Glycerindefinition

Glycerin ist eine farblose, geruchlose Flüssigkeit mit süßem Geschmack. Es ist bei Raumtemperatur viskos und in geringen Konzentrationen ungiftig. Glycerin wurde 1779 entdeckt. Es wird auch Glycylalkohol, Glycerin oder Glycerin in einigen Literatur genannt.

Glycerin wird in biologischen Systemen als Zwischenprodukt im Kohlenhydrat-und Fettstoffwechsel gesehen, da überschüssiges Kohlenhydrat in langkettige Fettsäuren umgewandelt und mit den drei Hydroxylgruppen verestert werden kann., Glycerin kann Immunreaktionen im Körper durch Histamine, erhöhte Antikörperproduktion und durch Verbesserung der Immunzellaktivität beeinflussen und wird daher als Allergen klassifiziert. Im Blut kann Glycerin den Blutdruck erhöhen, indem es das Wasser aus Geweben bevorzugt in Plasma und Lymphe anzieht. In Nephronen kann Glycerin das Urinvolumen erhöhen, indem es die Wasserresorption verhindert.

Geschichte von Glycerin

Glycerin wurde versehentlich von einem schwedischen Wissenschaftler namens K. W. Scheele entdeckt., Er untersuchte die Ähnlichkeiten zwischen Seife und einem Trockenputz namens Emplastrum simplex. Die Salbe wurde aus Bleisalzen von Fettsäuren hergestellt, während Seife aus Natriumsalzen organischer Säuren besteht. Bei seinen Experimenten zur Reaktion von Olivenöl mit Bleimonoxid entdeckte er eine wasserlösliche Substanz mit süßem Geschmack. Dies war die erste aufgezeichnete chemische Isolierung von Glycerin und wurde ursprünglich als „süßes Prinzip des Fettes“ bezeichnet. Scheele analysierte die Substanz und stellte fest, dass sie sich von den damals bekannten anderen Zuckern unterschied., Glycerin kristallisierte nicht, fermentierte nicht und zeigte eine größere Hitzebeständigkeit als die meisten anderen Zucker. Er untersuchte auch den Unterschied zwischen Glycerin und Rohrzucker, insbesondere im Anteil an Sauerstoff (oder Phlogiston, wie es damals genannt wurde), den es enthielt. Scheele zeigte, dass es eine größere Menge an Salpetersäure nahm Glycerin als Rohrzucker zu oxidieren. Es gab auch kein Alkali frei, wenn es mit Ethanol reagiert wurde. Während es nicht leicht kristallisiert werden konnte, konnte es destilliert werden. Es zersetzte sich auch bei höheren Temperaturen.,

1836 wurde die chemische Formel von Glycerin von einem französischen Wissenschaftler namens Pelouze aufgeklärt. Er schlug eine empirische Formel von C3H8O3 vor. Fünfzig Jahre später wurde die Strukturformel von C3H5(OH)3 akzeptiert, basierend auf der Arbeit von zwei Wissenschaftlern namens Berthelot und Lucea.

Die Relevanz von Glycerin als kommerziell wichtige Chemikalie hängt mit seiner Verwendung bei der Herstellung von Dynamit zusammen., Alfred Nobel, der später die Nobelpreise einführte, entdeckte eine Methode zur zuverlässigen Stabilisierung, zum Transport und zum Umgang mit Trinitroglycerin, dem zentralen Sprengstoff in Dynamit. Glycerol war daher an der schnellen Gewinnung von Mineralerz sowie an vielen großen Infrastrukturprojekten beteiligt, bei denen natürliche Strukturen weggestrahlt werden mussten.

Eigenschaften von Glycerin

Reines Glycerin hat einen Schmelzpunkt von 17,8°C. Sein Siedepunkt beträgt 290°C, zersetzt sich aber auch bei dieser Temperatur., Das Vorhandensein von drei Hydroxylgruppen macht die Verbindung hygroskopisch und neigt dazu, Feuchtigkeit aus der Luft aufzunehmen. Dies macht es auch als Feuchthaltemittel in Kosmetika und Lebensmitteln nützlich, hält Wasser zurück und verhindert das Austrocknen der Substanz.

