Применение глицерина кратко химия

Обновлено: 03.07.2024

Глицери́н (1,2,3-тригидроксипропан; 1,2,3-пропантриол) (гликос — сладкий) химическое соединение с формулой HOCH₂CH(OH)-CH₂OH или C₃H₅(OH)₃. Простейший представитель трёхатомных спиртов. Представляет собой вязкую прозрачную жидкость.

Содержание

Физические свойства

Глицерин — бесцветная, вязкая, гигроскопичная жидкость, неограниченно растворимая в воде. Сладкий на вкус, отчего и получил своё название (гликос — сладкий). Хорошо растворяет многие вещества.

Химические свойства

Химические свойства глицерина типичны для многоатомных спиртов.

Взаимодействие глицерина с галогеноводородами или галогенидами фосфора ведёт к образованию моно- и дигалогенгидринов.

Глицерин этерифицируется карбоновыми и минеральными кислотами с образованием соответствующих эфиров. Так, с азотной кислотой глицерин образует тринитрат — нитроглицерин (получен в 1847 г. Асканьо Собреро), использующийся в настоящее время в производстве бездымных порохов.

$\to$

HOCH₂CH(OH)-CH₂OH H₂C=CH-CHO + 2 H₂O,

и окисляется до глицеринового альдегида СН₂ОНСНОНСНО, дигидроксиацетона СН₂ОНСОСН₂ОН или глицериновой кислоты СН₂ОНСНОНСООН.

Эфиры глицерина и высших карбоновых кислот — жиры являются важными метаболитами, важное биологическое значение играют также фосфолипиды — смешанные глицериды фосфорной и карбоновых кислот.

Получение

Глицерин впервые был получен в 1779 году Шееле при омылении жиров в присутствии окислов свинца. Основную массу глицерина получают как побочный продукт при омылении жиров.

Большинство синтетических методов получения глицерина основано на использовании пропилена в качестве исходного продукта. Хлорированием пропилена при 450—500° С получают аллилхлорид, при присоединении к последнему хлорноватистой кислоты образуются хлоргидрины, например, CH₂ClCHOHCH₂Cl, которые при омылении щёлочью превращаются в глицерин.

На превращениях аллилхлорида в глицерин через дихлоргидрин или аллиловый спирт основаны другие методы. Известен также метод получения глицерина окислением пропилена в акролеин; при пропускании смеси паров акролеина и изопропилового спирта через смешанный ZnO — MgO катализатор образуется аллиловый спирт. Он при 60—70 °C в водном растворе перекиси водорода превращается в глицерин.

Глицерин можно получить также из продуктов гидролиза крахмала, древесной муки, гидрированием образовавшихся моносахаридов или гликолевым брожением сахаров.

Глицерин и триглицериды

Триглицериды являются производными глицерина и образуются при присоединении к нему высших жирных кислот. Триглицериды являются важными компонентами в процессе обмена веществ в живых организмах.

Жиры и масла гидрофобны и нерастворимы в воде, так как гидроксильные группы глицерина заменены малополярными остатками жирных кислот.

Применение

Область применения глицерина разнообразна: пищевая промышленность, табачное производство, медицинская промышленность, производство моющих и косметических средств, сельское хозяйство, текстильная, бумажная и кожевенная отрасли промышленности, производство пластмасс, лакокрасочная промышленность, электротехника и радиотехника.

Глицерин используется как пищевая добавка Е422 в производстве кондитерских изделий для улучшения консистенции, для предотвращения проседания шоколада, увеличения объёма хлеба.

Технический глицерин используется для заполнения виброустойчивых манометров типа ДМ8008ВУ, заполнения торцевых уплотнений мешалок и др.

См. также

Примечания

Ссылки

На русском и английском языках:

На русском языке:

На английском языке:

Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное. статью.

Многоатомные спирты
Пищевые добавки
Продукция основного органического синтеза
Косметические вещества

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Глицерин" в других словарях:

ГЛИЦЕРИН — (греч., от glykys сладкий). Бесцветная сиропообразная жидкость сладкого вкуса, получаемая при производстве стеарина от разложения жиров при их обмыливании. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ГЛИЦЕРИН… … Словарь иностранных слов русского языка

ГЛИЦЕРИН — прозрачная, бесцветная, вязкая жидкость сладкого вкуса; хорошо смешивается с водой и спиртом. Обладает способностью обезвоживать кожу, поэтому для смягчения кожи глицерин применяется в разведённом виде. Неразведённый глицерин можно втирать только … Краткая энциклопедия домашнего хозяйства

