может или не может содержать свободную карбонильную группу.
Дисахариды можно разделить на две группы: невосстанавливающие и восстанавливающие. Невосстанавливающие сахара не имеют ОН-группы ни при одном аномерном центре, восстанавливающие – имеют свободную ОН-группу при аномерном центре.
Невосстанавливающие сахара называют гликозил-гликозидами; восстанавливающие – гликозил-гликозами.
Мальтоза – восстанавливающий дисахарид, образующийся при ферментативном гидролизе крахмала. Мальтоза состоит из двух остатков D-глюкозы, соединенных гликозидной связью по положениям.
Сахароза состоит из остатков глюкозы и фруктозы, соединенных 1,2-гликозидной связью. У сахарозы полуацетальные гидроксильные группы обеих молекул моносахаридов участвуют в образовании гликозидной связи, вследствие чего сахароза является невосстанавливающим сахаром.
Химические свойства дисахаридов:
1) способность гидролизоваться: под действием кислоты или соответствующего фермента разрывается гликозидная связь и образуются два моносахарида;
2) окисляются ионами меди, серебра, ртути, образуют озазоны и вступают во все реакции, характерные для соединений, содержащих свободные карбонильные группы;
3) дисахариды могут быть окислены до диоксида углерода и воды. Под действием ферментов дрожжей сахароза и мальтоза дают этанол, а лактоза не изменяется.
Лактоза является дисахаридом, то есть состоит из двух элементарных сахаров, которые представляют собой минимальные структурные единицы. Любой сложный углевод (например, крахмал, лактоза или целлюлоза) распадается именно на моносахариды, которые всасываются в кровь и используются организмом для различных нужд. Поскольку лактоза состоит из двух моносахаридов (глюкоза и галактоза), то при попадании в организм человека под действием пищеварительных ферментов именно на них и распадается все соединение. В результате расщепления лактозы на глюкозу и галактозу, последние всасываются в кровь и утилизируются клетками организма человека. Фермент, который расщепляет лактозу на галактозу и глюкозу в пищеварительном тракте, называется лактаза.
43.Полисахариды. Крахмал, гликоген, клетчатка, высокомолекулярные полисахариды Полисахари́ды - общее название класса сложных высокомолекулярных углеводов, молекулы которых состоят из десятков, сотен или тысяч мономеров - моносахаридов.
Полисахариды необходимы для жизнедеятельности животных и растительных организмов. Они являются одним из основных источников энергии, образующейся в результате обмена веществ организма. Они принимают участие в иммунных процессах, обеспечивают сцепление клеток в тканях, являются основной массой органического вещества в биосфере.
· крахмал - основной полисахарид, откладываемый как энергетический запас у растительных организмов;
· гликоген - полисахарид, откладываемый как энергетический запас в клетках животных организмов, но встречается в малых количествах и в тканях растений и у грибов;
· целлюлоза - основной структурный полисахарид клеточных стенок растений;
Крахмал (С6Н10О5)n – полисахарид, который состоит из двух фракций: 25% линейной амилозы и 75% разветвленного амилопектина. Он образуется на свету в растениях в процессе фотосинтеза. Это вещество представляет собой белый порошок, который не растворяется в холодной воде, образуя взвесь. После отстаивания взвеси на дне ёмкости откладывается белый осадок, а воду легко можно слить. После высыхания крахмал восстанавливает все свои свойства.
В горячей же воде это вещество образует коллоидный раствор – это такая клейкая жидкость, которую ещё называют крахмальным клейстером и часто используют в быту в качестве склеивающего вещества. А ещё на этом его свойстве основано приготовление киселей и некоторых десертов. Крахмал - это химически инертное вещество. Для того чтобы оно вступило в реакцию, необходимо участие в этом процессе катализаторов. На его физических и химических свойствах основано применение этого вещества. Так, крахмал и его производные часто применяются в пищевой, текстильной и бумажной промышленностях. И для живых организмов он играет немаловажную роль. Для использования этого органического вещества в промышленных целях его подвергают химическому воздейстивию. Гидролиз крахмала – это процесс обмена между ионами вещества и водой, который может быть ферментативным или кислотным. Химический гидролиз крахмала - реакция каталитическая, так как происходит при нагревании в присутствии неорганических кислот. В ходе данной химической реакции образуется глюкоза, которую можно выразить уравнением: (С6Н10О5)n + nH2O +(кат. H2SO4+t°) = nC6H12O6.
Но в последнее время большую популярность приобретает ферментативный гидролиз крахмала. Используя специальные технологии, из него получают этиловый спирт, патоку и глюкозу так же, как и при химическом гидролизе. Преимущество этого процесса в том, что для него в качестве исходного материала берут крахмалосодержащие растения, например, рожь, картофель, кукурузу, рис и некоторые другие. Эти эти исходники, к тому же, содержат в своём составе амилолитические ферменты, которые и используют в процессе гидролиза. Например, такими ферментами является изоамилазы и пуллуланазы, глюколиназы. Ферменты – природные катализаторы, которые ускоряют ход химических реакций. Схематически процесс расщепления крахмала под действием ферментов выглядит так: крахмал → растворимый крахмал (амилоза) → олигосахариды (декстрины) → дисахарид (мальтоза = солод) → α-глюкоза. Его можно выразить также уравнением: (C6H10O5)n + nH2O +(кат.- фермент) = nC6H12O6 Наглядно можно увидеть, что произошел химический гидролиз, проведя эксперимент. Кипятим смесь крахмального клейстера с серной кислотой. Проверяем, произошел ли гидролиз - капаем йод. Если реакция отрицательная, то есть нет синего или фиолетового окрашивания, значит, гидролиз произошел. Теперь доказываем, что продукт гидролиза – глюкоза. Добавляем к полученному раствору щелочь и сульфат меди (II)(CuSO4). Осадок гидроксида меди не выпадает, раствор приобретает ярко-синюю окраску. Нагреваем и видим образование осадка терракотового (кирпичного) цвета – это значит, что в растворе есть глюкоза, которая образовалась в ходе гидролиза. В организме человека также происходит ферментативный гидролиз крахмала. Этот процесс очень важен, так как при этом образуются углеводы, в частности, глюкоза. Она окисляется в каждой клетке организма, образуя воду и углекислый газ, при этом выделяя энергию, которая необходима для нормального функционирования организма. Гидролиз крахмала с помощью ферментов начинается в ротовой полости при пережевывании пищи. Слюна человека содержит фермент – амилазу, под действием которой крахмал расщепляется на более простые составляющие – декстрины. Этот процесс человек может даже ощутить. Ведь если долго жевать хлеб, то во рту появляется сладковатый вкус, который и свидетельствует о том, что начался процесс гидролиза крахмала. Избыток глюкозы, которая образуется в ходе гидролиза, откладывается в печени в виде запасного питательного вещества – гликогена.
6 45.Понятие пектиновых веществах. Понятие о модифицированном крахмале и гемицеллюлозе.
Пектиновые вещества представляют собой сложные полисахариды - полигалактурониды, состоящие из остатков б-D-галактуроновых кислот, соединенных 1,4-связями.
Имеется три типа пектиновых веществ:
Протопектин - водонерастворимая составная часть клеточной стенки;
Пектин - водорастворимый полимер галактуроновой кислоты, содержащей метилэфирные связи;
Пектиновая кислота - водорастворимый полимер галактуроновой кислоты, свободный от метилэфирных связей. Пектиновая кислота состоит из длинных цепочек галактуроновых кислот, способных после обработки кальциевыми солями к образованию твердого пектинового геля.
