Kimyoviy texnologiya

Organik kislotalar va ularning qo’llanishi
Karbon kislotalar – tarkibida karboksil guruh saqlovchi organik birikmalar. Karboksil guruh bilan bogʻlangan radikalga qarab alifatik (toʻyingan, toʻyinmagan), alitsiklik, aromatik va geterotsiklik boʻlishi mumkin. Karboksil guruhning soniga qarab bir, ikki va koʻp asosli yoki molekulasiga —OH, =CO, H, kabi guruhlar kirishiga qarab oksi-, keto- va amino- kislota deb ataladi. Kislotalar koʻpincha, anʼanaviy (trivial) nom bilan ataladi: sirka, salitsil, moy, kapron valerian kabi kislotalar kuchsiz boʻlib, dissotsialanish konstantasi 1,410 atrofida. Lekin karboksil guruhi elektrofil radikal bilan bogʻlangan boʻlsa, uning kislotalik kuchi ortadi, mas, benzoy kislota (C₆H₅CO-OH), propiol kislota (HC=C-COOH) va b.
Kislotalar kimyoviy faol boʻlib, karboksil guruhining gidroksilini boshqa guruhlarga almashtirishi mumkin, mas, Kislotalarspirtlar taʼsirida, mineral kislotalar ishtirokida) murakkab efirlar, RC₁₅, tionil xlorid, sulfuril xlorid taʼsirida esa xlorangidridlar, suv tortib oluvchi vositalar ishtirokida esa angidridlar (RCO₂)₂O hosil qiladi. Kislotalaramidlarini xlor angidridlarga ammiak, aminlar taʼsir ettirib olish mumkin. Kislotalarradikal qismi boʻyicha ham turli xil reaksiyalarga kirisha oladi.
Kislotalar tabiatda erkin va birikma holida keng tarqalgan. Ular yogʻ, efir moyi, hoʻl mevalar tarkibiga kiradi. Kislotalar tabiiy birikmalardan (yuqori yogʻ kislotalari, limon kislotasi va b.) yoki sintetik usulda, mas, spirtlar, aldegidlarni oksidlab olinadi. Achitish (moy kislotali, sut kislotali, sirka kislotali achitish) yoʻli bilan Kislotalar olish ham keng tarqalgan. Kislotalar va ularning hosilalari xalq xoʻjaligida keng qoʻllaniladi. Mac. paxta moyidan olinadigan distillangan yogʻ kislotalari asosida turli xil sovunlar tayyorlanadi. Telomerizatsiya usulida olingan yuqori tarmoqlangan yogʻ kislotalar (VIK) asosida lok, emallar i.ch. yoʻlga qoʻyilgan.
Organik kislota kislotali xususiyatlarni ko'rsatadigan organik birikmalar uchun ishlatiladi. Organik kislotalarning tuzilishi uglerod skeletiga asoslangan. Eng keng tarqalgan organik kislotalar: buturik, fumarik, formik, probionik, sorbik, ketik, limonli va molik kislotalar va ularning tuzlari. Organik kislotalar sof holda o'simlik va hayvon organizmlarida uchraydi. Biroq, u tabiiy ravishda ham olinadi. Organik kislotalar hayvon organizmida ishlatilib, metabolizmga uchraganda, karbonat angidrid va suv ajralib chiqadi. Ushbu xususiyatga asoslanib, bugungi kunda organik kislotalar hayvonlarni oziqlantirish va aralash ozuqa ishlab chiqarishda himoya va mahsuldorlikni oshiruvchi qo'shimchalar sifatida ishlatiladi. So'nggi yillarda antibiotiklarni taqiqlash bilan organik kislotalar hayvonlarning ovqatlanishida o'z o'rnini egalladi.
Umuman olganda, organik kislotalar kuchsiz kislotalar guruhiga kiradi. Ular kuchli mineral kislotalar singari suvda to'liq erimaydi. Molekulalarida kichikroq bo'lgan formik va sut kislotasi kabi organik kislotalar suv bilan aralashtiriladi. Ammo ko'plab organik kislotalar organik erituvchilarda yaxshi eriydi. Shuning uchun u organik kimyoda keng qo'llaniladi.
Organik kislotalardan asosan mikotoksin hosil bo'lishining oldini olish uchun ozuqa va xom ashyo ishlatiladi. Mikotoksinlar hayvonlarning mahsuldorligini pasaytiradi va sog'liq uchun muammolarni keltirib chiqaradi va hatto o'limga olib keladi. Organik kislotalar, shuningdek, omborlarda ozuqa va xom ashyoning saqlanish vaqtini ko'paytiradi. Aralash ozuqa moddalari odatda xamirturush, zamburug'lar va bakteriyalar navlari bilan ifloslangan. Tegishli muhitni topishi bilanoq, ular tezda ko'payib, bu ozuqalar bilan oziqlanadigan hayvonlarning mahsuldorligini pasaytiradi va hatto hayvonlarning sog'lig'iga jiddiy muammolarni keltirib chiqaradi.
Organik kislotalar, shuningdek, hayvonlarning ovqat hazm qilish tizimida antibakterial ta'sirni yaratadi va hayvonlarning o'sishini tezlashtiradi.
Vakolatli laboratoriyalarda kimyoviy sinovlar doirasida ozuqa va xom ashyolarda organik kislotani aniqlash bo'yicha tadqiqotlar olib boriladi va tahlilda eng yuqori mahsuldorlikdagi suyuq xromatografiya (HPLC) moslamasidan foydalaniladi. Ushbu usul uchuvchan bo'lmagan yoki haroratda oson parchalanadigan kimyoviy birikmalarni ajratishda ishonchli natijalarni beradi.
Tarkibida karboksil guruhi -COOH tutgan organik birikmalarga karbon kislotalar deyiladi. Karboksil guruhi soniga qarab, karbon kislotalar bir, ikki va ko‘p asosli bo‘ladi. Karbon kislotalar radikalning xarakteriga qarab, to'yingan. to‘yinmagan, aromatik va hokazo bo’lishi mumkin:

