Глицерин. Применение, свойства и характеристики
Что такое глицерин?
Глицерин – это органическое вещество, представляющее группу трёхатомных спиртов, простейший представитель этой группы. Фрагменты этого соединения составляют основу всех жировых веществ натурального происхождения.
Вещество было открыто в конце восемнадцатого века, но в деталях описано почти через пол столетия после открытия.
Именно тогда было опытным путём установлено, что молекула глицерина содержит три гидроксильные группы, присоединённые к трём атомам углерода.
Имеет широчайшую область использования в хозяйственных целях.
Свойства и характеристики глицерина
Данный химикат представляет собой жидкую, прозрачную субстанцию равномерной структуры, без цветовых оттенков (однако сырой глицерин может иметь оттенок от светло-соломенного до светло-коричневого), ароматических признаков и взвешенных компонентов. Вкус вещества сладковатый, выражен слабо.
Обладает повышенными гигроскопическими свойствами, при длительном прямом соприкосновении с атмосферным воздухом, химикат способен потреблять количество влаги, доходящее до 40% его собственного объёма, не изменяя консистентных свойств.
При смешивании с водой происходит, так называемая, контракция – уменьшение объёма получаемой смеси по сравнению с суммарным объёмом её компонентов.
По консистенции глицерин вязок, удельный вес почти на четверть превышает аналогичный показатель воды.
Кроме этого, вследствие того, что глицерин – жидкий продукт с сильными растворяющими свойствами, этот реактив отлично смешивается с целым рядом жидких химикатов, таких как: ацетон, диметилсульфоксид, сульфолан, аммиак (сжиженный), метанол, этанол, фтороводород и другими веществами.
Не смешивается глицерин с эфирами, бензином, бензолом, тетрахлорэтаном и сероуглеродом. Способен подвергать растворению многие минеральные соли.
Температура кипения глицерина при стандартном атмосферном давлении составляет 290ºC, кипение в таких условиях сопровождается частичным распадом вещества. Самовоспламенение данного химиката происходит при нагреве до температуры 362ºC.
Среди прочих термических свойств глицерина стоит выделить его способность сохранять жидкую консистенцию при охлаждении ниже нуля. При этом, различные водоглицериновые смеси могут иметь ещё более низкую температуру замерзания.
Характерным примером такого явления является способность водоглицериновой смеси, составленной в пропорции 2 к 1 (1 часть воды), замерзать при – 46,5ºC.
По своим химическим свойствам глицерин ближе к многоатомным спиртам. Способен взаимодействовать с кислотами с образованием сложных эфиров, наиболее известным из которых является нитроглицерин – сильный окислитель, использующийся при производстве взрывчатых материалов.
Способы получения глицерина
Первоначальный метод получения данного химиката состоял в омылении жиров с применением окиси свинца.
Длительное время глицерин в промышленных целях получали, как побочный продукт при омылении натуральных жиров (в том числе, растительного и животного происхождения). Этот же метод широко применяется и сейчас. Однако востребованность этого вещества в производственной сфере привела к появлению более эффективных индустриальных методов производства химиката.
В качестве основного сырья для синтеза глицерина в этом случае используется пропилен, который подвергается хлорированию при повышенных температурах (до 500ºC).
Промежуточный продукт этого взаимодействия – аллил хлористый – на следующем этапе производства подвергают взаимодействию с хлорноватистой кислотой, получая хлоргидрины (сложные эфиры многоатомных спиртов), которые в результате последующего омыления дают конечный продукт – глицерин.
Существует также другой метод, состоящий в том, что исходное вещество (пропилен) в результате реакции окисления трансформируется в альдегид акриловой кислоты – акролеин, при пропускании паров которого (в смеси с парами изопропилового спирта) через многокомпонентный катализатор получают аллиловый спирт. А на этот промежуточный химикат воздействуя водным раствором пероксида водорода при температуре 190 – 270ºC получают глицерин.
Также известен ещё один метод, при котором исходным продуктом служит сырьё растительного происхождения (древесная мука и крахмал). Сырьё после гидролиза образует группу моносахаридов, которая после гидрирования и ферментации даёт, так называемый, растительный глицерин, широко используемый при производстве широчайшей номенклатуры продукции в различных отраслях.
Применение глицерина
Данный химикат является обязательным компонентом для самых разнообразных сфер промышленности. Главным образом, в производственной сфере используется глицерин дистиллированный, то есть, прошедший очистку посредством дистилляции и удаления примесей из структуры продукта.
Широко используется такой глицерин в косметологии. В этой отрасли производства оказалась востребованной гигроскопичность вещества, то есть, способность удерживать влагу в структуре средств косметики, моющих средств и прочих разновидностей продукции, оказывая, таким образом, стабилизирующее действие на сам продукт. А после нанесения на эпителиальные ткани пользователя этот компонент косметики оказывает увлажняющее воздействие.
Аналогичные свойства вещества сделали популярным глицерин в медицине. С его использованием выпускается широчайший перечень медикаментозных препаратов различного назначения.
Чаще всего это смягчающая основа и увлажняющий ингредиент мазей, кремов лекарственного действия и бальзамов наружного применения. Применяют для этих целей такой сорт вещества, как глицерин фарм (сокращённо, фармакопейный), прошедший дополнительные очистки от посторонних примесей.
Кроме этого, известен также пищевой глицерин. Данный реактив является распространённой пищевой добавкой с индексом Е442.
Функциональным назначением этого ингредиента пищевкусового производства является эмульгирующее действие, общая стабилизация продуктов питания и предотвращение потери влаги продуктом, а также сохранение его потребительских свойств.
Кроме названных индустриальных сфер деятельности глицерин эксплуатируется в химической промышленности. С его применением выпускают ряд наименований лакокрасочных изделий. Вещество используется при производстве пластмасс, востребовано в текстильной и кожевенной промышленности.
Для животноводческого комплекса сельского хозяйства, с добавлением глицерина выпускаются специализированные корма для молочных пород животных.
Для этих целей используют сырой, неочищенный глицерин. А также данный химикат используется в садоводческой деятельности и некоторых других отраслях сельского хозяйства.
Повышенные окислительные свойства глицерина оказались востребованы в изготовлении пиротехники и взрывчатых веществ. Способность гореть без образования копоти и нагара пригодилась в такой специфической деятельности, как изготовление высококачественных свечей и наполнителей для дым-машин.
В последнее время выросла популярность вещества благодаря широкому использованию глицерина в изготовлении наполнителей для электронных сигарет. Традиционно используют его и в обычном табачном производстве для придания лучших потребительских свойств табачным изделиям и устранения неприятных оттенков у табачного дыма.
Повышенная вязкость вещества используется при изготовлении технических жидкостей. В частности, именно глицерин служит основой для жидкости, применяющейся для наполнения виброустойчивых манометров и прочих приборов. Для этих целей используется глицерин 2-ой сорт (или глицерин технический), также прошедший дистилляцию продукт, но не подверженный дополнительным этапам очистки.
Превосходные термические свойства (способность эффективно противостоять низкотемпературному воздействию) послужили распространённости глицерина в криогенной технике. С его применением получают вещества-криопротекторы, используемые для заморозки анатомических элементов, различных тканей и биологических материалов.
Влияние глицерина на организм. Вреден ли глицерин
Широкая распространённость применения в таких разнообразных сферах и сложный набор свойств, характеризующих вещество, породили массу мифов и предрассудков о вредном воздействии глицерина на человеческий организм.
Итак, опасен ли глицерин на самом деле? Исследования показывают, что прямого вреда для человека от использования глицерина при производстве косметических и моющих средств или продуктов питания нет никакого.
Глицерин, получаемый синтетическими методами (при обработке пропилена), и его аналог натурального происхождения (переработка животных и растительных жиров) имеют идентичное химическое строение и совершенно одинаковые свойства.
О косвенном вреде можно говорить только в плане использования различных видов сырья для производства вещества. При использовании в этом качестве восстанавливаемых ресурсов (растительных жиров, целлюлозы и прочего) производство в современных условиях выглядит более экологичным, нежели чем при использовании побочного продукта нефтепереработки (пропилена).
Но любой из названных случаев не способен вызывать ощутимого ухудшения состояния здоровья у пользователя косметических или моющих средств с глицерином при использовании их согласно рекомендаций производителя.
Интернет-магазин ХимЭлемент предоставляет возможность купить глицерин в Украине на самых выгодных условиях с возможностью доставки в любой населённый пункт страны.