glicerol definicja

glicerol jest bezbarwną, bezwonną cieczą o słodkim smaku. Jest lepki w temperaturze pokojowej i nietoksyczny w niskich stężeniach. Glicerol został odkryty w 1779 roku. W niektórych literaturze nazywany jest również alkoholem glicylowym, gliceryną lub gliceryną.

glicerol jest postrzegany w układach biologicznych jako półprodukt w metabolizmie węglowodanów i lipidów, ponieważ nadwyżki węglowodanów mogą być przekształcane w długołańcuchowe kwasy tłuszczowe i estryfikowane trzema grupami hydroksylowymi., Glicerol może wpływać na reakcje immunologiczne w organizmie poprzez histaminy, zwiększenie produkcji przeciwciał i zwiększenie aktywności komórek odpornościowych i dlatego jest klasyfikowany jako alergen. We krwi glicerol może zwiększać ciśnienie krwi poprzez preferencyjne przyciąganie wody z tkanek do osocza i limfy. W nefronach glicerol może zwiększać objętość moczu, zapobiegając resorpcji wody.

Historia glicerolu

glicerol został przypadkowo odkryty przez szwedzkiego naukowca o nazwisku K. W. Scheele., Badał podobieństwa między mydłem a suszącym się tynkiem o nazwie Emplastrum simplex. Maść została wykonana z soli ołowiu kwasów tłuszczowych, a mydło z soli sodowych kwasów organicznych. Podczas eksperymentów dotyczących reakcji oliwy z oliwek z tlenkiem ołowiu odkrył rozpuszczalną w wodzie substancję o słodkim smaku. Była to pierwsza odnotowana chemiczna izolacja glicerolu i początkowo nazywana była „słodką zasadą tłuszczu”. Scheele przeanalizował substancję i stwierdził, że różni się ona od innych cukrów znanych w tym czasie., Glicerol nie krystalizował, fermentował i wykazywał większą odporność na ciepło niż większość innych cukrów. Badał również różnicę między glicerolem a cukrem trzcinowym, zwłaszcza w proporcji tlenu (lub flogistonu, jak go wtedy nazywano), który zawierał. Scheele wykazał, że do utleniania glicerolu potrzeba większej ilości kwasu azotowego niż cukru trzcinowego. Nie uwalniał również alkaliów w reakcji z etanolem. Chociaż nie można go łatwo skrystalizować, można go destylować. Rozkłada się również w wyższych temperaturach.,

w 1836 roku wzór chemiczny glicerolu został wyjaśniony przez francuskiego naukowca o nazwisku Pelouze. Zaproponował empiryczny wzór C3H8O3. Pięćdziesiąt lat później przyjęto wzór strukturalny C3H5 (OH) 3, oparty na pracy dwóch naukowców Berthelota i Lucei.

znaczenie glicerolu jako substancji chemicznej o Znaczeniu Komercyjnym jest związane z jego zastosowaniem w produkcji dynamitu., Alfred Nobel, który później ustanowił nagrodę Nobla, odkrył metodę niezawodnej stabilizacji, transportu i obsługi trinitrogliceryny, która jest centralnym Związkiem wybuchowym dynamitu. W związku z tym glicerol był zaangażowany w szybkie wydobycie rudy mineralnej, a także w wiele dużych projektów infrastrukturalnych, które wymagały wysadzenia naturalnych struktur.

właściwości glicerolu

czysty glicerol ma temperaturę topnienia 17,8°C. jego temperatura wrzenia wynosi 290°C, ale również rozkłada się w tej temperaturze., Obecność trzech grup hydroksylowych sprawia, że związek jest higroskopijny, z tendencją do pochłaniania wilgoci z powietrza. Dzięki temu jest również przydatny jako środek utrzymujący wilgoć w kosmetykach i żywności, zatrzymując wodę i zapobiegając wysychaniu substancji.