Glycerin ist aufgrund der Fähigkeit der Polyolgruppen, Wasserstoffbrücken mit Wassermolekülen zu bilden, in Wasser leicht löslich. Glycerin ist etwas dichter als Wasser mit einem spezifischen Gewicht von 1,26. Dies bedeutet, dass Glycerin, wenn es in einen Wasserbehälter gegossen wird, auf den Boden sinkt., Aufgrund seiner Löslichkeit bildet Glycerin jedoch im Laufe der Zeit und bei leichter Erregung eine wässrige Lösung.

Glycerin kann insbesondere aufgrund seiner hygroskopischen Beschaffenheit leichte Reizungen von Augen, Nase, Lunge und Haut verursachen. Haut und andere innere Organe können austrocknen, wenn reines Glycerin mit diesen feuchten Geweben in Kontakt kommt. Da das Molekül an Wasser binden kann, trocknet die gleiche Eigenschaft, die Glycerin zu einem guten Feuchthaltemittel macht, auch das innere Gewebe aus., Wenn andererseits ein kosmetisches Präparat mit hohem Wassergehalt auf die Haut aufgetragen wird, insbesondere in trockenen Umgebungen, kann das Vorhandensein von Glycerin ein schnelles Austrocknen der Lotion, Creme oder des Gels verhindern.

Die drei Hydroxylgruppen von Glycerin ermöglichen Reaktionen mit vielen organischen Säuren zur Bildung von Estern. Wenn alle drei reaktiven Gruppen mit langkettigen organischen Fettsäuren verestert sind, wird ein Triglycerid gebildet. Triglyceride gehören zu den häufigsten Lipiden im menschlichen Körper.,

Verwendung von Glycerin

Glycerin wird in einer Reihe von industriellen Anwendungen, in der pharmazeutischen Industrie, in Kosmetika und Körperpflegeprodukten, bei der Herstellung von Harzen, Detergenzien, Kunststoffen und Tabak sowie als Feuchthaltemittel in Lebensmitteln verwendet.

Seine Verwendung als kommerziell wichtige Chemikalie begann mit seiner Anwendung bei der Herstellung von Dynamit. Dynamit war notwendig für die Entdeckung und Gewinnung von unterirdischen Mineralien und für den Bau von Infrastruktur. Daher hat es die industrielle Entwicklung vorangetrieben.,

Kosmetik und Lebensmittel

Glycerin wird in der Kosmetikindustrie als Feuchtigkeitskontrollreagenz und zur Verbesserung der Textur von Lotionen und Cremes verwendet. Die Fähigkeit von Glycerin, Feuchtigkeit zu speichern, und seine erweichenden Eigenschaften machen es zu einem attraktiven Inhaltsstoff in vielen feuchtigkeitsspendenden Formulierungen. Glycerin kann auch verhindern, dass das Kosmetikum austrocknet oder einfriert.

In Lebensmitteln entsteht der Nutzen von Glycerin aus seiner Fähigkeit, intermolekulare Wasserstoffbrücken zu bilden, insbesondere mit Wassermolekülen., Dies erhöht den Wassergehalt in Konserven, ohne die Haltbarkeit zu beeinträchtigen, und erhöht auch die Viskosität und Textur. Seine geringe Toxizität und das Fehlen eines unangenehmen Geruchs oder Geschmacks ermöglichen die Verwendung von Glycerin als Emulgator.

Industrielle Anwendungen

Rohglycerin ist ein Nebenprodukt der Produktion von Biokraftstoffen aus Sojabohnenöl und anderen Pflanzenölen. Es enthält über 60% Verunreinigungen in Form von Methanol, Seifen und Salzen, wodurch es schwierig ist, reines Glycerin zu extrahieren. Jüngste technologische Fortschritte ermöglichen die Verwendung von Rohglycerin zur Herstellung von Urethanschäumen., Polyurethanschäume haben eine Vielzahl von Anwendungen in der Bau – und Automobilindustrie. Sie werden auch häufig als Isolatoren verwendet.

Reines Glycerin ist ein wesentlicher Bestandteil der industriellen Produktion von Frostschutzmitteln, Textilien und Wachsen. Es wird in großen Mengen zur Erzeugung von Harzen, Farben und Wachsen, zur Herstellung von Reinigungs-und Reinigungsmitteln zum Löten sowie zur Herstellung vieler Textilien und Kosmetika verwendet.

