Определение глицерина с помощью качественных реакций. Глицерин: структурная формула, свойства и области применения
Многоатомные спирты – органические соединения, в молекулах которых содержится несколько гидроксильных групп (-ОН), соединённых с углеводородным радикалом
Гликоли (диолы)
- Сиропообразная, вязкая бесцветная жидкость, имеет спиртовой запах, хорошо смешивается с водой, сильно понижает температуру замерзания воды(60%-ый раствор замерзает при -49 ˚С) –это используется в системах охлаждения двигателей – антифризы.
- Этиленгликоль токсичен – сильный Яд! Угнетает ЦНС и поражает почки.
Триолы
- Бесцветная, вязкая сиропообразная жидкость, сладкая на вкус. Не ядовит. Без запаха. Хорошо смешивается с водой.
- Распространён в живой природе. Играет важную роль в обменных процессах, так как входит в состав жиров (липидов) животных и растительных тканей.
Номенклатура
В названиях многоатомных спиртов (полиолов ) положение и число гидроксильных групп указывают соответствующими цифрами и суффиксами -диол (две ОН-группы), -триол (три ОН-группы) и т.д. Например:
Получение многоатомных спиртов
I . Получение двухатомных спиртов
В промышленности
1. Каталитическая гидратация оксида этилена (получение этиленгликоля):
2. Взаимодействие дигалогенпроизводных алканов с водными растворами щелочей :
3. Из синтез-газа :
2CO + 3H 2 250°,200 МПа ,kat →CH 2 (OH)-CH 2 (OH)
В лаборатории
1. Окисление алкенов :
II . Получение трёхатомных спиртов (глицерина)
В промышленности
Омыление жиров (триглицеридов):
Химические свойства многоатомных спиртов
Кислотные свойства
1. С активными металлами:
HO-CH 2 -CH 2 -OH + 2Na → H 2 + NaO-CH 2 -CH 2 -ONa (гликолят натрия)
2. С гидроксидом меди( II ) – качественная реакция!
Упрощённая схема
Основные свойства
1. С галогенводородными кислотами
HO-CH 2 -CH 2 -OH + 2HCl H+ ↔ Cl-CH 2 -CH 2 -Cl + 2H 2 O
2. С азотной кислотой
Т ринитроглицерин - основа динамита
Применение
- Этиленгликоль производства лавсана , пластмасс , и для приготовления антифризов - водных растворов, замерзающих значительно ниже 0°С (использование их для охлаждения двигателей позволяет автомобилям работать в зимнее время); сырьё в органическом синтезе.
- Глицерин широко используется в кожевенной, текстильной промышленности при отделке кож и тканей и в других областях народного хозяйства. Сорбит (шестиатомный спирт) используется как заменитель сахара для больных диабетом. Глицерин находит широкое применение в косметике , пищевой промышленности , фармакологии , производстве взрывчатых веществ . Чистый нитроглицерин взрывается даже при слабом ударе; он служит сырьем для получения бездымных порохов и динамита ― взрывчатого вещества, которое в отличие от нитроглицерина можно безопасно бросать. Динамит был изобретен Нобелем, который основал известную всему миру Нобелевскую премию за выдающиеся научные достижения в области физики, химии, медицины и экономики. Нитроглицерин токсичен, но в малых количествах служит лекарством , так как расширяет сердечные сосуды и тем самым улучшает кровоснабжение сердечной мышцы.
Глицерин. Свойства. Применение. Воздействие.
Глицерин - трёхатомный спирт - вязкая, тяжёлая жидкость, без цвета и запаха. Сладкая на вкус . Гигроскопичен. Смешивается с водой в любых соотношения. Температура плавления глицерина – 18°С, температура кипения 260°С. Плотность – 1.26 г/с м³ , вязкость 1.49 Па*с (уводы 8.94 *10-4 Па*с, у пропиленгликоля 0,056 Па*с). Основную массу глицерина получают как побочный продукт при омылении жиров . Часть глицерина получают из синтетического сырья . В настоящее время осуществлено промышленное производство синтетического глицерина из непищевого сырья - в основном на основе пропилена. 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). Срок годности глицерина - 5 лет . Признан какбезвредный агент применяющийся в пищевой и медицинской промышленности .
