Gliceryna: właściwości i zastosowania

Gliceryna, znana również jako glicerol i 1,2,3,-propantriol, jest trójwodorotlenowym alkoholem cukrowym. Jego wzór można zapisać jako C3H8O3. Jest bezbarwną, bezwonną, lepką, słodko smakującą, niskotoksyczną cieczą, rozpuszczalną w wodzie. Gliceryna występuje w przyrodzie w postaci estrów, znanych jako glicerydy. Są to główne składniki lipidów.

Używanie

Gliceryna ma wiele zastosowań. Na przykład dodaje się go do kompozycji farmaceutycznych jako środek poślizgowy i nawilżający. Stanowi integralną część syropów na kaszel, eliksirów, leków wykrztuśnych i czopków. Zawiera pastę do zębów, mydło, kremy do golenia, płyn do płukania jamy ustnej, produkty do pielęgnacji skóry i włosów. Gliceryna jest dodawana do różnych produktów jako rozpuszczalnik zapachowy, balsam, emolient i środek konserwujący. Używany w produkcji papieru, materiałów opakowaniowych i nitrogliceryny. Używany również do zmiękczania przędzy i tkanin itp.

Jakie są właściwości gliceryny?

Cząsteczka propanetriol-1,2, 3 jest łańcuchem o 3 atomach węgla, z dołączoną grupą hydroksylową (OH). Aby oznaczyć ten schemat, wzór substancji można zapisać w postaci HOCH 2CH (OH) CH ₂ OH.

Właściwości chemiczne glicerolu są podobne do właściwości innych alkoholi wielowodorotlenowych. Reaguje z aktywnymi metalami i halogenowodorami. Grupy hydroksylowe są odpowiedzialne za to, że substancja jest wysoce rozpuszczalna w wodzie i higroskopijna, to znaczy przyciąga cząsteczki wody ze środowiska. Jest słabo rozpuszczalny w rozpuszczalnikach organicznych, takich jak octan etylu i eter dietylowy, i nie rozpuszcza się w węglowodo-rach.

Niektóre właściwości fizyczne gliceryny:

• masa cząsteczkowa 92,1 g / mol;
• gęstość 1,261 g / cm3;
• temperatura topnienia 18 ° C;
• temperatura wrzenia 290 ° C;
• prężność par 0,003 mmHg Art.

Synteza

Do niedawna syntetyczna gliceryna była produkowana na skalę przemysłową (głównie z epichlorohydryny), ale proces ten nie jest już ekonomicznie opłacalny. Dwie główne metody jego produkcji z naturalnych produktów to zmydlanie i transestryfikacja.

W pierwszym przypadku alkalia (takie jak wodorotlenek sodu lub wodorotlenek potasu) wchodzi w reakcję z tłuszczem lub olejem tworząc mydło (sól lipidową) i C3H8O3.

Transestryfikacja jest procesem, w którym gliceryd reaguje z alkoholem w obecności kwasu lub zasady jako katalizatora. W wyniku tego powstaje nowy ester i uwalnia się dodatkowo glicerynę. Jest to produkt uboczny (10%) produkcji biodiesla w transestryfikacji olejów roślinnych. Doprowadziło to do nadmiaru gliceryny na rynku. Tak otrzymany produkt, zwykle zawierający 20% wody i resztkowy katalizator estryfikacji, można oczyścić.

Obecnie trwają intensywne badania mające na celu uzyskanie cenniejszych substancji z glicerolu. Jednym z takich programów jest brytyjska inicjatywa pod nazwą Glycerol Challenge. Niektóre potencjalne zastosowania gliceryny obejmują jej konwersję do glikolu propylenowego, akroleiny, etanolu i epichlorohydryny (surowiec do żywice epoksydowe). Można go również stosować do wytwarzania wodoru i kwasu cytrynowego.

Zaangażowanie metaboliczne

Jest prekursorem syntezy triacylogliceroli i fosfolipidów w wątrobie i tkance tłuszczowej. Kiedy organizm wykorzystuje magazynowany tłuszcz jako źródło energii, gliceryna i kwasy tłuszczowe są uwalniane do krwioobiegu. Można go przekształcić w wątrobę w glukozę i zapewnia energię dla metabolizmu komórkowego. W zależności od warunków fizjologicznych glicerol jest zaangażowany w glikolizę (rozkład glukozy i innych cukrów) lub glukoneogenezę (syntezę glukozy). Jest on wcześniej przekształcany w związek pośredni, znany jako 3-fosforan aldehydu glicerynowego.

Enzym kinazy glicerynowej występuje tylko w wątrobie. W tkance tłuszczowej 3-fosforan glicerolu powstaje z fosforanu dihydroksyacetonu (DHAP) przy użyciu enzymu dehydrogenazy 3-fosforanu glicerolu.

Zastosowania medyczne i farmaceutyczne

Właściwości gliceryny stosuje się głównie w celu poprawy elastyczności preparatów, nawodnienia i smarowania. Może być również stosowany do zmniejszania ciśnienia wewnątrzczaszkowego i wewnątrzgałkowego.

Działa jako środek przeczyszczający po podaniu do odbytnicy w postaci czopka lub płynu (lewatywa).

Gliceryna jest stosowana w syropach na kaszel, eliksirach i wykrztusnych.

W nalewkach alkoholowych z ekstraktów roślinnych (w stężeniu 10%) zapobiega wytrącaniu się tanin.

Właściwości gliceryny pozwalają jej zastąpić alkohol w leczniczych ekstraktach z ziół, choć jest mniej ekstrakcyjny i około 30% gorzej wchłaniany przez organizm. Producenci płynnych ekstraktów przed dodaniem gliceryny do otrzymywania gliceroli często przygotowują wywar w gorącej wodzie.

Higiena osobista

Gliceryna służy jako środek zmiękczający, nawilżacz, rozpuszczalnik i środek smarny w produktach. higiena osobista.

Współzawodniczy z sorbitolem i ma lepszy smak i wyższą rozpuszczalność.

Właściwości gliceryny decydują o jej zastosowaniu w pastach do zębów, płynach do płukania jamy ustnej, produktach do pielęgnacji skóry i włosów, kremach do golenia i mydłach. W tym ostatnim przypadku surowcem jest denaturowany alkohol, gliceryna, rycynowy, kokosowy, sałata sodowa, sacharoza, woda i aromaty. W niektórych przypadkach dodaje się siarczan sodowo-laurowy. Mydło glicerynowe jest używane przez osoby o wrażliwej, łatwo podrażnionej skórze, ponieważ dzięki właściwościom nawilżającym gliceryny jej suchość jest wyeliminowana. Takie mydło można zrobić w domu.

Uważano kiedyś, że higroskopijne właściwości gliceryny dla skóry będą szkodliwe. Założono, że tak jak ten płyn czerpie wilgoć z powietrza, wysusza skórę, jeśli jej stężenie jest zbyt wysokie. Te obawy są bezpodstawne.

Gliceryna: właściwości i zastosowanie w przemyśle spożywczym

Ta substancja jest używana jako nawilżacz, rozpuszczalnik, substancja słodząca i konserwant. Gliceryna rozpuszcza smaki (takie jak wanilia) i kolory żywności. Jest środkiem nawilżającym i zmiękczającym w słodyczach, ciastach i muszlach na mięso i sery.

Wykorzystywane do produkcji mono- i diglicerydów, które działają jako emulgatory. Stosuje się go do otrzymywania estrów poliglicerynowych zaangażowanych w wytwarzanie tłuszczów i margaryn. Używany jako wypełniacz w żywności o niskiej zawartości tłuszczu (w tym ciasteczka). Gliceryna stosowana jest jako zagęszczacz w likierze i stabilizator w lodach.

Jego wartość energetyczna wynosi około 27 kalorii na łyżeczkę do herbaty i jest o 60% słodsza od sacharozy. Chociaż gliceryna ma tę samą tabelaryczną zawartość kaloryczną co cukier, nie zwiększa poziomu cukru we krwi i nie odżywia bakterii, które tworzą próchnicę. Substancji nie można używać w stanie nierozcieńczonym, ponieważ w tym przypadku usunie ona wodę z tkanek, powodując powstawanie pęcherzy w jamie ustnej i rozstrój żołądka. Jako suplement diety gliceryna jest również znana jako E422.

Polieteropoliole

Gliceryna służy jako jeden z głównych surowców do produkcji polioli do pianek elastycznych i w mniejszym stopniu sztywnych pianek poliuretanowych.

Jest to inicjator, do którego dodaje się tlenek propylenu / tlenek etylenu.

Żywice alkidowe (tworzywa sztuczne) i celofan

Podczas interakcji z kwasem dwuzasadowym (takim jak kwas ftalowy) gliceryna tworzy klasę produktów zwanych żywicami alkidowymi, które są stosowane w powłokach powierzchniowych i farbach. Jest to zmiękczacz i plastyfikator (na przykład celofan), zapewniający elastyczność, miękkość i wytrzymałość. Stosowane w osłonkach do mięsa, osłonkach kolagenowych stosowanych w medycynie i innych materiałach opakowaniowych.

Inne zastosowania

• Proces otrzymywania czystego alkoholu obejmuje odwadnianie alkoholu za pomocą glicerolu. C ₃ H ₈ O ₃ to plastyfikator, nawilżacz i smar do produkcji papieru.
• Uczestniczy w uzyskaniu nitrogliceryny, głównego składnika bezdymnego proszku i różnych rodzajów amunicji. Produkcja syntetycznej gliceryny była priorytetem obrony narodowej w dniach poprzedzających II wojnę światową.
• Gliceryna służy do smarowania, emulgowania i zmiękczania przędzy i tkaniny.
• Wodny roztwór C ₃ H ₈ O ₃ pomaga zachować liście. Często stosowany w przygotowaniu porostów do użytku w scenerii i dioramach.
• Dodany do roztworu mydła zwiększa jego zdolność do tworzenia długotrwałych baniek mydlanych.
• Właściwości chemiczne i reakcje glicerolu pozwalają na stosowanie go jako środka przeciw zamarzaniu lub krioprotektanta w procesach kriogenicznych. Na przykład podczas szklenia komórek krwi, nasienia i rogówki do przechowywania w ciekły azot lub w celu zaoszczędzenia bakterii w temperaturach poniżej zera.
• Używany jako płyn roboczy w generatorach dymu i papierosach elektronicznych.
• Gliceryna przeciwdziała oparzeniom fenolowym.
• Może być stosowany do produkcji etanolu poprzez efekt metaboliczny E. coli.
• Glycerin jest wykorzystywany przez niektórych sportowców, aby zwiększyć wytrzymałość poprzez przeciwdziałanie odwodnieniu.
• Służy do konserwacji namoczonych obiektów organicznych (takich jak skóra i drewno) w celu ich stabilizacji przed przetwarzaniem sublimacyjnym.
• C ₃ H ₈ O ₃ to (prochiralny) blok strukturalny w syntezie organicznej.
• Przydatne właściwości gliceryny pozwalają na używanie jej w atramentach do drukarek biurowych jako regulatora lepkości i stabilizatora.

GMT

Funkcja zamiany tekstu na mowę jest ograniczona do 200 znaków