Разработка методики стандартизации жиров для основы косметических композиций
Введение
Установить структуру неизвестного вещества - до
настоящего времени одна из центральных проблем органической химии. Качественный
элементный анализ - первый этап в решении этой проблемы. Он дает возможность
лишь узнать, их каких атомов состоит молекула данного органического соединения,
но оставляет открытым вопрос о порядке их связей.
Несколько ближе подводит к решению вопроса
количественный элементный анализ. С его помощью можно определить, в каком
количественном соотношении находятся атомы в данной молекуле. А в совокупности
с определением молекулярного веса можно так же вывести брутто - формулу
исследуемого вещества. Однако выявить порядок связей атомов в молекуле можно
лишь с помощью функционального анализа - определения отдельных группировок атомов,
обладающих специфической реакционной способностью.
В функциональном анализе применяются чисто
химические, физические и физико-химические методы. Последние из-за
необходимости применения сложной аппаратуры редко применяются в студенческих
практикумах, но находят все более широкое применение в научных лабораториях.
Целью работы - разработка методик стандартизации
жиров для основы косметических композиций.
Объект исследования - жиры, или триглицериды
природные органические соединения, полные сложные эфиры глицерина и
одноосновных жирных кислот; входят в класс липидов.
Задачей наших исследований является изучение
оптимальных условий для получения устойчивой основы крема.
Актуальность исследования заключается в том, что
из природного материала - жира получаем устойчивую основу крема, которая
придает коже мягкость и эластичность.
1. Теоретическая часть
.1 Идентификация
гидроксильной группы
Функциональная группа OH
органических и неорганических соединений, в которой атомы водорода и кислорода
связаны ковалентной связью
<#"822726.files/image001.gif">
Рисунок 1. - ИК-спектр бетулина
Идентификация молекулы бетулина изучалась с
помощью измерения ИК - спектра. Измерения ИК - спектра проводились на приборе
Фурье - спектрометр инфракрасный ФСМ - 1201.
С помощью характеристических частот мы
определили наличие в молекуле различных групп атомов и связей и тем самым
провели функционально - групповой анализ [7].
В результате проведения данного анализа были
определены полосы соответствующих групп атомов и связей: при первичной О - Н -
валентное колебание 1100 см-1; С - О при вторичной гидроксильной
группе - валентное колебание 1109 см-1; вторичная О - Н - связанное
валентное колебание - 3405,1 см-1; С = С - валентное колебание 1643
см-1; С - Н лупанового скелета - валентные колебания 2927,5 и 2848,6
см1.
Таблица 2. - Анализ ИК-спектра бетулина
Химическая
связь
|
Тип
колебания
|
Диапазон
частот, см-1
|
Значение
идентифицированного колебания, см-1
|
Первичная
О - Н
|
валентное
|
~1000
|
1100
|
Вторичная
О - Н
|
валентное
|
3550
- 3200
|
3405,1
|
С
- О при вторичной гидроксильной группе
|
валентное
|
~1100
|
1109
|
С
= С
|
валентное
|
1600
- 1680
|
1643
|
С
- Н лупанового скелета
|
валентное
|
2962
- 2853
|
2927,5,
2848,6
|
2.4 Йодное число жиров
Любой жир - животный или растительный - состоит
из жирных кислот.
Так же человеческий жир состоит из насыщенных и
ненасыщенных жирных кислот и имеет довольно постоянный состав:
· 49% олеиновой кислоты;
· 27% пальмитиновой кислоты;
· 9% линолевой кислоты;
· 8% пальмитолеиновой кислоты;
· 7% стеариновой кислоты.
Гусиный жир - это жир сугубо мононенасыщенный.
Он схож по составу с человеческим жиром, в него так же входят насыщенные и
ненасыщенные жирные кислоты.
Гусиный жир имеет также преимущество над всеми
другими жирами, потому что он выдерживает высокие температуры (более 200°С), не
меняя своей молекулярной структуры. Поэтому объектом исследования мы выбрали
гусиный жир.
Таблица 3. - Физические свойства гусиного и
утиного жира
Жир
|
Цвет
|
Запах
|
Гусиный
|
Желтоватого
|
Специфический
|
Утиный
|
Светло
- желтый
|
Специфический
|
Таблица 4. - Очистка жира
Исследуемый
объект
|
Запах
|
Исследуемый
объект
|
Запах
|
Гусиный
жир + вода
|
+
|
Утиный
жир + вода
|
+
|
Гусиный
жир + активированный уголь
|
Утиный
жир + активированный уголь
|
+
|
Гусиный
жир + силикагель
|
+++
|
Утиный
жир + силикагель
|
++
|
«+» - запах есть
«++» - запах незначителен
«+++» - запаха нет
Таблица 5. - Физические свойства очищенного жира
Жир
|
Цвет
|
Запах
|
Гусиный
|
Белый
|
Нет
|
Утиный
|
Желтый
|
Нет
|
Определение степени не
предельности жира йодным числом. Йодное число - это количество граммов йода,
присоединяющегося к 100 г жира. Чем больше величина йодного числа, тем больше
двойных связей находится в остатках высших кислот, входящих в состав
триглицеридов (жира или масла).