Применение:
Области применения глицерина разнообразны: пищевая промышленность, табачное производство, медицинская промышленность, производство моющих и косметических средств, сельское хозяйство, текстильная, бумажная и кожевенная отрасли промышленности, производство пластмасс, лакокрасочная промышленность, электротехника и радиотехника.
- Глицерин используется как пищевая добавка Е 422 в производстве кондитерских изделий для улучшения консистенции, для предотвращения проседания шоколада, увеличения объема хлеба.Его добавление уменьшает время зачерствения хлебных изделий , делает макароны менее клейкими, уменьшает налипание крахмала при выпечке.Применяется при изготовлении экстрактов кофе, чая, имбиря и других растительных веществ, которые мелко измельчают и обрабатывают водным раствором глицерина, нагревают и испаряют воду. Получается экстракт , в котором его содержится около 30%.Глицерин широко используется при производствебезалкогольных напитков . Экстракт, приготовленный на его основе, в разбавленном состоянии придает напиткам «мягкость» .
- Из-за своей высокой гигроскопичности его используют при заготовке табака (чтобысохранить листья влажными и устранить неприятный вкус).
- В медицине и в производстве фармацевтических препаратов его используют для растворения лекарств, повышения вязкости жидких препаратов, предохранения от изменений при ферментации жидкостей, от высыхания мазей, паст и кремов. Используя его вместо воды можно приготовить высококонцентрированные медицинские растворы. Так же он хорошо растворяет йод, бром, фенол, тимол, хлорид ртути и алкалоиды, обладает антисептическими свойствами .
- Глицерин усиливает моющую способность большинства сортов туалетного мыла , в которых он используется, придает коже белизну и смягчает её.
- В сельском хозяйстве он применяется для обработки семян, что способствует их хорошему прорастанию, деревьев и кустарников, что защищает кору от непогоды.
- В текстильной промышленности применяется в ткачестве, прядении, крашении, что придает тканям мягкость и эластичность. Его используют для получения анилиновых красок, растворителей для красок, при производстве синтетического шелка и шерсти.
- В бумажной промышленности его применяют в производстве папиросной бумаги, пергамента, кальки, бумажных салфеток и жаронепроницаемой бумаги.
- В кожевенной промышленности используют глицериновые растворы в процессе жировки кож, добавляя его к водным растворам хлорида бария. Он входит в составвосковыхэмульсийдля дублениякожи.
- Широко применяется глицерин в производстве прозрачных упаковочных материалов . Благодаря своей пластичности, свойству удерживать влагу и стойко переносить холод, он используется в качестве пластификатора при производстве целлофана. Он также является составной частью при получении пластмасс и смол. Полиглицерины используют для покрытия бумажных мешков, в которых хранится масло. Бумажный упаковочный материал становится огнестойким, если его под давлением пропитать водным раствором глицерина, буры, фосфата аммония, желатина.
- В лакокрасочной промышленности 1,2,3-пропантриол является составляющим компонентом полировочных составов, особенно лаков, применяемых для окончательной отделки.
- В радиотехнике его широко используют при производстве электролитических конденсаторов, алкидных смол, которые применяются как изоляционный материал, при обработке алюминия и его сплавов.
· ПрименениеГлицерина в медицине
· Начало формы
· Выберите оценку Плохо Нормально Хорошо Замечательно Отлично
· Конец формы
· Глицерин - это бесцветная вязкая жидкость, не имеющая запаха, но сладковатая на вкус. Свойством Глицерина является отличная смешиваемость с водой, не является ядовитым веществом, растворяется в спирте, но не растворим в хлороформе, жирах и эфире.
· Потому применение Глицерина в медицине получило широкое распространение. Он незаменим в производстве множества фармацевтических препаратов. Например, благодаря его свойствам возможно повысить вязкость какого-либо лекарственного средства или наоборот растворить лекарство.
