что такое глицерин в химии
Глицерин
| Глицерин | |
 | |
 | |
| Общие | |
|---|---|
| Химическая формула | HOCH2-CH(OH)-CH2OH |
| Эмпирическая формула | C3H5(OH)3 |
| Физические свойства | |
| Молярная масса | 92,1 г/моль |
| Плотность | 1,261 г/см³ |
| Термические свойства | |
| Температура плавления | 18 °C |
| Температура кипения | 290 °C |
| Оптические свойства | |
| Показатель преломления | 1,4729 |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 56-81-5 |
| SMILES | OCC(O)CO |
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.
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 английском языке:
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
Все что нужно знать про глицерин.
Oct 18, 2017 · 6 min read
Что такое глицерин? Свойства, получение и применение глицерина.
Вкус глицерина напоминает глюкозу. Оба вещества — быстроусваиваемые источники энергии. Оба соединения природного происхождения.
Глицерин можно найти, к примеру, в сале. Впрочем, он входит во все жиры. Они, собственно, являются соединением глицерина с жирными кислотами. Последние известны потребителям под именем «Омега-3».
Все кислоты класса относятся к карбоновым, то есть содержат группу СООН. А вот чего нет в «Омега-3», так это ароматических связей. То есть, жирные кислоты относятся к алифатическим. Остается выяснить, что есть глицерин.
Что такое глицерин?
Глицерин относится к тр е хатомным спиртам. Так именуют органические соединения, в которых 3 группы НО. Они называются гидроксилами. В трехатомных спиртах каждый из них прикреплен к отдельному атому углерода.
«Пропан» — основной алкан. Алканами в химии именуют парафины. То есть, в основе глицерина лежит линейный углеводород с одними лишь простыми связями.
Какой глицерин внешне?
Бесцветный, вязкий. Консистенция напоминает сироп. Аромат отсутствует. О сладком вкусе говорилось. Из физических свойств остается указать хорошую растворимость в воде и гигроскопичность. Последнее свойство обозначает способность вещества впитывать атмосферную влагу. За счет нее он может увеличиваться в объеме на 40%.
Хоть глицерин трехатомный, его химические свойства типичны для одноатомных спиртов. Соединение горюче. При воспламенении глицерина выделяются углекислый газ и вода. Если же идет взаимодействие с активными металлами, выделяется водород.
Последний взрывоопасен при нагреве и контакте с кислородом. Тоже касается тринитроглицерина. Он получается в ходе реакции между глицерином и азотистой кислотой. Тринитроглицерин маслянист, более вязок, нежели предшественник.
Реакция глицерина с перманганатом калия именуется вулканом Шееле. Взаимодействие названо по фамилии химика, впервые его проведшего. Карл Шееле сравнил реакционный процесс с извержением вулкана не только из-за огня, но и разлетающихся во все стороны «бомбочек».
Продукты реакции разбрасывает от резкого выброса тепла. Активно выделяется и водяной пар. Он похож на столбы дыма, исходящие от извергающихся вулканов.
Привычный в виде жидкости, глицерин бывает и твердым. Почему не видим такой глицерин в домашних условиях? Ответ: из-за комнатных температур.
Трехатомный спирт плавится уже при 16–17-ти градусах Цельсия. При этом, до температуры кипения далеко. Активное парообразование в глицерине начинается почти при 300-от градусах.
Уже упоминалось о Карле Шееле. Шведский химик открыл не только качественную реакцию глицерина с перманганатом калия, но и сам спирт. Произошло это в 1779-ом году. Химик нагревал оливковое масло с оксидом свинца.
Получился сладкий раствор. Шееле выпарил его. Осталась вязкая масса. Уже в начале 19-го века ее научились получать промышленным способом. Им пользуются до сих пор. Жиры омыляют гидроксидами.
Параллельно омылению жиров используют способ их обводнения. Определенное количество влаги при нагреве с жиром провоцирует его распад на жирные кислоты и глицерин. Остается лишь отделить спирт.
На реакцию уходит около 12-ти часов. Если конечный глицерин перегнать с паром, получится очищенный продукт. Его называют дистиллированным и допускают к приему внутрь.
Учитывая объемы производства в 21-ом веке, маски с глицерином и прочая продукция, могут содержать его искусственно синтезированную версию. Ее получают восстанавливая ацетон.
Сначала выходит изопропиловый спирт. От него отнимают воду. Получается глицерин, точнее, глицерол. Так синтетический спирт именуют на Западе, в частности, в Англии. В России отдельного названия нет.
Это смущает потребителей. В безопасности природного глицерина сомнений нет. Относительно пользы синтетики есть вопросы. В частности, утверждается, что спирт из ацетона вызывает аллергические реакции кожи.
Учитывая, что глицерин — частый компонент косметики, вопрос важен. Но, повторимся, на упаковках средств российского производства не указывается природа глицерина. Проще приобретать зарубежные крема да маски. Итак, начнем обсуждение применения спирта со сферы косметологии.
Глицерин имеет важное и обширное значение в технике. Обрабатывая смесью дымящейся азотной и крепкой серной кислот его превращают в эфир азотной кислоты С3 Н 5(NO3)2, называемый нитроглицерином, который обладает чрезвычайно сильными взрывчатыми свойствами и поэтому входит в состав различных взрывчатых веществ, особенно динамита (см.), находящих огромное применение в различных областях промышленности, особенно в горнозаводском деле.