глицерин — а, м. glycérine f., нем. Glyzerin. Составная часть всех жиров, густая, сладкая, растворимая в воде жидкость. Получается при перегонке сала в стеариновом производстве. Употребляется для приготовления нитроглицерина, динамита, в фотографии, для… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

ГЛИЦЕРИН — Glycerinum. Трехатомный алкоголь. С3Н5(ОН)3. Получают из растительных и животных жиров путем омыления их растворами едких щелочей или при воздействии перегретым паром. Также синтезируют из пропилена. Свойства. Глицерин бесцветная, прозрачная, си … Отечественные ветеринарные препараты

глицерин — Глицерин представляет собой сиропообразную сладковатую на вкус жидкость, не имеющую запаха и цвета. Он входит в состав всех натуральных жиров. При украшении тортов его используют для придания пластичности яичной глазури (смесь яичных белков … Кулинарный словарь

ГЛИЦЕРИН — (от греческого glykeros сладкий), CH2(OH)CH(OH)CH2OH, бесцветная горючая вязкая жидкость сладкого вкуса, tкип 290шC. Эфиры глицерина глицериды основа жиров. Глицерин сырье в производстве нитроглицерина, алкидных (глифталевых) смол, полиуретанов,… … Современная энциклопедия

ГЛИЦЕРИН — (1, 2, 3 триоксипропан, НОСН2СН (ОН) СН2ОН), сладкая сиро пообразная жидкость, которую получают из жиров растительного и животного происхождения, пропилена, а также масел. Используется при изготовлении мыла. Глицерин добавляют в пластмассу,… … Научно-технический энциклопедический словарь

ГЛИЦЕРИН — ГЛИЦЕРИН, глицерина, мн. нет, муж. (от греч. glykeros сладкий). Сладкая сиропообразная прозрачная жидкость, добываемая из жиров для медицинских, гигиенических и технических целей. Глицерин побочный продукт при производстве стеарина и при… … Толковый словарь Ушакова

ГЛИЦЕРИН — ГЛИЦЕРИН, из жиров химически извлеченный продукт. Глицериновое мыло (Наумов). Толковый словарь Даля. В.И. Даль. 1863 1866 … Толковый словарь Даля

Глицерин — (от греческого glykeros сладкий), CH2(OH)CH(OH)CH2OH, бесцветная горючая вязкая жидкость сладкого вкуса, tкип 290°C. Эфиры глицерина глицериды основа жиров. Глицерин сырье в производстве нитроглицерина, алкидных (глифталевых) смол, полиуретанов,… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

Глицерин (от греч. γλυκερός — сладкий) — органическое соединение, простейший представитель трёхатомных спиртов с формулой C₃H₅(OH)₃ . Представляет собой вязкую прозрачную жидкость со сладким вкусом.

Синонимы: глицерóл, пропантриол-1,2,3.

Содержание

Физические свойства

Бесцветная вязкая жидкость без запаха. Сладкий на вкус, отчего и получил своё название (греч. γλυκερός — сладкий). Имеет молярную массу 92,09 г/моль, относительную плотность d₄ 20 = 1,260, коэффициент преломления n_D 20 = 1,4740. Температура плавления составляет 17,9 °C, кипит при 290 °C, частично при этом разлагаясь. Гигроскопичен, поглощает воду из атмосферы в количестве до 40 % от собственной массы. С водой, метанолом, этанолом, ацетоном смешивается в любых пропорциях, но не растворим в эфире и хлороформе, хотя и способен растворяться в их смесях с этанолом.

При растворении глицерина в воде происходит выделение тепла и происходит контракция — уменьшение объёма раствора. Смеси глицерина с водой обладают температурой плавления значительно более низкой, чем каждое из веществ по отдельности, например, при массовом содержании глицерина в 66,7 % его смесь с водой будет замерзать при −46,5 °C.

Образует азеотропы с нафталином, его производными и рядом других веществ.

Химические свойства

Химические свойства глицерина типичны для многоатомных спиртов.

Глицерин этерифицируется карбоновыми и минеральными кислородосодержащими кислотами с образованием соответствующих сложных эфиров. Так, с азотной кислотой глицерин образует тринитрат — нитроглицерин (получен в 1847 г. Асканио Собреро), использующийся в настоящее время в производстве бездымных порохов.

При дегидратации он образует токсичный акролеин:

и окисляется до глицеринового альдегида CH₂OHCHOHCHO , дигидроксиацетона CH₂OHCOCH₂OH или глицериновой кислоты CH₂OHCHOHCOOH .

Сложные эфиры глицерина и высших карбоновых кислот — жиры являются важными метаболитами, важное биологическое значение играют также фосфолипиды — смешанные глицериды фосфорной и карбоновых кислот.