· Медицинские мази, кремы и пасты Глицерин предохраняет от быстрого засыхания, обеззараживает их, обладая антисептическими свойствами.
· Также на основе Глицерина изготавливаются ректальные суппозитории, которые применяются при запорах различного характера, помогая освобождению кишечника.
· Из-за вязкой консистенции применение Глицерина в медицине охватывает и такую область как изготовление микстур, настоек, полосканий, действие которых направлено на обволакивание больного горла, его увлажнение и смягчение, для снятия приступов кашля.
· Глицерин из-за его антисептических свойств используют в медицине для предотвращения заражения ран на коже инфекцией.
· Сохранение влаги кожных покровов также возможно благодаря Глицерину. Добавляемый в различные лечебные кремы и мази он подлечивает кожные проблемы, оставляя кожу увлажненной, эластичной и мягкой, обладает защитными и восстановительными свойствами.
· Способный растворять хлорид ртути, йод, бром, алкалоиды, фенол, танин Глицерин в отличие от воды позволяет получать высококонцентрированные растворы этих соединений.
Физико-химические свойства глицерина и его применение
Добрый день, друзья! Сегодня мы поговорим об удивительном веществе - глицерине.
Глицерин – довольно распространенное вещество. Его можно встретить в составе многих лекарственных средств, мазей, кремов, мыла и даже в шампунях .
Как получают и где применяют
Основную часть глицерина получают в качестве побочного продукта при омылении жиров.
Область применения глицерина обширна. Он используется во многих производствах: медицинской, табачной, текстильной, бумажной, лакокрасочной промышленности, при производстве бытовой химии, электроники, радиотехники и т.д.
Глицерин свойства которого настолько разнообразны, широко применяется и в домашних условиях. Например, при лечении кожных болезней и ожогов, эффективен при кашле, обладает слабительным свойством, является самым простым увлажняющим средством.
Самые распространенные рецепты применения глицерина в домашних условиях:
§ применениеглицерина в быту;
§ применение глицерина при уходе за волосами;
§ секреты и рецепты «нелопающегося» мыльного пузыря.
Глицерин физико химические свойства этого удивительного вещества, рассмотрим более подробно.
Химические свойства
Химические свойства глицерина такие же, как и у других многоатомных спиртов. И это далеко не все свойства глицерина. Одним из плюсов применения глицерина является невысокая цена и доступность, поэтому его уникальные свойства можно с легкостью использовать в домашних условиях. Глицерин можно приобрести в аптеках или интернет-магазинах.
Давайте рассмотрим основные свойства глицерина, которые будут полезны при применении глицерина в домашних условиях.
Физические свойства
Медицинский глицерин – бесцветная вязкая жидкость, без запаха, сладкая на вкус. Именно поэтому и получил свое название («гликос» по-гречески - сладкий). Глицерин неядовит, растворяется в воде в любых количествах, является неплохим растворителем для неорганических солей, щелочи, моно- и дисахаридов.
Описание продукта.
Glycerin (глицерин) – органическое соединение, относящееся к полиолам - спиртам, содержащим в молекуле несколько гидроксильных групп. Этиленгликоль и глицерин, имеющие соответственно две и три гидроксильные группы, являются самыми простыми по структуре полиспиртами. Изомерия трехатомных спиртов, как и двухатомных, определяется строением углеродной цепи и положением в ней трех гидроксильных групп.
История продукта.
Глицерин был открыт в 1779 г. шведским исследователем Карлом Шееле, который обнаружил, что при нагревании оливкового масла с оксидом свинца образуется раствор сладкого вкуса. Дальнейшее выпаривание раствора позволило ему получить сиропообразную тяжелую жидкость. В 1811 г. Мишель Эжен Шеврель, французский химик-органик, изучая состав сладкой вязкой жидкости, впервые назвал ее глицерином.
HОСН 2 -СHOH-СН 2 ОН.