Кроме того, глицерин употребляется в силу своих гигроскопических свойств в качестве прибавки к таким веществам, которые нужно предохранить от высыхания: отсюда обширное применение его в мыловаренном производстве от прибавления его к мылу, последнее долго не сохнет и остается мягким. С этой же целью он прибавляется к скульптурной глине, и ради этого же в растворе его мочат в некоторых случаях кожи при их дублении.
Далее, он употребляется для сдабривания вина, пива, уксуса, ликеров и разных консервов, которым он придает сладкий вкус и предохраняет от скисания. Большое количество его идет для приготовления разных косметиков, смазывания частей машин (особенно часов), приготовления протрав для некоторых красок и т.д.
Глицерин для лица, рук, тела применяется в качестве увлажняющего компонента. Помните о гигроскопичности спирта? Вбирая влагу из атмосферы, он сосредотачивает ее у поверхности кожи.
Клетки с легкостью захватывают воду. В итоге, кожа гладкая, увлажненная, упругая. Не секрет, что вода — основной компонент клеток, в том числе ее каркаса из коллагена и гиалуроновой кислоты.
Глицерин применение в косметологии сыскал еще век назад. За это время пользе вещества нашлись контраргументы. В частности, крема с трехатомным спиртом лишние в помещениях с иссушенным воздухом.
Из глицерина влагу не вытянешь. Спирт начинает вбирать воду из кожи, оказывая вместо увлажняющего иссушающее действие. Если же купить глицерин и применять его во влажных помещениях, к примеру, в ванной после мытья, коже обеспечено увлажнение.
Кстати, увлажняет трехатомный спирт не только кожу, но и волосы. Тонкий слой средства, распределенный по локонам, исключает их ломкость и сухость. К тому же, глицерин — отличный нутриент, то есть проводник полезных веществ. Если примешать к спирту несколько капель витаминов для волос, их клетки получат питание максимально быстро.
В качестве влагоемкого средства применяют и в фармакологии. Таблетки с глицерином проще проглатывать. Компонент всасывается стенками желудка, но не попадает в кровь. Трехатомный спирт растворяет лекарственные составляющие, способствуя их усваиванию.
Так, «Люголь» с глицерином и йодом не сжигает слизистые, а лишь обеззараживает горло. Кстати, обеззараживающие свойства есть не только у йода, но и смягчающего компонента. В этом качестве глицерин применяется медиками при заболеваниях кожи. Трехатомный спирт прописывают как антисептик для ран и язв.
При приеме внутрь инструкция к глицерину содержит несколько рекомендаций. Первая — облегчение последствий инсульта. Он сопровождается отеком мозга, то есть, переизбытком жидкости в нем. Гигроскопичность, кстати, помогает «откачать» часть воды. Однако, существуют более действенные препараты. Глицерин применяют за их неимением.
Вторая рекомендация для приема глицерина внутрь — глаукома. Это заболевание сопровождается периодическим повышением внутриглазного давления. Подобный эффект наблюдается, так же, после операций на органе зрения. Глицерин уменьшает размеры стекловидного тела, уменьшая и давление. В борьбе с ним спирт выбирается с учетом минимальных побочных действий.
Кроме косметологии и медицины глицерин используется в сфере питания. Сладковатый спирт добавляют в кондитерские изделия. Им глицерин придает пышность. К тому же, добавка исключает почернения на булочках и паляницах. Последний термин применяют к лепешкам с начинками.
Так же его добавляют и в жевательные резинки. В газировках, кстати, они тоже присутствуют.Есть глицерин и во многих макаронах. В них он выступает в роли съедобного клея, скрепляя компоненты. На упаковках трехатомный спирт отображается как «Е422».
Требование к добавке — минимум 99% глицерина. То есть, в пищевую промышленность допускают чистое соединение. В аптечном, техническом и специальном спиртах содержаниеменьше, а примесей больше.
Глицерин не только добавляется внутрь продуктов, но и наносится на их поверхность. Это придает пище лоск. Глицерином, к примеру, смазывают сухофрукты и фрукты, некоторые овощи. Шкурки начинают сиять, при этом, остаются безвредными.
В бытовой сфере глицерин — главный компонент электронных сигарет. Применяют глицерин и к обычному табаку. Герой статьи поглощает его запах и не дает пересыхать.Без глицерина сигареты меньше хранятся.
Не дает пересыхать глицерин, так же, семенам. Поэтому, препарат полюбился аграриям и дачникам. Они смазывают спиртом посевной материал. Глицерин начинает вбирать влагу из почвы, ускоряя прорастание. Если же трехатомным спиртом обмазать кору деревьев, он выступит в роли антисептика, защищая от вредителей.
Лоснение глицерина видно в ряде кремов для обуви. Правда, добавка его в них делает смеси клейкими. К обуви начинает прилипать пыль. Зато, крема с глицерином бюджетны и годятся для смазки ботинок, если в планах нет прогулки по улице.
Свойства вещества
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:
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:
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:
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.