Получение

Глицерин впервые был получен в 1779 году Карлом Вильгельмом Шееле при омылении жиров в присутствии оксидов свинца. Основную массу глицерина получают как побочный продукт при омылении жиров.

Большинство синтетических методов получения глицерина основано на использовании пропилена в качестве исходного продукта. Хлорированием пропилена при 450—500 °С получают аллилхлорид, при присоединении к последнему хлорноватистой кислоты образуются хлоргидрины, например, CH₂ClCHOHCH₂Cl , которые при омылении щёлочью превращаются в глицерин.

На превращениях аллилхлорида в глицерин через дихлоргидрин или аллиловый спирт основаны другие методы. Известен также метод получения глицерина окислением пропилена в акролеин; при пропускании смеси паров акролеина и изопропилового спирта через смешанный ZnO — MgO катализатор образуется аллиловый спирт. Он при 190—270 °C в водном растворе перекиси водорода превращается в глицерин.

Глицерин можно получить также из продуктов гидролиза крахмала, древесной муки, гидрированием образовавшихся моносахаридов или гликолевым брожением сахаров. Также глицерин получается в качестве побочного продукта при производстве биотоплива.

Производные глицерина и их место в обмене веществ живых организмов

Глицериды

Применение

Область применения глицерина разнообразна: пищевая промышленность, табачное производство, электронные сигареты, медицинская промышленность, производство моющих и косметических средств, сельское хозяйство, текстильная, бумажная и кожевенная отрасли промышленности, производство пластмасс, лакокрасочная промышленность, электротехника и радиотехника (в качестве флюса при пайке).

Поскольку глицерин хорошо поддается желированию и горит без запаха и чада, его используют для изготовления высококачественных прозрачных свечей и основы для жидкости, используемой в дым-машинах.

Также глицерин используется при изготовлении динамита.

В последние годы глицерин используется, наряду с пропиленгликолем, в качестве основного компонента для приготовления жидкости и картриджей для электронных сигарет.

Используется в криобиологии и крионике как основной компонент популярных проникающих криопротекторов для криоконсервирования анатомических препаратов, биологических тканей и организмов.

В медицинской, косметической и кондитерской областях часто используется глицерин. Свойства этого вещества известны не всем, хотя многие использовали продукты, в составе которых содержится такой компонент. Органическое соединение широко распространено в природе и входит в большинство липидов, содержащихся в животных и растениях.

Свойства вещества

Глицерин представлен органическим соединением, которое получают из растительных и животных масел. В нем хорошо растворяются различные вещества. Средство не относится к токсичным и ядовитым соединениям. На марки дистиллированного вещества распространяются действия государственного стандарта ГОСТ 6824–96 .

Химическая формула глицерина — C3H8O3. В структурной формуле вещество состоит из цепочки трех атомов углерода, каждый из которых связан с атомом водорода и гидроксильной группы. Сложные эфиры глицерина с длинноцепочными карбоновыми кислотами называются триглицеридами. Они выступают важными производными в метаболизме живых организмов.

Основные физические свойства глицерина:

плотность — 1,261 г/см3;
молярная масса — 92,1 г/моль;
температура кипения (испарения) — 290 °C.

В чистом виде вещество не замерзает, поэтому температура замерзания глицерина определяется в зависимости от его концентрации в растворах. Простейший представитель трехатомных спиртов выглядит как вязкая прозрачная жидкость. Его можно смешивать с водой в разных пропорциях. Глицерин характеризуется сладким вкусом. В сочетании с пропиленгликолем жидкое вещество становится более текучим. Сильно нагретое и зажженное соединение горит синим пламенем.

Химические свойства вещества характерны для многоатомных спиртов. При его взаимодействии с галогеноводородами или галогенидами фосфора образуются моно- и дигалогенгидрины. С азотной кислотой формируется нитроглицерин, который используется в изготовлении бездымных порохов.

При дегидратации образуется токсичный акролеин, после чего окисляется до глицеринового альдегида, дигидроксиацетона или глицериновой кислоты.

Получение глицерина

Впервые вещество было получено в 1779 году путем нагревания масла оливы с оксидом свинца. Этот метод разработал шведский исследователь Карл Шееле. Химик смог доказать, что во все жиры и масла включена сладкая основа.

До начала XIX века технический трехатомный спирт делали именно по способу Шееле. Вскоре его стали широко использовать в промышленной сфере, что заставило увеличить его производство. Француз Мишель Шеврель изучил органическое соединение, выведенное шведским ученым, и дал ему название в 1811 году. Химик открыл первый промышленный метод получения вещества, на который получил патент. При использовании его способа жировые вещества обрабатываются известью или щелочью, чтобы при разложении получились жирные кислоты. Сегодня к этой схеме все еще прибегают во многих странах.

