Глицерин: свойства и сферы применения

Глицерин — органическое соединение, относящееся к группе трехатомных спиртов. В медицине и биологии его называют также глицеролом. Оба вещества имеют молекулярную формулу С3Н8О3. Охарактеризовать их консистенцию можно как вязкую, сиропообразную. На вид состав прозрачный, на ощупь — жирный. Растительный глицерин имеет сладковатый вкус без запаха.

1. Основные свойства глицерина

Простейшие представители трехатомных спиртов с тягучей структурой нетоксичны, в чем превосходят двухатомные соединения. Назовем основные свойства глицерина:

1. Хорошо растворим в спиртах и воде, сохраняется при контакте с натуральными растворителями и углеводородами.
2. Гигроскопичен, поглощает водяные пары, за счет чего жидкийсостав может увеличиваться в объеме до 40%.
3. Растворяет фенол, бром, алкалоиды, йод.
4. Безопасен, не провоцирует образование кариеса или повышение уровня сахара в крови при приеме внутрь. Любопытно, сколько составляет калорийность растительного вещества в расчете на одну чайную ложку: всего 27 единиц. При этом благодаря своей пищевойформуле на вкус глицерин в несколько раз слаще сахарозы.

По химическим свойствам глицериновый состав, или гидроксил, схож с одноатомными спиртами. Он горюч, при воспламенении разделяется на воду и углекислый газ. При контакте с металлами выделяет взрывоопасный водород.

2. История открытия глицерина

Структурные спирты впервые обнаружил в 1779 году шведский химик Карл Вильгельм Шееле. Назвал же полученное веществоглицерином французский химик Мишель Эжен Шеврель. Более подробно охарактеризовал свойства сладковатой жидкости и объяснил ее молекулярную формулу исследователь Теофиль-Жюль Пелуз. Вклад в изучение глицеринового состава внесли также Пьер Марселен Бертло и его коллега ученый по фамилии Люсеа.

В 1811 году ученые разработали первый промышленный способ получения структурного трехатомного спирта. Формулу глицерина изучали около 50 лет. А патент на известный сегодня нитроглицерин в конце XIX века получил шведский химик и инженер Альфред Нобель.

3. Методы производства глицерина

Среди глицериновых составов выделяют натуральные и синтетические. Для получения первой группывеществиспользуютрастения — соевые бобы, пальмы, либо животные жиры: говяжий, бараний, свиной. Синтетические составы выделяют из пропилена. Рассмотрим каждый вариант процесса получения структурноготрехатомногоспирта:

1. Растительный глицерин выделяется в результате нагревания масел, богатых триглицеридами жиров. Со щелочью или под давлением готовый продукт отделяется от жирных кислот и вступает в контакт с водой. Так, при нагревании масла растений получают сладковатую жидкость, которая не имеет запаха и внешне схожа с сиропом.
2. Трехатомный спирт из животного жира выделяется в результате гидролиза. Жиры вместе с маслами обрабатывают перегретым паром. Под воздействием температур выше 250 градусов выводятся кислоты, а вода насыщается глицерином. Гидролиз позволяет разорвать связи, удерживающие вещество с жирными кислотами.
3. Составы синтетической группы получают при восстановлении ацетона. Используют метод окисления или хлорирования: сразу отделяется спирт, затем вода. Заключительный этап производства — гидроксилирование спирта, его окисление перекисью водорода или тяжелыми металлами.

Нет сомнений в безопасности гидроксила, получаемого из растительных масел и животных жиров. Синтетические составы могут вызывать аллергические реакции. Поэтому людям с чувствительной кожей стоит проверять, сколько трехатомного спирта содержится в косметике, и какого он происхождения.

4. Применение глицерина

Трехатомные спирты выделяются легкостью в производстве и наличием множества полезных свойств. Раствор можно купить в готовом виде в аптеке и с доставкой на производство большими партиями, его используют в качестве конечного продукта и как химическое сырье. Натуральныесоставы стоят дороже синтетических. 

Сухие и жидкие составы применяют как компонент в комбинированных средствах, также они выступают самостоятельной пищевой добавкой. Сложно сосчитать, сколько существует сфер применения глицерина. Это пищевая, оборонная, текстильная, бумажная промышленность, производство автохимии, косметических средств, парфюмерии, фармацевтических препаратов, бытовой химии, табачная индустрия, сельскохозяйственное производство, мыловарение, машиностроение и другие отрасли.

Широкое применениепродукта обусловлено его низкой стоимостью и безопасностью. 

