в каком году был получен глицерин
Глицерин
Содержание
[править] История
Глицерин был открыт в 1783 году шведским химиком К.Шееле, который показал, что фрагменты этого соединения составляют основу всех природных жиров и назвал его «сладкое начало масел», поскольку продукт обладал сладким вкусом.
В 1813 году французским химиком М.Шеврелем было установлено, что под действием воды (катализаторы: кислота или щелочь) происходит расщепление жиров с образованием глицерина и высших карбоновых кислот. Им впервые было дано название «глицерин» одному из продуктов, который образуется в данном процессе («глицерос» — сладкий).
Синтез глицерина впервые был проведен в 1873 году французским химиком и минералогом Ш. Фриделем.
[править] Физические свойства
Чистый глицерин представляет собой прозрачную, бесцветную, очень густую, вязкую, сиропообразную, без запаха, тяжелее воды и неядовитую сладковатую на вкус жидкость.
Глицерин обладает способностью поглощать влагу из воздуха и удерживать ее. На воздухе может впитать до 50 % воды. [1] Поэтому глицериновая капля на руке дает впечатление легкого нагрева.
Удельный вес химически чистого глицерина при 15 °С составляет 1,26469.
Молекулярная масса 92,09 г/моль.
При обычном атмосферном давлении глицерин кипит при 290 °C и частично разлагается; под пониженным давлением его можно перегнать, не разложив. [1] Смешивается с водой в любой пропорции. Температура вспышки глицерина составляет 150 °C, температура самовоспламенения — 362 °C. При нагревании глицерин быстро испаряется, а в обычных условиях глицерин не летуч.
Глицерин обладает способностью растворять различные минеральные соли, из-за чего чистый глицерин добывается главным образом путем перегонки. [1]
От сильного и длительного охлаждения глицерин кристаллизуется; температура плавления кристаллов — 20 °C.
Плотность 1,261 г/см 3 при 20 °C. Показатель преломления N D = 1,4735 при 20 °C. диэлектрическая проницаемость ε = 42,5 при 25 °C. дипольный момент молекулы в газовом состоянии μ = 2,56 Дб. [2]
[править] Химические свойства
С водой глицерин смешивается во всех пропорциях, причем объем такого раствора будет немного меньше суммы первоначальных объемов воды и глицерина. Во всех пропорциях смешивается с этанолом. Нерастворим в жирах, масле, бензине, хлороформе. [1]
Наличие гидроксильных групп обусловливает сходство глицерина в одноатомных спиртов, он вступает в те же реакции, но с участием трех гидроксильных групп.
Реакции полного окисления (горения) происходит, как и у других органических веществ, с образованием углекислого газа и воды.
Глицерин вступает в реакцию замещения с металлическим натрием, которая сопровождается выделением водорода.
Реакция с гидроксидами металлов. В отличие от одноатомных спиртов, многоатомные взаимодействуют с гидроксидами щелочных и металлических элементов.
[править] Реакции
Взаимодействие с металлическим натрием:
Взаимодействие с нерастворимыми основаниями:
[править] Получение
Глицерин высокой степени чистоты (не менее 98 %) получают путем алкоголиза растительных жиров с применением вакуум-ректификации.
До разработки синтетических методов глицерин получали щелочным омылением жиров. При этом образуется мыло с водным раствором глицерина. Мыло отделяют путем высаливания с помощью хлорида натрия, а глицерин получают путем повторного сгущения и кристаллизации осажденного хлорида натрия. Полученный 80 % глицерин темного цвета очищается перегонкой и обработкой активированным углем.
Существует ферментативный метод получения глицерина.
Другой метод основан на гидролитическом расщеплении углеводов (крахмала, древесной муки и сахара, особенно тростникового), приводит к образованию смеси глицерина с другими гликолями.
Также глицерин образуется при производстве биотоплива.