В середине XIX века А. Тилгман открыл еще один промышленный метод создания трехатомного спирта в биохимии. Вещество начали получать путем перемешивания и давления жиров и воды. В течение 12 часов жиры расщепляются на жирные кислоты и глицерин при температуре 180−200 °С. Когда глицериновую воду охлаждают, жирные кислоты всплывают на поверхность. Этот способ часто используют в современной промышленности.

Сделать глицерин можно и мыловарам. Вещество выступает побочным продуктом при изготовлении продукта для ухода за кожей. Он образуется при реакции омыления тристеарата глицерина гидроксидом натрия.

Сферы использования

Не все люди знают, зачем и для чего нужен глицерин. Он используется в различных областях и быту, благодаря своим химическим и физическим свойствам. Глицерин придает мягкость разным видам текстиля, а также регулирует влажность табака. Его часто включают в состав моющих средств и препаратов для обработки сельскохозяйственных культур.

Сферы применения вещества:

Пищевая промышленность. Глицерин используется в качестве подсластителя для создания различных пищевых продуктов и напитков, а также как загуститель в ликерах. А также он прекрасный увлажнитель и растворитель. Органическое соединение входит в состав низкокалорийных продуктов вместо жира. В пищевой промышленности компонент обозначают как Е422. Он может заменить сахар и препятствовать размножению бактерий.
Косметика. Девушки часто интересуются, где взять глицерин растительного и животного происхождения. Компонент включают в качественные средства личной гигиены. Он используется в увлажняющей косметике по уходу за лицом и телом, кремах для бритья и других продуктах. Вещество считается одним из главных составляющих глицеринового мыла, которое предназначено для сухой и чувствительной кожи. Его применяют при раздражениях, зуде кожного покрова и шелушениях.

Поскольку вещество не реагирует с маслами и имеет высокую устойчивость к окислению, оно может применяться в качестве смазочного материала для механических деталей, подвергающихся воздействию бензина. Органическое соединение используют в технической промышленности при обработке алюминия и при изготовлении смол и пластмассы.

Оно применяется в типографии при нанесении красок, для создания кальки, салфеток и пергаментной бумаги.

Область медицины

Глицерин считается безопасным средством для взрослых, не вызывает брожение в организме или размножение болезнетворных бактерий. Вещество хорошо всасывается в тонком кишечнике и не попадает в толстую кишку. Еще оно не обладает канцерогенными свойствами, повреждающими ДНК и вызывающими врожденные эффекты.

Компонент добавляют в аптечные сиропы от кашля и отхаркивающие средства. Он может присутствовать в зубных пастах и жидкостях для полоскания полости рта. В таблетках вещество используется как влагоудерживающий агент. Оно входит в состав слабительных средств. Глицерин принимают в качестве первой помощи при экстренном лечении глазного давления, он быстро его понижает.

Глицерин безопасен для здоровья человека. Иногда его используют для приема внутрь при лечении различных заболеваний.

Полезные действия лекарственного средства:

снижает вес;
улучшает выносливость при физических нагрузках и помогает организму удерживать влагу;
избавляет от диареи и поноса;
снижает отек мозга при нейрохирургических операциях;
предотвращает обмороки при нарушении кровотока к мозгу.

Глицерин может использоваться и внутривенно в неврологии. Он применяется для понижения внутричерепного давления при инсульте, менингите, синдроме Рейна, энцефалите, менингите, травмах ЦНС. Спортсмены принимают средство, чтобы предотвратить обезвоживание.

Вред для организма и меры безопасности

Если человек использует препараты или косметику, в которых содержится глицерин, ему необходимо предварительно узнать о вреде этого вещества, а также в каких случаях его не следует использовать.

Когда средство применяется в домашних условиях без контроля или назначения специалиста, у человека могут проявляться побочные последствия или обезвоживание организма:

Препараты с органическим соединением необходимо применять согласно инструкции на упаковке. Некоторые лекарства с этим веществом следует предварительно встряхивать перед употреблением. Если глицерин применяется для увлажнения и смягчения кожи или при лечении опрелостей, тогда его придется наносить после каждого мытья рук.

Необходимо следить, чтобы средство не попало в глаза, рот и нос. После лучевой терапии для лечения ожогов кожи рекомендуется проконсультироваться с врачом о приеме вещества.

Глицерин незаменим в пищевой и промышленной сфере. Он обладает множеством полезных свойств, которые особенно ценятся в медицине. При правильном применении средств с таким подсластителем получится улучшить здоровье без вреда организму.