Pharmaceuticals

Glycerin Verwendung in der pharmazeutischen Industrie ist Glätte und Geschmack zu verbessern., Es wird bei der Herstellung von Tabletten verwendet, damit sie leicht zu schlucken sind. Die Beschichtung kann innerhalb des Körpers zerfallen. Hustenbonbons verwenden oft Glycerin, um einen süßen Geschmack zu geben. Suppositorien von Glycerin können als Abführmittel wirken, da sie die Analschleimhaut reizen können.

Produktion von Triacetin

Triacetin ist ein dreifacher Ester von Glycerin, der durch eine Veresterungsreaktion mit Essigsäure gebildet wird. Es hat eine Vielzahl von Anwendungen in der Lebensmittelindustrie als Weichmacher, um die Viskosität eines Produkts zu erhöhen., Es kann auch als Stabilisator für Lebensmittelprodukte dienen, die für längere Zeit konserviert werden müssen.

Triacetin wird als Antiknock-Reagenz in Kraftstoffen für Verbrennungsmotoren verwendet. Es ist auch ein Zusatzstoff in Zigaretten.

Glycerinstruktur

Glycerin ist ein Trihydroxy-Zuckeralkohol mit drei Kohlenstoffatomen und drei Hydroxylgruppen. Das Vorhandensein mehrerer Hydroxylgruppen und Kohlenstoffatome macht es zu einer organischen Polyolverbindung mit dem IUPAC – Namen 1, 2, 3-Propanetriol.

Die Struktur von Glycerin kann auf verschiedene Arten dargestellt werden.,

Am einfachsten ist das obige Bild, das das Grundgerüst von drei Kohlenstoffatomen zeigt, von denen jedes kovalent an eine Hydroxylgruppe gebunden ist. Alternativ kann das Molekül als Laserprojektion dargestellt werden, die auf dem zweiten Kohlenstoffatom zentriert ist, wie im Bild unten zu sehen ist.

Zusätzlich kann das Molekül mit einer genaueren Darstellung der Bindungswinkel ohne die explizite Darstellung der Wasserstoffatome dargestellt werden.

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1. Was ist der Schmelzpunkt von Glycerin?,
A. 290 °C
B. 17.8 °C
C. 1.26 °C
D. 3 °C

Antwort zu Frage #1
B ist richtig. Glycerin ist eine Flüssigkeit bei Raumtemperatur und schmilzt bei 17,8 °C. Es kocht und zersetzt sich bei 290 °C. 1,26 ist das spezifische Gewicht von Glycerin, ein Maß für seine Dichte im Vergleich zu Wasser.

2. Wie wird Rohglycerin am häufigsten erzeugt?
A. Nebenprodukt der Biokraftstoffproduktion
B. Nebenprodukt der Pharmaindustrie
C. Endergebnis der Dynamitproduktion
D. Alle oben genannten

Antwort auf Frage #2
A ist korrekt., Die Biokraftstoffproduktion ist der häufigste Standort für die Erzeugung von Rohglycerin, das fast 60% Verunreinigungen enthält. Die Herstellung von Dynamit war eine der ersten Anwendungen von gereinigtem Glycerin. Für die Verwendung von Glycerin in der pharmazeutischen Industrie ist eine hohe Reinheit erforderlich.

3. Welche davon sind nützliche Eigenschaften von Glycerin?
A. Es ist hygroskopischer Natur
B. Es hat drei reaktive Sauerstoffmoleküle
C. Es ist meist unlöslich in Wasser
D. Alle oben genannten

Antwort auf Frage #3
A ist korrekt., Glycerin ist hygroskopisch und kann Wasser aufnehmen und zurückhalten. Diese Eigenschaft ist besonders nützlich in Lebensmitteln und kosmetischen Präparaten. Das Molekül hat drei reaktive Hydroxylgruppen, keine Sauerstoffmoleküle. Die Fähigkeit von Glycerin, intermolekulare Wasserstoffbrücken zu bilden, ermöglicht es Glycerin, in Wasser leicht löslich zu sein.