[править] Применение в промышленности
В промышленности его получают главным образом при гидролитическом расщеплении жиров. Глицерин выпускают трех видов — сырой, дистиллированный и технически чистый. В косметике разрешено применение двух последних. Глицерин гигроскопичен. Благодаря свойству поглощать из воздуха до 40−50 % воды по отношению к его начальной массе, он получил широкое распространение в косметике как вещество, которое быстро отбирает воду из животной и растительной ткани. Он применяется почти во всех косметических препаратах как смягчающее средство и является одним из основных видов сырья для изготовления зубных паст. Он не засыхает, не горчит, замерзает при очень низких температурах и поэтому применяется как вещество, препятствующее высыханию и замерзанию косметических изделий.
Глицерин используется в парфюмерии и фармации как смягчающим средство или основа мазей, добавка к маслу, в пищевой промышленности — в качестве добавки к напиткам. Спиртовой раствор тринитроглицерина оказывает сосудорасширяющее действие и в виде лекарств используется при сердечных заболеваниях. Глицерин, его олигомеры и полимеры предложены в качестве средств, которые сохраняют свежесть пищевых продуктов.
В кожевенном производстве и текстильной промышленности применяется для обработки пряжи и кожи с целью их смягчения и предоставления эластичности. Глицерин применяется в табачной промышленности, при производстве полиуретанов, резины, фанеры, красителей, чернил и паст, зубной пасты, эмульгаторов, фотографических и других материалов.
Применяется как одно из составных веществ в жидкостях для электронных испарителей.
С глицерина добывают взрывчатое вещество тринитроглицерин, который используется для изготовления динамита.
Глицерин в качестве кормовой добавки повышает надои молока. [3]
Глицерин – определение, структура, использование и свойства
Определение глицерина
Глицерин – бесцветная жидкость без запаха со сладким вкусом. Он вязкий при комнатной температуре и не токсичен при низких концентрациях. Глицерин был открыт в 1779 году. В некоторых литературах его также называют глициловым спиртом, глицерином или глицерином.
Глицерин рассматривается в биологических системах в качестве промежуточного звена в углеводном и липидном обмене, поскольку избыток углеводов может превращаться в длинную цепь жирные кислоты и этерифицированные тремя гидроксильными группами. Глицерин может влиять на иммунные реакции в организме через гистамины, повышенные антитело производство и за счет повышения иммунитета клетка активность и поэтому классифицируется как аллерген. в кровь глицерин может повышать кровяное давление, преимущественно привлекая воду из тканей в плазму и лимфа, В нефронах глицерин может увеличить объем мочи, предотвращая резорбцию воды.
История глицерина
Глицерин был случайно обнаружен шведским ученым по имени К. Шееле. Он исследовал сходство между мылом и штукатуркой для сушки под названием Emplastrum simplex. Бальзам был изготовлен из свинцовых солей жирных кислот, а мыло из натриевых солей органических кислот. Во время своих экспериментов по взаимодействию оливкового масла с окисью свинца он обнаружил водорастворимое вещество со сладким вкусом. Это было первое зарегистрированное химическое выделение глицерина и первоначально называлось «сладкий принцип жира». Шееле проанализировал вещество и обнаружил, что он отличается от других сахаров, известных в то время. Глицерин не кристаллизуется, не ферментируется и проявляет большую термостойкость, чем большинство других сахаров. Он также исследовал разницу между глицерином и тростниковым сахаром, особенно в пропорции кислорода (или флогистона, как он тогда назывался), который он содержал. Шееле продемонстрировал, что для окисления глицерина требуется больше азотной кислоты, чем тростникового сахара. Он также не высвобождает щелочь при взаимодействии с этанолом. Хотя это не могло быть легко кристаллизовано, это могло быть дистиллировано. Он также разлагается при более высоких температурах.
В 1836 году химическая формула о глицерине был выяснен французским ученым по имени Пелуз. Он предложил эмпирическую формулу C3H8O3. Спустя пятьдесят лет была принята структурная формула C3H5 (OH) 3, основанная на работе двух ученых по имени Бертело и Люсия.