Благодаря уникальным технико-физическим свойствам область применения глицерина довольно широка: он может использоваться как на производстве, так и в быту. Это трехатомный спирт, без цвета и запаха со сладким привкусом. Имеет вязкую консистенцию.

Основные свойства глицерина

Компонент выделяется такими особенностями и параметрами:

Хорошо растворяется в воде и спирте. Растворяет йод, бром, фенол, тимол, хлорид ртути, алкалоиды;
Плохо растворяется в натуральных растворителях, эфирах, не растворяется в углеводородах;
Высокая гигроскопичность – притягивает молекулы воды из окружающей среды (поэтому глицерин имеет активное применение в косметике – для увлажнения кожи);
Энергетическая ценность – 27 калорий на ч. ложку (состав примерно на 60% более сладкий, чем сахароза). При этом не повышает уровень сахара в крови и не способствует образованию бактерий, вызывающих кариес;
температура плавления – 18 °C;
температура кипения – 290 °C.

Области применения глицерина

Вещество является безвредным для организма и востребовано во многих сферах нашей жизни, перечислим некоторые из них.

Глицерин в косметологии

Используется для придания мягкости продуктам личной гигиены. В качестве увлажняющего компонента применяется для производства кремов и масок для лица, мазей для тела.

Популярно использование глицерина для волос – шампуни с его содержанием делают волосы более шелковистыми. Улучшает качества мыла, смягчает кожу. Глицериновое мыло подходит людям с чувствительной кожей. Его нередко делают в домашних условиях, потому что оно хорошо способствует сохранению свежести кожи.

При этом вещество хорошо впитывает влагу, это стоит учитывать при изготовлении какого-либо средства. Поэтому обычно не рекомендуют применять косметику с глицерином слишком активно.

Глицерин в медицине

Глицерин медицинский – компонент, который используется в фармацевтической и медицинской промышленности для улучшения эластичности различных препаратов и растворов. Глицерин используется в медицине в препаратах, предназначенных для снижения воспаления слизистой горла и полости рта (например, в сиропах от кашля).

Другие варианты применения глицерина в фармацевтике:

Подготовка высококонцентрированных растворов – используется вместо воды, потому что отлично растворяет воду и спирт. С его помощью можно как повысить, так и понизить вязкость лекарства, продлив срок годности препарата, мази, пасты и пр.;
На основе глицерина производят суппозитории (ректальные свечи) и оболочку для таблеток;

Также глицерин в последнее время особенно востребован для производства антисептиков и антибактериальных растворов в качестве смягчения воздействия изопропилового спирта на кожу рук, чтобы она не пересушивалась. Антисептики эффективно помогают бороться с коронавирусной инфекцией по всему миру.

Пищевой глицерин

Глицерин пищевой используется для производства следующей продукции:

Хлебобулочных изделий – предотвращает образование черствой корки, придает пышности;
Кондитерских изделий – улучшает консистенцию;
Безалкогольных жидкостей, ликеров – глицерин делает их более мягкими на вкус, используется в качестве загустителя;
Жевательной резинки – улучшает вязкость, применяется в качестве заменителя сахара;
Макаронных изделий – уменьшает склеивание при варке;
Печенья и другой продукции с низким содержанием жиров – в качестве наполнителя;
Шоколада – ингредиент делает его более нежным на вкус;
Мороженого – в качестве стабилизатора вкуса.

Глицерин в табачной промышленности

Он регулирует уровень влажности курительных смесей. Им обрабатывают табак для защиты от пересыхания. В производстве электронных сигарет вещество применяется для парообразования, является основным компонентом смеси (добавляется непосредственно в готовую курительную жидкость). Картриджи с применением VG (глицерина для вейпа) дольше не засыхают.

Использование глицерина дома

Глицерин востребован и в быту. Например, из него можно делать теплые ванночки для кожи рук (нужно добавить несколько капель вещества в воду и погрузить руки в состав на 5 минут). Глицерин используется в домашних условиях и для приготовления масок и патчей для лица (например, из глицерина и витамина Е, смешивать нужно в одинаковых пропорциях). В целом, есть много народных рецептов по уходу за телом, в которых одним из ключевых компонентов выступает данное вещество.

Глицерин технический используется для улучшения блеска ламината, добавляется в средства, которые помогают срезанным цветам дольше стоять в вазе и пр.

В заключении стоит добавить, что глицерин в разных формах используется еще в производстве пластмасс, электро- и радиотехники, в сельском хозяйстве, в текстильной, бумажной, лакокрасочной и кожевенной отраслях промышленности.

Читайте также: