Свойства вещества

Глицерин представлен органическим соединением, которое получают из растительных и животных масел. В нем хорошо растворяются различные вещества. Средство не относится к токсичным и ядовитым соединениям. На марки дистиллированного вещества распространяются действия государственного стандарта ГОСТ 6824–96 .

Химическая формула глицерина — C3H8O3. В структурной формуле вещество состоит из цепочки трех атомов углерода, каждый из которых связан с атомом водорода и гидроксильной группы. Сложные эфиры глицерина с длинноцепочными карбоновыми кислотами называются триглицеридами. Они выступают важными производными в метаболизме живых организмов.

Основные физические свойства глицерина:

• плотность — 1,261 г/см3;
• молярная масса — 92,1 г/моль;
• температура кипения (испарения) — 290 °C.

В чистом виде вещество не замерзает, поэтому температура замерзания глицерина определяется в зависимости от его концентрации в растворах. Простейший представитель трехатомных спиртов выглядит как вязкая прозрачная жидкость. Его можно смешивать с водой в разных пропорциях. Глицерин характеризуется сладким вкусом. В сочетании с пропиленгликолем жидкое вещество становится более текучим. Сильно нагретое и зажженное соединение горит синим пламенем.

Химические свойства вещества характерны для многоатомных спиртов. При его взаимодействии с галогеноводородами или галогенидами фосфора образуются моно- и дигалогенгидрины. С азотной кислотой формируется нитроглицерин, который используется в изготовлении бездымных порохов.

При дегидратации образуется токсичный акролеин, после чего окисляется до глицеринового альдегида, дигидроксиацетона или глицериновой кислоты.

Получение глицерина

Впервые вещество было получено в 1779 году путем нагревания масла оливы с оксидом свинца. Этот метод разработал шведский исследователь Карл Шееле. Химик смог доказать, что во все жиры и масла включена сладкая основа.

До начала XIX века технический трехатомный спирт делали именно по способу Шееле. Вскоре его стали широко использовать в промышленной сфере, что заставило увеличить его производство. Француз Мишель Шеврель изучил органическое соединение, выведенное шведским ученым, и дал ему название в 1811 году. Химик открыл первый промышленный метод получения вещества, на который получил патент. При использовании его способа жировые вещества обрабатываются известью или щелочью, чтобы при разложении получились жирные кислоты. Сегодня к этой схеме все еще прибегают во многих странах.

В середине XIX века А. Тилгман открыл еще один промышленный метод создания трехатомного спирта в биохимии. Вещество начали получать путем перемешивания и давления жиров и воды. В течение 12 часов жиры расщепляются на жирные кислоты и глицерин при температуре 180−200 °С. Когда глицериновую воду охлаждают, жирные кислоты всплывают на поверхность. Этот способ часто используют в современной промышленности.

Сделать глицерин можно и мыловарам. Вещество выступает побочным продуктом при изготовлении продукта для ухода за кожей. Он образуется при реакции омыления тристеарата глицерина гидроксидом натрия.

Физические и теплофизическине свойства водных растворов глицерина

Плотность водного раствора глицерина в зависимости от температуры и концентрации. Таблица.

Плотность смеси глицерина и воды приведена в таблице для концентрации глицерина от 10% до 70% по массе в диапазоне температур от нуля до ста градусов Цельсия.

Динамическая вязкость водного раствора глицерина в зависимости от температуры и концентрации. Таблица.

Вязкость водного раствора глицерина приводится в таблице в диапазоне температур смеси от нуля до ста градусов Цельсия и концентрации глицерина от 10% до 70%. Примечательно, что добавление всего лишь 10% (по массе) глицерина в воду позволяет повысить динамическую вязкость раствора на 30%.

Теплопроводность смеси глицерина с водой в зависимости от температуры и концентрации. Таблица.

Значения теплопроводности водного раствора глицерина показаны в таблице для диапазона температур от 20 до 80 градусов Цельсия и концентрации глицерина от 10% до 70%. С увеличением концентрации глицерина теплопроводность водного раствора снижается. При содержании 50% глицерина теплопроводность смеси примерно на 29% меньшей, чем у чистой воды.

Теплоемкость водного раствора глицерина в зависимости от температуры и концентрации. Таблица.