Значение глицерина как коммерчески важного химического вещества связано с его использованием в производстве динамита. Альфред Нобель, который позже учредил Нобелевские премии, обнаружил метод надежной стабилизации, транспортировки и обработки тринитроглицерина, который является центральным взрывчатым веществом в динамите. Таким образом, глицерин участвовал в быстрой добыче минеральной руды, а также во многих крупных инфраструктурных проектах, которые требовали разрушения природных структур.
Свойства глицерина
Чистый глицерин имеет температуру плавления 17,8 ° С. Его температура кипения составляет 290 ° C, но он также разлагается при этой температуре. Наличие трех гидроксильных групп делает соединение гигроскопичным с тенденцией поглощать влагу из воздуха. Это также делает его полезным в качестве увлажнителя в косметике и еде, удерживая воду и предотвращая высыхание вещества.
Глицерин легко растворим в воде благодаря способности полиольных групп образовывать водородные связи с молекулами воды. Глицерин немного плотнее воды с удельным весом 1,26. Это означает, что когда глицерин наливается в емкость с водой, он опускается на дно. Однако из-за его растворимости со временем и при слабом перемешивании глицерин образует водный решение.
Глицерин может вызвать легкое раздражение глаза, нос, легкие и кожа особенно из-за его гигроскопической природы. Кожа и другие внутренние органы могут высохнуть, когда чистый глицерин вступает в контакт с этими влажными тканями. Поскольку молекула может связываться с водой, то же свойство, которое делает глицерин хорошим увлажнителем, также высушивает внутренние ткани. С другой стороны, если на кожу наносится косметический препарат с высоким содержанием воды, особенно в засушливых условиях, присутствие глицерина может помешать быстрому высыханию лосьона, крема или геля.
Три гидроксильные группы глицерина позволяют реакциям со многими органическими кислотами образовывать сложные эфиры. Когда все три реакционноспособные группы этерифицированы с помощью длинноцепочечных органических жирных кислот, образуется триглицерид. Триглицериды являются одними из самых распространенных липидов в организме человека.
Использование глицерина
Глицерин используется в ряде промышленных применений, в фармацевтической промышленности, в косметике и средствах личной гигиены, в производстве смол, моющих средств, пластмасс и табака, а также в качестве увлажнителя в пищевых продуктах.
Его использование в качестве коммерчески важного химического вещества началось с его применения в производстве динамита. Динамит был необходим при открытии и добыче подземных полезных ископаемых, а также при строительстве инфраструктуры. Поэтому это стимулировало промышленное развитие.
Косметика и еда
Глицерин используется в косметической промышленности в качестве реагента для контроля влажности и для улучшения текстуры лосьонов и кремов. Способность глицерина удерживать влагу и его смягчающие свойства делают его привлекательным ингредиентом во многих увлажняющих составах. Глицерин также может предотвратить высыхание или замерзание косметики.
В пище полезность глицерина обусловлена его способностью образовывать межмолекулярные водородные связи, особенно с молекулами воды. Это увеличивает содержание воды в консервированных продуктах без ущерба для срока годности, а также повышает вязкость и текстуру. Его низкий токсичность и отсутствие неприятного запаха или аромата позволяют использовать глицерин в качестве эмульгатора.
Промышленные применения
Сырой глицерин является побочным продуктом производства биотоплива из соевого масла и других растительных масел. Содержит более 60% примесей в форме метанол, мыло и соли, что затрудняет извлечение чистого глицерина. Последние достижения в технологии позволяют использовать сырой глицерин для получения пенополиуретанов. Пенополиуретаны имеют множество применений в строительной и автомобильной промышленности. Они также широко используются в качестве изоляторов.
Чистый глицерин является важной частью промышленного производства антифриза, текстиля и восков. Он используется в больших количествах для производства смол, красок и восков, для создания чистящих и чистящих средств для пайки, а также в производстве многих текстильных и косметических средств.
Фармацевтические препараты
Использование глицерина в фармацевтической промышленности для улучшения гладкости и вкуса. Он используется при создании таблеток, чтобы их было легко проглотить. Покрытие может распасться внутри тела. Леденцы от кашля часто используют глицерин, чтобы дать сладкий вкус. Суппозитории глицерина могут действовать как слабительные, так как они могут раздражать слизистую оболочку анального отверстия.
Производство триацетина
Триацетин представляет собой тройной эфир глицерина, образующийся в результате реакции этерификации с уксусная кислота, Он используется в пищевой промышленности в качестве пластификатора для повышения вязкости продукта. Он также может выступать в качестве стабилизатора для пищевых продуктов, которые необходимо хранить в течение длительных периодов времени.
Триацетин используется в качестве антидетонационного реагента в топливе для двигателей внутреннего сгорания. Это также добавка в сигареты.
Структура глицерина
Глицерин представляет собой тригидрокси-сахарный спирт с тремя атомами углерода и тремя гидроксильными группами. Наличие множества гидроксильных групп и атомов углерода делает его органическим полиольным соединением с названием IUPAC 1,2,3 – пропанетриол.
Структура глицерина может быть представлена несколькими способами.
Простейшим является изображение выше, показывающее основную цепь из трех атомов углерода, каждый из которых ковалентно связан с гидроксильная группа, Альтернативно, молекула может быть представлена в виде проекции Фишера, центрированной по второму атому углерода, как видно на изображении ниже.
Кроме того, молекула может быть показана с более точным изображением углов связи, без явного представления атомов водорода.
викторина
1. Какова температура плавления глицерина?A. 290 ° CB. 17,8 ° CC. 1,26 ° CD. 3 ° C
Ответ на вопрос № 1
В верно. Глицерин – жидкость при комнатной температуре, плавящаяся при 17,8 ° С. Кипит и разлагается при 290 ° С. 1.26 – удельный вес глицерина, мера его плотности по сравнению с водой.
2. Как чаще всего генерируется сырой глицерин?A. Побочный продукт производства биотопливаB. Побочный продукт фармацевтической промышленностиC. Конечный результат производства динамитаD. Все вышеперечисленное
Ответ на вопрос № 2
верно. Производство биотоплива является наиболее распространенным местом для производства сырого глицерина, который содержит почти 60% примесей. Производство динамита было одним из первых применений очищенного глицерина. Высококачественная чистота необходима для использования глицерина в фармацевтической промышленности.
3. Какие из них являются полезными свойствами глицерина?A. Это гигроскопично по своей природеB. Имеет три активные молекулы кислородаC. В основном нерастворим в водеD. Все вышеперечисленное
Ответ на вопрос № 3
верно. Глицерин гигроскопичен, что позволяет ему поглощать и удерживать воду. Это свойство особенно полезно в пищевых и косметических препаратах. Молекула имеет три реакционноспособные гидроксильные группы, а не молекулы кислорода. Способность глицерина образовывать межмолекулярные водородные связи позволяет глицерину легко растворяться в воде.
Что такое Глицерин?
Слово «глицерин» слышал, пожалуй, каждый, но что такое глицерин в реальности, какова его польза и чем он может навредить знают немногие. Попробуем разобраться в этом вопросе и понять, что же такое глицерин и как он применяется в промышленности и в быту.
Что такое глицерин?
Глицерин был открыт немецким ученым Карлом Шееле в 1779 году. По сути, это одна из разновидностей многоатомного спирта, которая может быть в виде бесцветной вязкой жидкости или кристаллов. Самый первый глицерин был получен в результате нагревания оливкового масла с добавленным в него оксидом железа. Раствор не имел цвета, запаха и отличался лишь одним – сладким вкусом, за что и получил свое название («гликос» с древнегреческого переводится как «сладкий»).
Кстати: назвал глицерин глицерином вовсе не его первооткрыватель, а французский химик Мишель Шеврель, в 1811 подробно изучивший данное вещество и его свойства.
