Гліцерин: властивості та застосування

Гліцерин, також відомий як гліцерин і 1, 2, 3-пропантриол, являє собою трьохатомний цукровий спирт. Його формула може бути записана як C3H8O3. Це безбарвна, без запаху в’язка, солодка на смак, низкотоксичная рідина, розчинна у воді. Гліцерин зустрічається в природі у вигляді складних ефірів, відомих як гліцериди. Вони є основними складовими ліпідів.

Використання

Гліцерин має безліч застосувань. Наприклад, він додається до фармацевтичних композицій в якості речовини, що забезпечує змазку і зволоження. Є складовою частиною сиропів від кашлю, еліксирів, відхаркувальних препаратів і супозиторіїв. Входить до складу зубної пасти, мила, кремів для гоління, засобів для полоскання рота, догляду за шкірою і волоссям. Гліцерин додається до різних продуктів в якості розчинника ароматів, зволожувача, пом’якшувального агента і консерванту. Використовується у виробництві паперу, пакувальних матеріалів і нітрогліцерину. Також застосовується для пом’якшення пряжі і тканини і т. д.

Які властивості у гліцерину?

Молекула пропантриола-1, 2, 3 являє собою ланцюг з 3-х атомів вуглецю з гідроксильної групи (ОН), приєднаної до кожного з них. Для позначення цієї схеми формулу речовини можна записати у вигляді HOCH2CH(OH)ch 2 oh.

Хімічні властивості гліцерину подібні властивостям інших багатоатомних спиртів. Він реагує з активними металами і галогеноводородами. Гідроксильні групи відповідальні за те, що речовина добре розчиняється у воді і гігроскопічне, тобто привертає молекули води з навколишнього середовища. Воно слабо розчинно в органічних розчинниках, таких як етилацетат і діетиловий ефір, і не розчиняється у вуглеводнях.

Деякі фізичні властивості гліцерину:

  • молярна маса 92,1 г/моль;
  • щільність 1,261 г/см3;
  • температура плавлення 18 °C;
  • температура кипіння 290 °C;
  • тиск пари 0,003 мм рт. ст.

Синтез

До недавнього часу синтетичний гліцерин проводився в промислових масштабах (головним чином з епіхлоргідрину), але цей процес більше не є економічно вигідним. Двома основними методами її отримання з натуральних продуктів є омилення і переетерифікації.

У першому випадку луг (така як гідроксид натрію або гідроксид калію) взаємодіє з жиром або маслом, утворюючи мило (сіль ліпіду) і C3H8O3.

Дивіться також:  Ірина Круг: біографія, особисте життя, діти, фото

Переетерифікації є процесом, при якому гліцериди взаємодіє зі спиртом у присутності кислоти чи підстави в якості каталізатора. В результаті утворюється новий складний ефір і додатково вивільняється гліцерин. Він є побічним продуктом (10%) виробництва біодизелю при переетерифікації олій. Це призвело до надлишку гліцерину на ринку. Отриманий таким чином продукт, зазвичай містить 20% води і залишковий каталізатор етерифікації, можна піддати очищенню.

В даний час інтенсивно проводяться дослідження по отриманню з гліцерину більш цінних речовин. Однією з таких програм є британська ініціатива під назвою Glycerol Challenge. Деякі потенційні застосування гліцерину включають його перетворення в пропіленгліколь, акролеїн, етанол і епихлоргидрина (сировина для одержання епоксидних смол). Його також можна використовувати для виробництва газоподібного водню і лимонної кислоти.

Участь у метаболізмі

Є прекурсором синтезу триацилглицеринов і фосфоліпідів у печінці і жировій тканині. Коли організм використовує накопичений жир як джерело енергії, гліцерин і жирні кислоти вивільняються в кров. Він може бути перетворений в глюкозу печінкою і забезпечує енергію для клітинного метаболізму. Залежно від фізіологічних умов гліцерин бере участь у гліколізі (розщепленні глюкози та інших цукрів) або глюконеогенезі (синтезі глюкози). Попередньо він перетворюється в проміжне з’єднання, відоме як 3-фосфат глицеральдегида.