glicerol jest łatwo rozpuszczalny w wodzie, ze względu na zdolność grup poliolowych do tworzenia wiązań wodorowych z cząsteczkami wody. Glicerol jest nieco gęstszy niż woda o ciężarze właściwym 1,26. Oznacza to, że gdy glicerol zostanie wlany do pojemnika z wodą, opadnie na dno., Jednak ze względu na jego rozpuszczalność, w czasie i przy łagodnym pobudzeniu, glicerol utworzy wodny roztwór.

glicerol może powodować łagodne podrażnienie oczu, nosa, płuc i skóry, szczególnie ze względu na swój higroskopijny charakter. Skóra i inne narządy wewnętrzne mogą wyschnąć, gdy czysty glicerol wchodzi w kontakt z tymi wilgotnymi tkankami. Ponieważ cząsteczka może wiązać się z wodą, ta sama właściwość, która sprawia, że glicerol jest dobrym humektantem, również osusza tkanki wewnętrzne., Z drugiej strony, jeśli na skórę zostanie nałożony preparat kosmetyczny o wysokiej zawartości wody, szczególnie w suchym środowisku, obecność glicerolu może zapobiec szybkiemu wysychaniu balsamu, kremu lub żelu.

trzy grupy hydroksylowe glicerolu umożliwiają reakcje z wieloma kwasami organicznymi w postaci estrów. Gdy wszystkie trzy reaktywne grupy są estryfikowane długołańcuchowymi organicznymi kwasami tłuszczowymi, powstaje trójgliceryd. Trójglicerydy są jednymi z najczęstszych lipidów w organizmie człowieka.,

zastosowania glicerolu

glicerol jest stosowany w wielu zastosowaniach przemysłowych, w przemyśle farmaceutycznym, w kosmetykach i produktach higieny osobistej, w produkcji żywic, detergentów, tworzyw sztucznych i tytoniu oraz jako środek utrzymujący wilgoć w żywności.

jego zastosowanie jako ważnej chemicznie substancji chemicznej rozpoczęło się wraz z jego zastosowaniem w produkcji dynamitu. Dynamit był niezbędny przy odkrywaniu i wydobywaniu minerałów podziemnych oraz przy budowie infrastruktury. W związku z tym napędzał rozwój przemysłu.,

kosmetyki i Żywność

glicerol jest stosowany w przemyśle kosmetycznym jako odczynnik kontrolujący wilgoć oraz poprawiający teksturę balsamów i kremów. Zdolność glicerolu do zatrzymywania wilgoci i jego właściwości zmiękczające sprawiają, że jest atrakcyjnym składnikiem wielu preparatów nawilżających. Glicerol może również zapobiegać wysychaniu lub zamrażaniu kosmetyku.

w żywności użyteczność glicerolu wynika z jego zdolności do tworzenia międzycząsteczkowych wiązań wodorowych, zwłaszcza z cząsteczkami wody., Zwiększa to zawartość wody w konserwowanej żywności, bez uszczerbku dla okresu przydatności do spożycia, a także zwiększa lepkość i teksturę. Jego niska toksyczność i brak nieprzyjemnego zapachu lub smaku pozwalają na stosowanie glicerolu jako emulgatora.

zastosowania przemysłowe

gliceryna surowa jest produktem ubocznym produkcji biopaliw z oleju sojowego i innych olejów roślinnych. Zawiera ponad 60% zanieczyszczeń w postaci metanolu, mydeł i soli, co utrudnia ekstrakcję czystej gliceryny. Ostatnie postępy w technologii pozwalają na wykorzystanie surowej gliceryny do produkcji pianek uretanowych., Pianki poliuretanowe mają różnorodne zastosowania w budownictwie i przemyśle motoryzacyjnym. Są również powszechnie stosowane jako izolatory.

czysty glicerol jest kluczowym elementem przemysłowej produkcji środków przeciw zamarzaniu, tekstyliów i wosków. Jest stosowany w dużych ilościach do wytwarzania żywic, farb i wosków, do tworzenia środków czyszczących i oczyszczających do lutowania oraz do produkcji wielu tekstyliów i kosmetyków.