Откуда он берется?
Ответ на вопрос «как получают глицерин» стоит начать с определения того, для чего он нужен. В лакокрасочном производстве, приборостроении и других отраслях, не связанных непосредственно с влиянием на здоровье человека, используется в основном технический (синтетический) глицерин. Его получают из газа под названием «пропилен», выделяемого из газов переработки нефти. Синтетический глицерин имеет низкую степень чистоты (80-85%) и большое количество примесей, поэтому он пригоден только для технических целей.
Для нужд медицины, косметологии, производства продуктов питания используется пищевой глицерин, получаемый из натуральных (чаще всего – растительных) жиров. Первым методом получения такого глицерина стало омыление жиров при помощи гидроксидов, затем был открыт более простой способ – как оказалось, нужно просто нагревать смесь жиров и воды в течение определенного времени, чтобы она распалась на жирные кислоты и глицерин. Качество полученного продукта улучшают путем перегонки с добавлением водяного пара – в результате такого процесса получают дистиллированный глицерин с чистотой 95-99,7%.
Кроме того, глицерин можно получить в результате гидролиза крахмала и древесной муки, как побочный продукт он получается при производстве биотоплива, но себестоимость глицерина получается высокой, а его количество слишком незначительно, чтобы удовлетворить нужды промышленности.
Кстати: синтетический глицерин в англоязычных странах называют «глицерол», но в российской практике глицерол – это тот же глицерин, имеющий меньшую степень очистки вне зависимости от способа получения.
Глицерин не имеет цвета и запаха, легко смешивается с водой и спиртом, быстро растворяет органические и неорганические соединения и не токсичен. Этим объясняется огромная популярность глицерина в самых разных отраслях промышленности, от косметологии до сельского хозяйства
Глицерин в косметологии
Поскольку глицерин умеет поглощать влагу из окружающей среды, его активно применяют производители увлажняющих косметических средств. Впитывая влагу из атмосферы, глицерин отдает ее коже, увлажняя и смягчая кожные покровы. Дополнительно, он создает на поверхности кожи тончайшую пленку, мешающую испарению влаги из кожи. Глицерин подходит для всех типов кожи и очень редко вызывает аллергические реакции, поэтому косметика с глицерином получила широкое распространение во всем мире.
Но есть у нее и свои ограничения – так, если воздух очень сухой, глицерин начинает впитывать влагу из кожи, делая ее еще более сухой и вызывая раздражение. Аналогичный эффект вызывает высокое содержание глицерина в косметике – его должно быть не более 7%. Вот только не спешат производители косметических средств указывать процентное содержание компонентов в своей продукции, поэтому выбирать увлажняющую косметику рекомендуется следующим образом – чем ближе глицерин к концу списка компонентов, тем лучше. Дело в том, что ингредиенты перечисляются в порядке убывания и упоминание глицерина в самом конце позволяет надеяться на невысокое его содержание в данном косметическом средстве.
Тем не менее, на время отопительного сезона и летней жары от глицерина лучше отказаться совсем. В качестве его альтернативы косметические компании предлагают средства с коллагеном, хитозаном, гиалуроновой кислотой, альгинатовой кислотой и сорбитом. Поклонники домашней косметики могут самостоятельно приготовить увлажняющие средства как из глицерина, купленного в аптеке, так и из масел (авокадо, жожоба, касторовое, силиконовое) с добавлением витаминов Е и В5.
Кстати: во времена СССР глицерин использовался как натуральное косметическое средство. На фоне дефицита косметики, глицерин свободно продавался в аптеках и применялся как крем для увлажнения и смягчения кожи рук и лица.