Karbon kislota tuzlari Karbon kislotalari ma’dan kislotalarga nisbatan kuchsiz bo‘lsa ham, ishqor ta’sirida tuzlar hosil qiladi.

Karbon kislota tuzlari, odatda, kristall moddalar, uchuvchan emas, musbat va manfiy zaryadli ionlarga ega. NH⁴+, K+, Na+ tuzlari suvda yaxshi eriydi, ammo qutbsiz organik erituvchilarda erimaydi. Mis, kumush, temir kabi og‘ir metallarning tuzlari suvda erimaydi.
Fizikaviy xossallari Barcha karbon kislotalar suvda eriydi va kuchsiz dissotsilanadi. Karbon kislotalaridan chumoli kislotaning karboksil guruhi alkil o‘rinbosari bilan bogianmagani uchun kuchliroq kislota xossasiga ega. Ularning dastlabki to‘rtta vakili suv bilan istalgan nisbatda aralashuvchi o‘tkir hidli suyuqliklar, C₅- C₉-tarkibli va izomoy kislotasi moysimon yoqimsiz hidli suyuqlik bo‘lsa ham, ular suvda oz eriydi. Yuqori karbon kislotalar (C 10dan keyingilari) qattiq moddalar, suvda erimaydi va haydalganda oson parchalanadi. Karbon kislotalarining fizikaviy xossalarini ichki molekulyar vodorod bog'larining borligi belgilaydi va pirovard natijada assotsiatlarning hosil bo‘lishi katta ta’sir ko‘rsatadi. Kislota molekulasidagi vodorod bog‘ energiyasi spirtlar yoki alkilgalogenidlar molekulasiga nisbatan mustahkamroq, chunki karboksildagi О—H bog‘i katta elekromanfiylikka ega karbonil guruhi ta’sirida kuchliroq qutblangan.
Quyida ayrim karbon kislotalarining fizikaviy xossalari keltirilgan.