Фермент гліцерин-кіназа присутній тільки в печінці. В жировій тканині 3-фосфат гліцерину утворюється з дигидроксиацетонфосфата (DHAP) за допомогою ферменту гліцерол-3-фосфатдегідрогенази.

Застосування в медицині і фармацевтиці

Властивості гліцерину головним чином використовуються для поліпшення еластичності препаратів, зволоження і змащення. Також він може застосовуватися для зниження внутрішньочерепного та внутрішньоочного тиску.

Діє як проносне при введенні в пряму кишку у формі супозиторія або рідини (клізми).

Гліцерин використовується в сиропах від кашлю, еліксири і відхаркувальних засобів.

У спиртових настоянки екстрактів рослин (при концентрації 10%) запобігає осадженню танінів.

Властивості гліцерину дозволяють йому замінювати спирт в лікувальних екстрактів трав, хоча він менш екстрактивний і приблизно на 30% гірше засвоюється організмом. Виробники рідких екстрактів перед додаванням гліцерину для отримання глицеритов часто готують відвар в гарячій воді.

Дивіться також:  Актор Іен МакКеллен – біографія, фільмографія, особисте життя і цікаві факти

Особиста гігієна

Гліцерин служить пом’якшувачем, зволожувачів, розчинником і змащувальні речовини в продуктах особистої гігієни.

Він конкурує з сорбітом і володіє кращим смаком і більш високою розчинністю.

Властивості гліцерину обумовлюють його використання зубної пасти, засоби для полоскання рота, догляду за шкірою та волоссям, креми для гоління і в милі. В останньому випадку сировиною служить денатурований спирт, гліцерин, касторат, кокосат, салатат натрію, сахароза, вода і ароматизатори. Іноді додається лаурилсульфат натрію. Гліцеринове мило використовується людьми з чутливою, легко дратується шкірою, тому що завдяки зволожуючим властивостям гліцерину усувається її сухість. Таке мило можна зробити в домашніх умовах.

Колись вважалося, що гігроскопічні властивості гліцерину для шкіри будуть мати згубні наслідки. Передбачалося, що так само, як ця рідина витягає вологу з повітря, вона осушить шкіру, якщо її концентрація дуже висока. Ці страхи є необґрунтованими.

Гліцерин: властивості та застосування у харчовій промисловості

Дана речовина використовується в якості зволожувача, розчинника, підсолоджувача та консерванту. Гліцерин розчиняє ароматизатори (такі як ваніль) і харчові барвники. Він є зволожуючим і пом’якшувальною агентом в цукерках, тортах і оболонках для м’яса і сирів.

Використовується у виробництві моно – і диглицеридов, які діють як емульгатори. Застосовується для одержання складних ефірів полігліцерину, які беруть участь у виготовленні жирів і маргарину. Використовується в якості наповнювача в харчових продуктах з низьким вмістом жирів (включаючи печиво). Гліцерин використовується як загусник в лікерах і стабілізатор в морозиві.

Його енергетична цінність становить приблизно 27 калорій на чайну ложку, і він на 60% солодше сахарози. Хоча гліцерин має приблизно таку ж табличну калорійність, як і цукор, він не підвищує рівень цукру в крові і не живить бактерії, що утворюють карієс. Речовина не можна вживати в нерозведеному вигляді, так як у цьому випадку воно буде виводити воду з тканин, викликаючи пухирі в роті і розлад шлунка. В якості харчової добавки гліцерин, також відомий як E422.

Поліетерполіоли

Гліцерин служить одним з основних сировинних матеріалів для виробництва поліолів для гнучких пінопластів і в меншій мірі жорстких пінополіуретанів.

Дивіться також:  Спідвей на льоду: що це за спорт? Історія, мотоцикли, чемпіонати

Є ініціатором, до якого додається оксид пропілену/етиленоксиду.