Оценочные значения теплоемкости водного раствора глицерина приводятся в таблице для температур от 20 до 80 градусов Цельсия и концентраций глицерина от 10 до 70%. С увеличением концентрации глицерина теплопроводность раствора снижается. При нормальных условиях и содержании 10% глицерина теплоемкость смеси примерно в 2 раза меньше теплоемкости чистой воды.

Концентрация глицерина по массе и по объёму в водном растворе

В таблице ниже приведены соотношения концентрации глицерина в водном растворе по массе и по объёму.

Температура кипения смеси глицерина с водой (при нормальном атмосферном давлении)

• Вода (без глицерина): 100°C
• Вода (90%) + Глицерин (10%): 100.7°C
• Вода (70%) + Глицерин (30%): 102,9°C
• Вода (50%) + Глицерин (50%): 106,7°C
• Глицерин (80%) + Вода (20%): 121,5°C
• Глицерин (90%) + Вода (10%): 139,8°C
• Глицерин (95%) + Вода (5%): 168 °C

Теплопроводность смеси глицерина с водой

Значения теплопроводности водного раствора глицерина показаны в таблице для диапазона температур от 20 до 80 градусов Цельсия и концентрации глицерина от 10% до 70%. С увеличением концентрации глицерина теплопроводность водного раствора снижается. При содержании 50% глицерина теплопроводность смеси на ~29% меньшей, чем у чистой воды.

Динамическая вязкость водного раствора глицерина

Вязкость водного раствора глицерина приводится в таблице в диапазоне температур смеси от нуля до ста градусов Цельсия и концентрации глицерина от 10% до 70%.
Примечательно, что добавление всего лишь 10% (по массе) глицерина в воду позволяет повысить динамическую вязкость раствора на ~30%.

Читайте также:  Какая температура воздуха в австралии

Теплоемкость водного раствора глицерина

Оценочные значения теплоемкости водного раствора глицерина приводятся в таблице для температур от 20 до 80 градусов Цельсия и концентраций глицерина от 10 до 70 процентов. С увеличением концентрации глицерина теплопроводность раствора снижается. При нормальных условиях и содержании 10% глицерина теплоемкость смеси в ~2 раза меньше теплоемкости чистой воды.

Температура кипения водного раствора глицерина

Приведена диаграмма по температурам кипения водного раствора глицерина в зависимости от его содержания по массе в процентах при давлении атмосферного воздуха 760 мм.рт.ст. Стоить обратить внимание, что при концентрации в растворе глицерина от 10% до 50% температура кипения повышается всего лишь на 6 градусов Цельсия. С увеличением концентрации глицерина до 80% по массе температура кипения раствора повышается до 121,5 градуса Цельсия.

Сравнительная температура кипения смеси глицерина с водой (при нормальном атмосферном давлении)

Вода (без содержания глицерина)100 oC

Вода (90%) + Глицерин (10%)100.7 oC

Вода (70%) + Глицерин (30%)102,9 oC

Вода (50%) + Глицерин (50%)106,7 oC

Глицерин (80%) + Вода (20%)121,5 oC

Глицерин (90%) + Вода (10%)139,8 oC

Глицерин (95%) + Вода (5%)168,0 oC

Сферы использования

Не все люди знают, зачем и для чего нужен глицерин. Он используется в различных областях и быту, благодаря своим химическим и физическим свойствам. Глицерин придает мягкость разным видам текстиля, а также регулирует влажность табака. Его часто включают в состав моющих средств и препаратов для обработки сельскохозяйственных культур.

Сферы применения вещества:

1. Пищевая промышленность. Глицерин используется в качестве подсластителя для создания различных пищевых продуктов и напитков, а также как загуститель в ликерах. А также он прекрасный увлажнитель и растворитель. Органическое соединение входит в состав низкокалорийных продуктов вместо жира. В пищевой промышленности компонент обозначают как Е422. Он может заменить сахар и препятствовать размножению бактерий.
2. Косметика. Девушки часто интересуются, где взять глицерин растительного и животного происхождения. Компонент включают в качественные средства личной гигиены. Он используется в увлажняющей косметике по уходу за лицом и телом, кремах для бритья и других продуктах. Вещество считается одним из главных составляющих глицеринового мыла, которое предназначено для сухой и чувствительной кожи. Его применяют при раздражениях, зуде кожного покрова и шелушениях.