Глицерин в медицине
В медицине востребован наиболее чистый глицерин, прошедший процесс дистилляции. Помимо всего прочего, он обладает свойствами антисептика, поэтому его включают в состав мазей для заживления ран и восстановления кожи. Жидким и пастообразным средствам добавление глицерина придает вязкость, а таблеткам он помогает удерживать влагу. Глицерин используют как растворитель различных веществ, им заменяют воду для изготовления высококонцентрированных медицинских растворов. В аптеке продаются глицериновые свечи (рекомендованы при запорах) и сам пищевой глицерин, применяемый для снижения внутричерепного и внутриглазного давления, не считая множества народных рецептов, призванных избавить от ангины, болей в суставах и повреждений кожи.
Кстати: как и любой другой медицинский препарат, глицерин нужно применять с осторожностью и только после консультации с врачом. Глицерин противопоказан людям с заболеваниями почек и нарушениями кровообращения, с осторожностью к нему нужно относиться людям пожилого возраста, страдающим сердечными заболеваниями и сахарным диабетом.
Глицерин в продуктах питания
Здесь глицерин часто прячется за именем «пищевой стабилизатор Е422» или просто «пищевой глицерин». Эта пищевая добавка официально признана безвредной и разрешена в большинстве стран мира. Встречается она чуть ли не в каждом кондитерском и хлебобулочном изделии – глицерин улучшает консистенцию теста и не дает ему проседать, продукция становится более объемной и дольше не черствеет. Глицерин снижает клейкость макаронных изделий и препятствует налипанию крахмала при выпечке. Активно применяют глицерин и при изготовлении напитков – он входит в состав многих ликеров и не только, поскольку смягчает их вкус. Экстракты из растительных веществ (чай, имбирь и т.д.) тоже производятся с применением пищевого глицерина. Кроме того, глицерином обрабатывают сухофрукты, чтобы придать им глянцевый блеск и смягчить засохшую кожицу.
Кстати: чтобы выпечка долго не черствела и получилась объемной, а кондитерские изделия имели однородную консистенцию и не портились из-за проседания шоколада, достаточно добавить 3 грамма глицерина на 1 кг готового изделия.
Где еще применяют глицерин
— в сельском хозяйстве: обрабатывают семена, сеянцы и деревья для защиты от вредителей и ускорения роста;
— в табачной промышленности: смягчает вкус табака, придает ему приятный аромат и регулирует влажность;
— в электронных сигаретах: как составная часть курительных смесей и для увеличения срока службы картриджей;
— в производстве пластмассы: делает пластик более прозрачным, прочным и гибким, используется при изготовлении целлофана, полиэтилена, полипропилена и вспененных пластмасс;
— в радио- и электротехнике: для производства электролитических конденсаторов;
— в бумажной промышленности: при производстве кальки, салфеток, пергамента, папиросной, жиронепроницаемой и других видов бумаг;
— в кожевенной промышленности: для консервации кож, а так же при их дублении и смягчении;
— в текстильной промышленности: помогает сделать ткань мягче и эластичнее, используется в производстве синтетического шелка и шерсти;
— в лакокрасочной промышленности: для производства полирующих составов, лаков, красок и их растворителей;
— а также: при изготовлении кремов для обуви, смол, клея, антифризов, смазочных и охлаждающих составов, чернил и многого другого.
Список областей применения глицерина можно продолжать еще долго, более того, он бесконечен – этому веществу находят все новые и новые применения и в промышленности, и в быту. Вот несколько простых способов сделать свою жизнь проще с помощью глицерина:
— добавляйте по 5-10 капель глицерина в чистящие и моющие средства чтобы усилить их эффективность;
— нанесите подогретый глицерин на пятно от кофе, чая или сока, оставшееся на светлой ткани, и через пол часа отправьте вещь в стирку, чтобы пятна исчезли без следа;
— протирайте салфеткой, смоченной в глицерине, кожаные изделия, чтобы смягчить их и продлить срок службы.
Кстати: мы предлагаем приобрести пищевой глицерин в емкостях от 10 л оптом или в розницу со склада в Москве
Мы уверены, что после прочтения этой статьи Вы обязательно захотите купить пищевой глицерин и можете сделать это у нас прямо сейчас!