Алкідні смоли (пластмаси) і целофан

При взаємодії з двохосновної кислотою (такий як фталева) гліцерин утворює клас продуктів, званих алкідними смолами, які використовуються в поверхневих лаках і фарбах. Є пом’якшувачем і пластифікатором (наприклад, целофану), що надає гнучкість, м’якість і міцність. Використовується в оболонках для м’яса, колагенових оболонках, застосовуваних у медицині та інших пакувальних матеріалах.

Інші застосування

  • Процес отримання чистого спирту включає зневоднення алкоголю з використанням гліцерину. C3H8O3 є пластифікатором, зволожувачем і мастильним матеріалом у виробництві паперу.
  • Бере участь в отриманні нітрогліцерину, основного інгредієнта бездимного пороху і різних боєприпасів. Виробництво синтетичного гліцерину було пріоритетним для національної оборони у дні, що передували Другій світовій війні.
  • Гліцерин використовується для змащування, емульгування і розм’якшення пряжі і тканини.
  • Водний розчин C3H8O3 допомагає зберегти листя. Часто використовується при приготуванні лишайника для застосування в декораціях і діорамах.
  • При додаванні до мильному розчину збільшує його здатність створювати довготривалі мильні бульбашки.
  • Хімічні властивості та реакції гліцерину дозволяють його використовувати в якості антифризу або криопротектора в кріогенних процесах. Наприклад, при застекловывании клітин крові, сперми, рогівки для зберігання в рідкому азоті або для збереження бактерій при температурах нижче нуля.
  • Використовується в якості робочої рідини в димогенераторах та електронних сигаретах.
  • Гліцерин протидіє опіків від фенолу.
  • Може використовуватися для отримання етанолу через метаболічна дія E. coli.
  • Гліцерин застосовується деякими спортсменами для підвищення витривалості шляхом протидії зневоднення.
  • Використовується для консервації намокших органічних об’єктів (наприклад, шкіри та дерева) для їх стабілізації перед сублімаційного обробкою.
  • C3H8O3 є (прохиральным) будівельним блоком в органічному синтезі.
  • Корисні властивості гліцерину дозволяють застосовувати його в чорнилі для настільних принтерів в якості регулятора в’язкості і стабілізатора.

GMT

Detect languageAfrikaansAlbanianArabicArmenianazerbaijanibasquebelarusianbengalibosnianbulgariancatalancebuanochichewachinese (Simplified)Chinese (Traditional)CroatianCzechDanishDutchEnglishEsperantoestonianfilipinofinnishfrenchgaliciangeorgiangermangreekgujaratihaitian CreoleHausaHebrewHindiHmongHungarianicelandicigboindonesianirishitalianjapanesejavanesekannadakazakhkhmerkoreanlaolatinlatvianlithuanianmacedonianmalagasymalaymalayalammaltesemaorimarathimongolianmyanmar (Burmese)NepaliNorwegianPersianPolishPortuguesepunjabiromanianrussianserbiansesothosinhalaslovaksloveniansomalispanishsundaneseswahiliswedishtajiktamilteluguthaiturkishukrainianurduuzbekvietnamesewelshyiddishyorubazulu AfrikaansAlbanianArabicArmenianAzerbaijanibasquebelarusianbengalibosnianbulgariancatalancebuanochichewachinese (Simplified)Chinese (Traditional)CroatianCzechDanishDutchEnglishEsperantoestonianfilipinofinnishfrenchgaliciangeorgiangermangreekgujaratihaitian CreoleHausaHebrewHindiHmongHungarianicelandicigboindonesianirishitalianjapanesejavanesekannadakazakhkhmerkoreanlaolatinlatvianlithuanianmacedonianmalagasymalaymalayalammaltesemaorimarathimongolianmyanmar (Burmese)NepaliNorwegianPersianPolishPortuguesepunjabiromanianrussianserbiansesothosinhalaslovaksloveniansomalispanishsundaneseswahiliswedishtajiktamilteluguthaiturkishukrainianurduuzbekvietnamesewelshyiddishyorubazulu

Text-to-speech function is limited to 200 characters

Options : History : Feedback : Donate Close