Первый промышленный способ получения глицерина был открыт в 1811 г. Мишель Эжен Шеврель омылением нейтральных жиров гидроксидами с последующим извлечением глицерина из подмыльных щелоков. Этот способ до сих пор используют во всех странах мира.
Второй промышленный способ получения глицерина был открыт в 1853 г. А.Тилгманом. При интенсивном перемешивании и давлении нагретые с водой жиры расщепляют на жирные кислоты и глицерин, причем при температуре 175-200 °С процесс длится 10-12 ч. Жирные кислоты при охлаждении всплывают на поверхность глицериновой воды. Этим способом в настоящее время преимущественно получают глицерин в нашей стране.
Следующим важным шагом в развитии глицеринового производства явилось опубликование Вильсоном в 1856 г. описания метода перегонки глицерина с водяным паром, позволяющего получать глубокоочищенный дистиллированный продукт.
В 1898 г. был разработан метод Твитчеля, заключающийся в расщеплении жиров в присутствии эмульгаторов - сульфокислот. Один из видов катализаторов для расщепления жиров по методу Твитчеля получали взаимодействием бензола, нафталина, жирных кислот и серной кислоты. . Недостатком метода является длительность процесса расщепления (40 ч) и значительное потемнение продуктов гидролиза.
В 1912 г. Г.С.Петров предложил в качестве ускорителя контактного расщепления использовать сульфонефтяные кислоты.
При методе Петрова снижалась продолжительность процесса расщепления до 23-26 ч, повышалась глубина расщепления до 92%, снижался расход пара, уменьшалось содержание примеси в глицериновой воде, образовывались более светлые жирные кислоты. Новый метод быстро распространился в Америке, Европе и России.
Основные способы получения
1. Глицерин можно получать гидролизом (омылением) растительных или животных жиров (в присутствии щелочей или кислот):
O
H 2 C-O-C // -C17H 35
H 2 C-OH
|
O
|
HC-O-C // -C 17 H 35 + 3 H 2 O
R HC-OH + 3C 17 H 35 COOH
|
О
|
H 2 C-O-C // -C 17 H 35
H 2 C-OH
триглицерид (жир)
глицерин стеариновая
кислота
Гидролиз в присутствии щелочей приводит к образованию натриевой или калиевой солей высших кислот - мыла (поэтому этот процесс называется омылением).
2. Синтез из пропилена (промышленный способ):
CH 3
CH 2 Cl
| Cl2, 450-500 o C
| H2O (гидролиз)
CH ----R CH ----R
|| -HCl
||
-HCl
CH 2
CH 2
пропилен хлористый
аллил
CH 2 OH HOCl (гипо- CH 2 OH
CH 2 OH
|
хлорирование)
| H2O
(гидролиз) |
RCH ----R
CHOH ----R CHOH
||
-HCl
|
-HCl
|
CH 2
CH 2 CL
CH 2 OH
аллиловый
монохлор-
глицерин
спирт
гидрин
глицерина
Химические свойства
глицерина сходны с химическими свойствами одноатомных спиртов. Так, например,
многоатомные спирты реагируют с активными металлами.
Подобно одноатомным спиртам, они реагируют с галогеноводородами.
Для многоатомных спиртов характерны и некоторые специфические химические
свойства.
Многоатомные спирты обладают слабыми кислотными свойствами. Накопление
гидроксильных групп в их молекулах придаёт большую подвижность атомам водорода
по сравнению с одноатомными спиртами. Это результат взаимного влияния
гидроксильных групп друг на друга.
Физические свойства.
Глицерин сочетает в себе такие уникальные характеристики, как вязкость, гигроскопичность и растворимость. низкая температура замерзания растворов Кроме того, он устойчив, прозрачен, не портится, без запаха, сладкий на вкус и не токсичен.
Области применения глицерина
Военное дело
Глицерин используют для получения нитроглицерина, из которого производят динамит, бездымный порох и другие взрывчатые вещества, применяемые в мирных целях и военном деле, используют в качестве незамерзающих растворов в различных двигателях, тормозной и нагревающей жидкости, для охлаждения стволов орудий.