В косметологии

Трехатомный спирт используется в декоративной и уходовой косметике. Глицериновые препараты благотворно действуют на кожу и волосы. Благодаря гигроскопичности, жирной структуре и наличию мелких частиц он является прекрасным увлажнителем. В составе формул косметических средств глицерин повышает их качество, защищает от потери влаги, усиливает действие препаратов, укрепляет и восстанавливает кожу и волосы. Помимо прочего, глицерин:

• применяется как консистентно образующее средство, сохраняет жидкость кремов, губных помад, лосьонов, масок;
• предотвращает высыхание и замерзание косметики;
• действует не только на верхние слоикожи, но и проникает вглубь эпидермиса, впитывается в течение нескольких минут;
• мягко действует на тело, безопасен для детей и людей с чувствительной кожей;
• действует успокаивающе, исключает пересушивание кожи после применения щелочного мыла, гелей для лица, прочих моющих средств;
• благодаря мощномуувлажнениювозвращает кожемягкость, естественный блеск, она становится более упругой, замедляется появление морщин;
• действует как стабилизатор коллагена, который повышает эластичность эпидермиса.

Жидкий раствор трехатомного спирта используется в масках для лица и средствах для волос. Шампуни и кондиционеры, содержащие гидроксил, сохраняют мягкостьволос, поддерживают здоровье кожи головы, исключают появление перхоти.

Эффективность глицерина для кожи лица и тела зависит от того, сколько его использовать. В косметических средствах концентрация вещества не превышает 15%. Рекомендовано использовать его в разбавленном виде, чтобы избежать обратного эффекта. Слишком концентрированные составы могут высасывать влагу из кожи и слизистых оболочек, пересушивать верхний слой кожи, делать волосысухими и ломкими.

В пищевой индустрии

Основные свойства, которые делают трехатомный спирт в востребованным в пищевой индустрии, — нетоксичность, отсутствие запаха, бесцветность, а также способность формировать водородные соединения. При взаимодействии с водой гидроксил повышает ее содержание в консервах и прочих продуктах, не сокращая их срок годности. Действуя как эмульгатор, он улучшает текстуру и вязкость пищи.

Раствор выступает также в качестве консерванта. Он связывает воду, сокращая тем самым количество патогенных организмов. Состав используется как пищевая добавка Е422. Сахарные спирты применяются как ключевой компонент в формулах, используемых при производстве кондитерских изделий. Они регулируют и поддерживают необходимую влажность продуктов. Основная область применения добавки — производство сахарной массы.

Также спирты применяются в составе:

• хлебобулочных изделий — делают их пышнее, не дают быстро черстветь;
• ликеров и безалкогольных питьевыхпродуктов: напитков, соков, йогуртов — корректируют плотность, загущают, смягчают составы;
• мороженого — стабилизируют вкус.

В пищевой промышленности трехатомный спирт улучшает аромат и цвет продуктов, сохраняет их свежий вид, продлевает срок годности.

В производстве свечей

Одно из интересных применений глицерина — изготовление свечей. Глицериновые свечи известны своим качеством и безопасностью. В отличие от традиционных свечей, они не выделяют вредных веществ при горении, что делает их экологически чистыми и безопасными для использования в закрытых помещениях. В отличие от обычных свечей, глицериновые не выбрасывают вредных веществ при горении, благодаря чему они экологически чисты и безопасны для использования в закрытых помещениях. Помимо этого, глицериновые свечи обладают хорошими горючими свойствами и долго горят, благодаря чему это экономичный вариант для освещения и создания уютной атмосферы.

Для бытовых нужд

Применение глицерина не ограничено промышленными целями: в чистом виде он помогает справиться со многими бытовыми задачами:

1. Полоскание вещей из деликатных тканей. Если машинка не оснащена специальным режимом для стирки деликатных тканей, включите самую низкую температуру, затем поместите одежду на 30 минут в глицериновый раствор в концентрации 2 столовых ложки вещества на 3,5 литра воды. Так вещи останутся приятными на ощупь и сохранят внешний вид.
2. Мытье окон. Спиртовые составы эффективны в мытье стекол, одновременно полируют их и придают блеск. Глицериновые средства создают на поверхности невидимую защитную пленку, не позволяющую оседать пыли и накапливаться грязи.
3. Защита зеркал и очков от запотевания. Чтобы предотвратить запотевание зеркал и линз, протрите их мягкой ветошью с глицерином, а затем отполируйте микрофиброй либо салфеткой.

Спиртовой состав используют и для развлечений, например при изготовлении мыльных пузырей в домашних условиях. Несколько капель спирта улучшат свойства водно-мыльного раствора. Пузыри станут более крупными и плотными, ярче будут переливаться на солнце.

Таким образом, трехатомные спирты находят практически неограниченное применение как в быту, так и в промышленности, будучи способными соединяться с различными составами и улучшать их качество. Важно следить за концентрацией продукта и помнить о горючести вещества.