Глицерин: свойства и приложения

Глицеринът, известен също като глицерол и 1,2,3-пропантриол, е трихидриден захарен алкохол. Неговата формула може да бъде записана като C3H8O3. Това е безцветна, без мирис, вискозна, сладка вкус, ниско-токсична течност, разтворима във вода. Глицеринът се намира в природата под формата на естери, известни като глицериди. Те са основните компоненти на липидите.

Използване на

Глицеринът има много приложения. Например, той се добавя към фармацевтични състави като лубрикант и овлажняващо средство. Той е неразделна част от сиропи за кашлица, еликсири, отхрачващи лекарства и супозитории. Включени са в паста за зъби, сапун, кремове за бръснене, продукти за грижа за устата, кожа и грижа за косата. Глицеринът се добавя към различни продукти като ароматизиращ разтворител, овлажнител, омекотяващ и консервант. Използва се при производството на хартия, опаковъчни материали и нитроглицерин. Използва се също за омекотяване на прежди и тъкани и др.

Какви са свойствата на глицерина?

Молекулата на пропантриол-1, 2, 3 е верига от 3 въглеродни атома с хидроксилна група (ОН), прикрепена към всяка от тях. За да обозначим тази схема, формулата на веществото може да бъде записана под формата HOCH ₂ CH (OH) CH ₂ OH.

Химичните свойства на глицерола са подобни на тези на други полихидридни алкохоли. Реагира с активни метали и водородни халогениди. Хидроксилните групи са отговорни за факта, че веществото е силно разтворимо във вода и хигроскопично, т.е. привлича водни молекули от околната среда. Той е слабо разтворим в органични разтворители, като етил ацетат и диетилов етер, и не се разтваря в въглеводороди.

Някои физични свойства на глицерина:

• моларна маса от 92.1 g / mol;
• плътност 1,261 g / стз;
• температура на топене 18 ° С;
• температура на кипене 290 ° С;
• налягане на парите 0.003 mmHg Чл.

синтез

Доскоро синтетичният глицерин се произвежда в индустриален мащаб (главно от епихлорохидрин), но този процес вече не е икономически изгоден. Двата основни метода за нейното производство от природни продукти са осапуняването и трансестерификацията.

В първия случай, основи (като натриев хидроксид или калиев хидроксид) взаимодейства с мазнина или масло, за да образува сапун (липидна сол) и C3H8O3.

Трансестерификацията е процес, при който глицеридът реагира с алкохол в присъствието на киселина или основа като катализатор. В резултат се образува нов естер и допълнително се освобождава глицерин. Той е страничен продукт (10%) от производството на биодизел при трансестерификация на растителни масла. Това доведе до излишък на глицерин на пазара. Така полученият продукт, обикновено съдържащ 20% вода и катализатор за остатъчна естерификация, може да бъде пречистен.

В момента се провеждат интензивни изследвания за получаване на по-ценни вещества от глицерола. Една такава програма е британската инициатива, наречена Glycerol Challenge. Някои потенциални приложения на глицерин включват превръщането му в пропиленгликол, акролеин, етанол и епихлорохидрин (суровина за епоксидни смоли). Може да се използва и за производство на водороден газ и лимонена киселина.

Участие в метаболизма

Той е прекурсор за синтеза на триацилглицероли и фосфолипиди в черния дроб и мастната тъкан. Когато тялото използва съхранените мазнини като енергиен източник, глицеринът и мастните киселини се освобождават в кръвния поток. Той може да се преобразува в глюкоза от черния дроб и осигурява енергия за клетъчния метаболизъм. В зависимост от физиологичните условия, глицеролът участва в гликолизата (разграждането на глюкоза и други захари) или глюконеогенезата (синтеза на глюкоза). Преди това се превръща в междинен продукт, известен като глицералдехид 3-фосфат.

Ензимът глицерин киназа присъства само в черния дроб. В мастната тъкан се получава глицерол 3-фосфат от дихидроксиацетон фосфат (DHAP), използвайки ензима глицерол-3-фосфат дехидрогеназа.

Медицински и фармацевтични приложения

Свойствата на глицерина се използват главно за подобряване на еластичността на препаратите, хидратация и смазване. Може също да се използва за намаляване на вътречерепното и вътреочното налягане.

Той действа като слабително, когато се прилага в ректума под формата на супозитория или течност (клизма).

Глицеринът се използва в сиропи за кашлица, еликсири и отхрачващи средства.

При алкохолните тинктури от растителни екстракти (при концентрация 10%) се предотвратява утаяването на танини.

