Vad är karboxylsyror?
Karboxylsyror är en stor grupp kemiska föreningar som alla har en viss struktur gemensamt, som består av de tre viktigaste elementen på jorden - kol, syre och väte. Dessa olika föreningar utgör de vanligaste, naturligt förekommande organiska syrorna. Citrusfrukter, till exempel citroner, är svagt sura, vilket kommer från ett exempel som kallas citronsyra. De flesta av föreningarna är relativt enkla kemiskt och som en syra ganska svaga. Karboxylsyror har i sig själva viktiga användningar, men ännu viktigare är att de är ganska lätta att bryta isär och rekombinera med andra kemiska föreningar för att skapa mer komplexa ämnen.
Syrorna har alltid en kemisk understruktur som består av en kolatom, en väteatom och två syreatomer som kallas en karboxylgrupp. Till kolatomen fästs också en mängd olika organiska molekyler, några ganska komplexa. Det kan också finnas mer än en karboxylgrupp. Dikarboxylsyror har två medan en trikarboxylsyra har tre, och vissa syror kan ha så många som 20 karboxylgrupper.
En av egenskaperna hos karboxylsyror som gör dem så användbara för organiskt liv är att de lätt upplöses i enskilda molekyler i lösningsmedel, inklusive vatten. Även de mest komplexa och envisa av dem är vanligtvis lösliga i en alkohollösning. Tricarboxylic citronsyra är en vanlig ingrediens i sodapopdrycker och i annan bearbetad mat.
En annan vanlig livsmedelstillsats är ättiksyra i vinäger. Det används också kommersiellt för att stoppa kemiska reaktioner under fotografisk filmbearbetning. Nästan hälften av världens leverans av ättiksyra omvandlas emellertid kemiskt till vinylacetat, en av de viktigaste ingredienserna i lim och färger. På liknande sätt som andra föreningar, såsom akrylsyra, kan vinylacetat bearbetas ytterligare kemiskt till plast.
Denna mångsidighet av karboxylsyror kommer från det enkla att bryta deras kemiska bindningar. En demonstration av detta är ett barnets vulkanmodell som innehåller en flaska vinäger. När en tesked bakpulver, eller natriumbikarbonat, tillsätts, bubblar flaskan våldsamt i en skum av vatten, koldioxid och natriumacetat. Människor och de flesta andra djur hämtar huvuddelen av sin energi från smält mat genom en serie kemiska reaktioner som kallas "citronsyrecykeln."
Aminosyror är också bland naturens viktigaste karboxylsyror. De har smeknamnet "byggstenarna för proteiner." Proteiner skapar i sin tur den nästan oändliga mångfalden av organiska vävnader, från hår, hud, hjärta till trädbark. Forskare har tagit detta led för att använda syrorna i, eller kemiskt omvandla dem till, en mängd olika tillämpningar. Parfymer, industriella blekmedel, livsmedelskonserveringsmedel och farmaceutiska läkemedel är bara några fler exempel.