Глицерин |
© П.М.В., 2017 |
КОНЕЦ |
Глицерин (пропантриол-1, 2, 3; 1, 2, 3-триоксипропан) СН2ОНСНОНСН2ОН — это трёхатомный спирт; сиропообразная бесцветная вязкая жидкость сладкого вкуса, без запаха. Глицерин может оставаться жидким при очень низких температурах, но дистиллированный глицерин высокой чистоты при очень медленном охлаждении может быть получен в виде кристаллов орторомбической формы, температурой плавления 17, 9°; при переохлаждении до минус 70-100° можно получить стекловидный глицерин. Чистый глицерин кипит при 290°С; при малейшем загрязнении перегоняется с разложением; без разложения перегоняется в вакууме и с перегретым паром. Температура кипения водных растворов глицерина уменьшается с понижением концентрации глицерина (при содержании 5% воды температура кипения составляет 160-161°), плотность его равна 1, 26362 г/см3. Глицерин смешивается во всех отношениях с водой, этиловым или метиловым спиртом, анилином, ацетоном, растворяется в смеси CHCl3 и C2H5OH (1 : 1), в абсолютных C2H5OH и (C2H5)2O (2 : 1) и других; нерастворим в жирах, бензине, С6Н6, CS2 и других. При смешивании с водой происходит уменьшение объёма (контракция), достигающее наибольшего значения для смеси, содержащей 57% глицерина; одновременно повышается температура. Глицерин гигроскопичен, он поглощает до 40% воды (по весу), растворяет многие органические и неорганические вещества: соли, едкие щёлочи, сахара, ароматические спирты и другие. Глицерино-водные растворы замерзают при низких температурах, например, смесь, содержащая 66, 7% глицерина, замерзает при –46, 5°; температура вспышки в открытой чашке 174°С, температура воспламенения 187°С, самовозгорания — 393°. Теплота образования 157, 9 ккал/моль (18°С, 760 мм.); теплота испарения 21, 1 ккал/моль (55°С), теплота сгорания 396, 8 ккал/моль (v = const), 397, 1 ккал/моль (p = const); теплоёмкость 0, 5431 кал/моль (2, 4°С), 0, 5795 (26, 4°С); теплопроводность (кал/см . сек . град): 0, 00068 (до 100°С), 0, 00077 (160°); вязкость (пуаз): 1340 (-20°), 42, 2 (2, 8°), 8, 3 (20, 3°). Свойства глицерина определяются наличием в нём трёх гидроксильных групп: двух первичных и одной вторичной. Первичные ОН-группы более реакционноспособны; образуют моно-, ди– и трипроизводные. Глицерин даёт три ряда металлических производных — глицератов, например, CH2OHCHOHCH2ONa; эти производные могут получаться также при действии на глицерин окислов тяжёлых металлов, например, CuO. С галогеноводородными кислотами или галогенными соединениями фосфора образуются галогенгидрины (хлоргидрины, бромгидрины и другие), например, CH2OHCHOHCH2Cl или CH2ClCHOHCH2Cl; последний служит для получения эпихлоргидрина. При окислении глицерина в зависимости от характера окислителя и условий окисления получаются различные соединения: глицериновый альдегид СН2ОНСНОНСНО, диоксиацетон СН2ОНСОСН2ОН, глицериновая кислота СН2ОНСНОН СООН, тартроновая кислота (СООН)2СНОН, мезоксалевая кислота (СООН)2СО; в кислом растворе KMnO4 или K2Cr2O7 окисляют глицерин до СО2 и воды. При действии на глицерин водоотнимающих средств или при нагревании его в присутствии щёлочи или сильных кислот образуются полиглицерины (ди-, три– и т.