Свойствата на глицерина му позволяват да замени алкохола в лекарствените екстракти от билки, въпреки че е по-малко екстрактивен и около 30% по-лошо се абсорбира от организма. Производителите на течни екстракти преди добавяне на глицерин за получаване на глицероли често приготвят отвара в гореща вода.

Лична хигиена

Глицеринът служи като омекотител, овлажнител, разтворител и лубрикант в продуктите. лична хигиена.

Той се конкурира със сорбитол и има по-добър вкус и по-висока разтворимост.

Свойствата на глицерина определят употребата му в паста за зъби, вода за уста, продукти за грижа за кожата и косата, кремове за бръснене и сапун. В последния случай суровината е денатуриран алкохол, глицерин, рициново масло, кокос, натриева салата, захароза, вода и аромати. Понякога се добавя натриев лауретсулфат. Глицериновият сапун се използва от хора с чувствителна, лесно раздразнена кожа, тъй като поради овлажняващите свойства на глицерина нейната сухота се елиминира. Такъв сапун може да се направи у дома.

Веднъж се смяташе, че хигроскопичните свойства на глицерина за кожата биха били вредни. Предполага се, че точно както тази течност изтегля влага от въздуха, тя ще изсуши кожата, ако концентрацията й е твърде висока. Тези страхове са неоснователни.

Глицерин: свойства и приложение в хранителната промишленост

Това вещество се използва като овлажнител, разтворител, подсладител и консервант. Глицеринът разтваря ароматите (като ванилия) и цветни храни. Той е овлажняващ и омекотяващ агент в сладкиши, торти и черупки за месо и сирена.

Използва се при производството на моно- и диглицериди, които действат като емулгатори. Използва се за получаване на полиглицеролови естери, участващи в производството на мазнини и маргарин. Използва се като пълнител в храни с ниско съдържание на мазнини (включително бисквити). Глицеринът се използва като сгъстител в ликьори и стабилизатор в сладолед.

Неговата енергийна стойност е около 27 калории на чаена лъжичка и е 60% по-сладка от захарозата. Въпреки че глицеринът има приблизително същото калорично съдържание като захар, той не повишава нивата на кръвната захар и не подхранва бактериите, които образуват кариес. Веществото не може да се използва неразредено, тъй като в този случай тя ще отстрани водата от тъканите, причинявайки мехури в устата и разстроен стомах. Като хранителна добавка, глицеринът е известен още като E422.

полиоли

Глицеринът служи като една от основните суровини за производството на полиоли за гъвкави пяни и в по-малка степен твърди полиуретанови пени.

Той е инициатор, към който се добавя пропиленоксид / етиленов окис.

Алкидни смоли (пластмаси) и целофан

Когато взаимодейства с двуосновна киселина (като фталова киселина), глицеринът представлява клас продукти, наречени алкидни смоли, които се използват в повърхностни покрития и бои. Той е омекотител и пластификатор (например, целофан), който дава гъвкавост, мекота и сила. Използва се в черва за месо, колагенови обвивки, използвани в медицината и в други опаковъчни материали.

Други приложения

• Процесът на получаване на чист алкохол включва дехидратиране на алкохол с помощта на глицерол. C3H8O3 е пластификатор, овлажнител и лубрикант в производството на хартия.
• Участва в получаването на нитроглицерин, основната съставка на бездимния прах и различни боеприпаси. Производството на синтетичен глицерин е приоритет за националната отбрана в дните преди Втората световна война.
• Глицеринът се използва за смазване, емулгиране и омекотяване на прежди и тъкани.
• Воден разтвор на C3H8O3 спомага за запазването на листата. Често се използва при приготвянето на лишей за употреба в декори и диорами.
• Когато се добавя към сапунен разтвор, той увеличава способността му да създава дълготрайни сапунени мехурчета.
• Химичните свойства и реакциите на глицерола позволяват да се използва като антифриз или криопротектор в криогенните процеси. Например, когато се заснемат кръвни клетки, сперма и роговици за съхранение в течен азот или да се запазят бактерии при температури под нулата.
• Използва се като работна течност в димни генератори и електронни цигари.
• Глицеринът противодейства на фенолните изгаряния.
• Може да се използва за производство на етанол чрез метаболитен ефект на Е. коли.
• Глицерин се използва от някои спортисти за увеличаване на издръжливостта чрез противодействие на дехидратацията.
• Използва се за запазване на напоените органични предмети (като кожа и дърво), за да се стабилизира преди сублимационната обработка.
• C3H8O3 е (прохирален) градивен елемент в органичния синтез.
• Полезни свойства на глицерин ви позволяват да го използвате в мастила за настолни принтери като регулатор на вискозитета и стабилизатор.

GMT

Функцията за преобразуване на текст в реч е ограничена до 200 знака