Поскольку вещество не реагирует с маслами и имеет высокую устойчивость к окислению, оно может применяться в качестве смазочного материала для механических деталей, подвергающихся воздействию бензина. Органическое соединение используют в технической промышленности при обработке алюминия и при изготовлении смол и пластмассы.

Оно применяется в типографии при нанесении красок, для создания кальки, салфеток и пергаментной бумаги.

Концентрация глицерина по массе и по объёму в водном растворе

В таблице ниже приведены соотношения концентрации глицерина в водном растворе по массе и по объёму.

Область медицины

Глицерин считается безопасным средством для взрослых, не вызывает брожение в организме или размножение болезнетворных бактерий. Вещество хорошо всасывается в тонком кишечнике и не попадает в толстую кишку. Еще оно не обладает канцерогенными свойствами, повреждающими ДНК и вызывающими врожденные эффекты.

Компонент добавляют в аптечные сиропы от кашля и отхаркивающие средства. Он может присутствовать в зубных пастах и жидкостях для полоскания полости рта. В таблетках вещество используется как влагоудерживающий агент. Оно входит в состав слабительных средств. Глицерин принимают в качестве первой помощи при экстренном лечении глазного давления, он быстро его понижает.

Глицерин безопасен для здоровья человека. Иногда его используют для приема внутрь при лечении различных заболеваний.

Полезные действия лекарственного средства:

• снижает вес;
• улучшает выносливость при физических нагрузках и помогает организму удерживать влагу;
• избавляет от диареи и поноса;
• снижает отек мозга при нейрохирургических операциях;
• предотвращает обмороки при нарушении кровотока к мозгу.

Глицерин может использоваться и внутривенно в неврологии. Он применяется для понижения внутричерепного давления при инсульте, менингите, синдроме Рейна, энцефалите, менингите, травмах ЦНС. Спортсмены принимают средство, чтобы предотвратить обезвоживание.

Вред для организма и меры безопасности

Если человек использует препараты или косметику, в которых содержится глицерин, ему необходимо предварительно узнать о вреде этого вещества, а также в каких случаях его не следует использовать.

Когда средство применяется в домашних условиях без контроля или назначения специалиста, у человека могут проявляться побочные последствия или обезвоживание организма:

1. При приеме препаратов внутрь у больных иногда возникают головокружения, тошнота, рвота, вздутие живота, мигрень, жажда или диарея.
2. Нередко людей мучает сухость во рту, частое мочеиспускание или понос после внутривенного применения средства. Такие симптомы могут привести к обезвоживанию организма, поэтому лечение назначают с большой осторожностью.
3. Данных о влиянии глицерин на беременных и кормящих женщин при приеме перорально или внутривенно, не имеется. В этом случае стоит отказаться от лечения, чтобы избежать негативных последствий.
4. Поскольку вещество растительного происхождения обычно получают из кокосового или пальмового масла, в индивидуальных случаях оно вызывает аллергическую реакцию.
5. Гигроскопичная жидкость в чистом виде оказывает вредное действие и вызывает ожог, если капнуть ее на язык.
6. Курящие электронные сигареты часто испытывают сухость во рту и першение в горле. В этих устройствах содержится глицерин, который при вдыхании «забирает» влагу, что негативно влияет на состояние легких человека. Не рекомендуется парить аптечный глицерин. Специалисты советуют использовать только пищевой вариант.

Препараты с органическим соединением необходимо применять согласно инструкции на упаковке. Некоторые лекарства с этим веществом следует предварительно встряхивать перед употреблением. Если глицерин применяется для увлажнения и смягчения кожи или при лечении опрелостей, тогда его придется наносить после каждого мытья рук.

Необходимо следить, чтобы средство не попало в глаза, рот и нос. После лучевой терапии для лечения ожогов кожи рекомендуется проконсультироваться с врачом о приеме вещества.

Глицерин незаменим в пищевой и промышленной сфере. Он обладает множеством полезных свойств, которые особенно ценятся в медицине. При правильном применении средств с таким подсластителем получится улучшить здоровье без вреда организму.