д.); при действии органических кислот, их ангидридов, хлорангидридов получаются сложные эфиры (глицериды) - моно-, ди– и триглицериды, например, 3RCOOH + C3H5(OH)3 → C3H5(OCOR)3 + 3H2O; при действии на глицерин минеральных кислот образуются сложные эфиры, например, с азотной кислотой в присутствии серной — тринитрат глицерина CH2ONO2 — CHONO2 — CH2ONO; с водоотнимающими средствами, например, KHSO4, даёт акролеин СН2 = СНСНО; при конденсации глицерина с альдегидами или кетонами — ацетали или кетали (например, глицеринацетальдегид, глицеринацетон и другие). Глицерин впервые был получен в 1779 году Шееле при омылении жиров в присутствии окислов свинца. Основную массу глицерина получают омылением жиров. Большинство синтетических методов получения глицерина основано на использовании пропилена в качестве исходного продукта. Хлорированием С3Н6 при 450-500° получают аллилхлорид CH2 = CHCH2Cl, при присоединении к последнему хлорноватистой кислоты HClO образуются хлоргидрины, например, CH2OHCHOHCH2Cl, которые при омылении NaOH превращаются в глицерин. На превращениях аллилхлорида в глицерин через дихлоргидрин или аллиловый спирт основаны другие методы. Известен также метод получения глицерина окислением пропилена в акролеин; при пропускании смеси паров акролеина и изопропилового спирта через смешанный ZnO — MgO-катализатор образуется аллиловый спирт. Он при 60-70° в водном растворе Н2О2 превращается в глицерин. Глицерин можно получить также из продуктов гидролиза крахмала, древесной муки и т.п. и гидрированием образовавшихся моносахаридов или гликолевым брожением сахаров (гексоз). Процесс может происходить в среде сульфита или щёлочи (рН 7, 0 или выше). Промышленностью выпускаются следующие виды глицерина: сырой 1-го, 2-го и 3-го сортов и дистиллированный (динамитный, высшего сорта, 1-го и 2-го сортов). Применяют глицерин главным образом в производстве взрывчатых веществ, синтетических смол, как мягчитель в текстильной и кожевенной промышленности, в бумажной и пищевой промышленности, как компонент в парфюмерных, фармацевтических и косметических препаратах. Глицерин, применяемый в медицине бывает для наружного применения и для внутреннего. Внутрь дают в качестве успокоительного. |
Капля глицерина на бумаге. |
Растворимость некоторых неорганических веществ в глицерине (абсолютном), в граммах на 100 гр. глицерина при указанной температуре. |
Глицерин: зависимость плотности от концентрации. |
Этикетки глицерина для внутреннего и наружного применения. |
BaCl2 |
9, 7 (15°С) |
(NH4)2CO3 |
20 (15°С) |
H3BO3 |
22, 2 (20°С) |
NH4Cl |
9 (25°С) |
Hg(CN)2 |
27 (15°С) |
NaBr |
38, 7 (20°) |
HgCl2 |
34, 4 (25°С) |
PbCl2 |
2 (25°С) |
KBr |
25 (25°С) |
ZnCl2 |
50 (15°С) |
KCl |
6, 4 (25°С) |
ZnSO4 . 7H2O |
35 (15°С) |
Плотность, г/см3 |
Массовая доля, % |
Массовая концентрация, г/л |
Плотность, г/см3 |
Массовая доля, % |
Массовая концентрация, г/л |
1, 010 |
5 |
50, 5 |
1, 140 |
55 |
627, 0 |
1, 022 |
10 |
102, 2 |
1, 153 |
60 |
691, 8 |
1, 034 |
15 |
155, 1 |
1, 167 |
65 |
758, 5 |
1, 047 |
20 |
209, 4 |
1, 181 |
70 |
826, 7 |
1, 060 |
25 |
265, 0 |
1, 194 |
75 |
895, 5 |
1, 073 |
30 |
321, 9 |
1, 208 |
80 |
966, 4 |
1, 086 |
35 |
380, 1 |
1, 221 |
85 |
1037, 8 |
1, 099 |
40 |
439, 6 |
1, 235 |
90 |
1111, 5 |
1, 113 |
45 |
500, 8 |
1, 248 |
95 |
1185, 6 |
1, 126 |
50 |
563, 0 |
1, 261 |
100 |
1261, 0 |