farmaceutyki

zastosowanie glicerolu w przemyśle farmaceutycznym ma na celu poprawę gładkości i smaku., Jest on stosowany w tworzeniu tabletek, dzięki czemu są łatwe do połknięcia. Powłoka może rozpadać się w ciele. Kaszel pastylki do ssania często używają glicerolu, aby nadać słodki smak. Czopki glicerolu mogą działać jako środki przeczyszczające, ponieważ mogą podrażniać błonę śluzową odbytu.

produkcja triacetyny

triacetyna jest potrójnym estrem glicerolu, powstałym w reakcji estryfikacji z kwasem octowym. Ma wiele zastosowań w przemyśle spożywczym jako środek uplastyczniający, w celu zwiększenia lepkości produktu., Może również działać jako stabilizator dla produktów spożywczych, które muszą być przechowywane przez dłuższy czas.

triacetyna jest stosowana jako odczynnik przeciwzakłóceniowy w paliwach do silników spalinowych. Jest również dodatkiem w papierosach.

struktura glicerolu

glicerol jest trihydroksy-alkohol cukrowy z trzema atomami węgla i trzema grupami hydroksylowymi. Obecność wielu grup hydroksylowych i atomów węgla sprawia, że jest to organiczny związek poliolowy o nazwie IUPAC 1, 2, 3 – Propanotriolu.

strukturę glicerolu można przedstawić na wiele sposobów.,

najprostszym obrazkiem jest powyższy szkielet trzech atomów węgla, z których każdy jest kowalencyjnie związany z grupą hydroksylową. Na przemian cząsteczka może być reprezentowana jako rzut Fischera, wyśrodkowany na drugim atomie węgla, jak widać na poniższym obrazku.

ponadto cząsteczka może być pokazana z dokładniejszym odwzorowaniem kątów wiązania, bez wyraźnej reprezentacji atomów wodoru.

Quiz

1. Jaka jest temperatura topnienia glicerolu?,
A. 290 °C
B. 17.8 °C
C. 1.26 °C
D. 3 °C

odpowiedź na pytanie #1
B jest poprawna. Glicerol jest cieczą w temperaturze pokojowej, topi się w temperaturze 17,8 °C. gotuje się i rozkłada w temperaturze 290 °C. 1,26 to ciężar właściwy glicerolu, miara jego gęstości w porównaniu do wody.

2. W jaki sposób surowa gliceryna jest najczęściej wytwarzana?
A. produkt uboczny produkcji biopaliw
B. Produkt uboczny przemysłu farmaceutycznego
C. wynik końcowy produkcji dynamitu
D. wszystkie powyższe

odpowiedź na pytanie nr 2
a jest prawidłowa., Produkcja biopaliw jest najczęstszym miejscem wytwarzania surowej gliceryny, która zawiera blisko 60% zanieczyszczeń. Produkcja dynamitu była jednym z pierwszych zastosowań oczyszczonego glicerolu. Wysoka czystość jest niezbędna do stosowania glicerolu w przemyśle farmaceutycznym.

3. Które z nich są przydatne właściwości glicerolu?
A. Ma higroskopijny charakter
B. ma trzy reaktywne cząsteczki tlenu
C. Jest głównie nierozpuszczalny w wodzie
D. wszystkie powyższe

odpowiedź na pytanie #3
A jest prawidłowa., Glicerol jest higroskopijny, dzięki czemu wchłania i zatrzymuje wodę. Ta właściwość jest szczególnie przydatna w preparatach spożywczych i kosmetycznych. Cząsteczka ma trzy reaktywne grupy hydroksylowe, a nie cząsteczki tlenu. Zdolność glicerolu do tworzenia międzycząsteczkowych wiązań wodorowych pozwala glicerolowi łatwo rozpuszczać się w wodzie.