Таблица 6. - Физические и
химические константы некоторых липидов
Название
жира
|
Показатель
преломления
|
Йодное
число
|
Жир
человека Сливочное масло Подсолнечное масло Рыбий жир Касторовое масло
|
1,452-1,457
1,475-1,476 1,475-1,476 1,475-1,485 1,447-1,478
|
62,5-73,3
26-38 118-120 150-175 31-91
|
Расчет йодного числа (х) ведут
по формуле:
Х = ((А - В) * 0,75 * 100) /
(0,1 * 1000), (1.1)
Где А - объем спиртового
раствора йода, израсходованного на титрование контроля; мл
В - объем спиртового раствора
йода, израсходованного на титрование опыта; мл
,75 г - масса йода,
соответствующая 200мл 0,05% спиртового раствора йода;
- перерасчет на 100 г жира;
,3 - навеска жира в граммах;
- коэффициент перевода мг йода
в граммы
В коническую колбу емкостью 50-100 мл наливают
10 мл 10-процентного раствора растительного масла в хлороформе, добавляют 2
капли 2-процентного раствора крахмала и по каплям при энергичном встряхивании
приливают из бюретки 0,05-процентный спиртовой раствор йода до появления синего
окрашивания (на поверхности смеси появляется синее кольцо).
Таблица 7. - Полученные результаты йодного числа
Жир
|
Проба
|
Масса
жира, г
|
Объем
0,05% спиртовой р-ра йода, мл
|
Йодное
число
|
Гусиный
|
1
|
1,3
|
2
|
57,6
|
|
2
|
1,3
|
1,9
|
54,8
|
|
3
|
1,3
|
1,8
|
46,1
|
Среднее:
|
|
|
1,9
|
52,8
|
Очищенный
гусиный
|
1
|
1,3
|
2,1
|
61
|
|
2
|
1,3
|
1,9
|
54,8
|
|
3
|
1,3
|
2
|
Среднее:
|
|
|
2
|
57,8
|
Исходя из данных в таблице можно сказать, что на
титрование очищенного гусиного жира ушло на 5 мл больше [17].
Заключение
Основа косметического средства - это основная
составляющая крема. Кремы могут быть жировыми (мази) и эмульсионными. И поэтому
для своих исследований мы взяли гусиный и утиный жиры. В ходе проведенного
эксперимента была выполнена следующая работа:
1. Предложена оптимальная систематика
дезодорирования жиров. Наработаны гусиный и утиный дезодорированные жиры.
2. Определены основные физические свойства
исследуемого жира.
· Цвет
· Запах
3. Проведен эксперимент на определение йодного
числа гусиного жира.
Список литературы
1 .
Сиггиа С. Инструментальные методы анализа функциональных групп органических
соединений. - М.: Мир, 1974.
.
Смит В., Бочков А., Кейпл Р. Органический синтез. Наука и искусство - М.: Мир,
2001.
.
Барган Я.Г. Органическая химия. - М.: Высшая школа, 1973.
4 .
Ekman R. The Suberin Monomers and Triterpenoids from the Oute Bark of Betula
Verrucosa Ehrh // Holzforschung. - 1983.
5 .
Хиккинботтом В. Реакции органических соединений. Перевод с английского с
дополнениями А.Я. Берлина, Я.Ф. Комиссарова. - 1939.
.
Юинг Г. Инструментальные методы химического анализа - М.: Мир, 1989.
.
Моррисон Р., Бойд Р. Органическая химия - М.: Мир, 1974.
8 .
Roberts J.D., Caserio M.C. Supplement for basic principles of organic
chemistry. - 1964.
9 .
Кери Ф., Сандберг Р. Углубленный курс органической химии - М: Химия, 1981.
.
Днепровский А.С., Темникова Т.И. Теоретические основы органической химии -
Ленинград: Химия, 1991.
.
Марч Дж. Органическая химия. - М.: Мир, 1987.
.
Нейланд О.Я. Органическая химия. - М.: Высшая Школа, 1990.
.
Грандберг И.И. Органическая химия. - М.: Дрофа, 2001.
.
Грандберг И.И. практические и семинарские занятия по органической химии:
Пособие для студ. вузов. - 4-е изд. - М.: Дрофа, 2001.
.
Тюкавкина Н.А. Органическая химия - М.: Дрофа, 2004.
.
Петров А.А., Бальян Х.В., Трощенко А.Т. Органическая химия. - СПб.: «Иван
Федоров», 2002.
.
Шукенова Р.Ж., Лежнева М.Ю., Мазик Е.А. Практикум по органической химии. -
Петропавловск, 2008.
.
Ионин Б.И., Ершов Б.А., Кольцов А.И. ЯМР спектроскопия в органической химии. -
Л.: Химия, 1983. - 269 с.
.
Шабаров Ю.С. Органическая химия. 1 том. - М.: Химия, 1994. - 494 с.
.
Беллами Л. Новые данные по ИК спектрам сложных молекул. - М.: Мир, 1971. - 250
с.