Kislotalardagi karboksilat anionining tuzilishi Karbon kislotalarning xossalari ularning tuzilishi bilan belgilanadi. Buni biz kislota kislotaliligi, kislotaning o‘zi va uning anioni barqarorligidagi farqlar bilan belgilaymiz. Karboksil guruhi tarkibidagi gidroksil guruhi oddiy OH-guruhga nisbatan protonni H + osonroq ajratadi.

Kislotalikka o‘rinbosarlarning ta’siri Kislotalikka COOH-guruh bilan bog‘langan radikalning tabiati va tuzilishi muhim o‘rin tutadi. Alifatik kislotalarni solishtirganimizda, alkil guruhning elektrondonorligi tufayli kislotalardagi karboksil guruh qutblanishini pasaytiradi. Masalan, sirka kislotasi CH₃~COOH chumoli kislotasiga H — COOH nisbatan 10 marta kuchsizroq. Karboksil guruhi bilan bog'langan alkil radikali vodorod atomlarini elektronakseptor atomlarga almashtirsak, karbon kislotalarining kislotaligi ortadi. Masalan, Cl—CH₂—COOH xlorsirka kislotasi CH₃—COOH — sirka kislotasiga nisbatan 100 martadan oshiqroq kislotali xususiyatga ega, trixlorsirka kislotasi C1₃C—COOH esa 10 000 marta kuchli.
To‘yinmagan bir asosli karbon kislotalar. Bitta qo‘shbog‘ tutgan to'yinmagan bir asosli karbon kislotalarning tarkibini C_nH_n+1COOH umumiy formula bilan ifodalash mumkin. Turli bifunksional birikmalarga o‘xshab, ular ham kislotalar va ham olefinlar uchun xarakterli bo'lgan reaksiyalarga kirishadi. a,p-to‘yinmagan karbon kislotalarning kuchliligi tegishli to‘yingan karbon kislotalardan ancha yuqori, chunki qo‘shbog‘ karboksil guruh bilan yonmayon joylashgan, bu esa uning kislotali xossalarini kuchaytiradi. Akril kislota H₂C = CH - COOH Akril kislota akroleinni yumshoq oksidlab olinadi.


Yuqori molekulali to‘yingan karbon (yog‘) kislotalar Ularning asosiy vakillaridan palmitin (C₁₅H₃₁COOH) va stearin (C₁₇H₃₅COOH) kislotalar katta ahamiyatga ega. Palmitin va stearin kislotalar to‘yinmagan (olein, linol va linolen) kislotalar bilan birgalikda tabiatda keng tarqalgan bo‘lib, o‘simlik moylari va hayvon yog‘larining asosiy qismi bo'lgan triglitseridlar holida uchraydi. Palmitin va stearin kislota aralashmasi yog‘larning gidrolizi natijasida olinadi. Bu jarayon 100-120°C haroratda, ishqoriy metallarning tuzlari ta’sirida olib boriladi. Yuqori molekulali yog* kislotalarning bu tuzlari sovunlar deyiladi. Yog‘ kislotalarning natriyli tuzi qattiq sovun, kaliyli tuzi — suyuq sovun deyiladi. Oddiy sovun, asosan, palmitin, stearin va olein kislotalarning natriyli tuzlari aralashmasidir.
Karbon kislota tarkibidagi gidroksil guruhini spirt qoldig‘i bilan — RO almashingan hosilalariga murakkab efirlar deyiladi. Odatda, murakkab efirlar karbon kislotalariga kislotali muhitda spirt ta’sir ettirib olinadi. Reaksiya qaytar bo'lgani uchun reaksion mahsulotdagi hosil bo‘lgan suv haydab turilishi lozim.