Табачная промышленность
Благодаря высокой гигроскопичности глицерин используют для регулирования влажности табака с целью устранения неприятного раздражающего вкуса.
Производство пластических масс
Глицерин является ценной составной частью при получении пластмасс и смол. Эфиры глицерина широко применяют в производстве прозрачных упаковочных материалов. Например, целлофан обладает отличной гибкостью и не теряет своих свойств ни в жаре, ни в холоде.
Пищевая промышленность
Глицерин используют для приготовления экстрактов чая, кофе, имбиря и других растительных веществ, которые измельчают, увлажняют и обрабатывают глицерином, нагревают и извлекают водой для получения экстракта, содержащего около 30 % глицерина.
Глицерин широко применяют при производстве безалкогольных напитков. Глицерин используют при получении горчицы, желе и уксуса.
Сельское хозяйство
Глицерин используют при обработке семян и сеянцев. Разбавленные растворы глицерина помогают прорастанию овса и других злаков.
Медицинская промышленность
Глицерин находит широкое применение в медицине и производстве фармацевтических препаратов. Глицерин обладает антисептическими свойствами, поэтому его применяют для предотвращения заражения ран.
Электротехника и радиотехника
В радиотехнике глицерин широко используют в производстве электролитических конденсаторов. Глицерин используют при производстве алкидных смол, которые применяют как изоляционный материал.
Текстильная, бумажная и кожевенная отрасли промышленности
Глицерин в текстильной промышленности применяют в прядении, ткачестве, печатании, крашении и шлихтовании. Глицерин придает тканям эластичность и мягкость. Его используют для получения анилиновых красок, растворителей для красок, а также в качестве антисептической и гигроскопической добавки к краскам для печатания. Глицерин широко используют при производстве синтетического шелка и шерсти. В бумажной промышленности глицерин применяют при выпуске кальки, пергамента, папиросной бумаги, бумажных салфеток и жиронепроницаемой бумаги.
В кожевенной промышленности глицерин добавляют к водным растворам хлорида бария, который используют в качестве препарата для консервирования кож. Глицерин является одним из компонентов восковых эмульсий для дубления кож.
Лакокрасочная промышленность
Глицерин - ценный компонент полировочных составов, особенно лаков, применяемых для окончательной отделки.
Производство моющих и косметических средств
Большое количество сортов туалетного мыла содержит глицерин, который усиливает его моющую способность, придает белизну коже и смягчает ее. Глицериновое мыло способствует удалению красящих веществ кожи, загоревшей на солнце.
В косметике полиолы используются в качестве увлажнителей. Глицерин - натуральный продукт, получаемый при гидролизе растительных масел. Обладая гигроскопичными свойствами, он увлажняет кожу, придавая ей мягкость и эластичность.
Другие области применения
Для изготовления замазок, гектографической массы, копировальных чернил, штемпельных красок, в кожевенном деле и для других целей.
Описание продукта. Glycerin (глицерин) – органическое соединение, относящееся к полиолам - спиртам, содержащим в молекуле несколько гидроксильных групп. Этиленгликоль и глицерин, имеющие соответственно две и три гидроксильные группы, являются самПри проведении опыта используем Микролабораторию для химического эксперимента
Цель опыта: изучить качественную реакцию на глицерин.
Оборудование: пробирки (2 шт.).
Реактивы: раствор гидроксида натрия NaOH, раствор сульфата меди(II) CuSO 4 , глицерин C 3 H 5 (OH) 3 .
Ход работы
1. В две пробирки вносим по 20-25 капель сульфата меди(II).
2. Добавляем к нему избыток гидроксида натрия.
3. Образуется осадок гидроксида меди(II) голубого цвета.
4. В одну пробирку по каплям добавляем глицерин.
5. Встряхиваем пробирку до исчезновения осадка и образования темно-синего раствора глицерата меди(II).
6. Сравниваем окраску раствора с окраской гидроксида меди(II) в контрольной пробирке.
Вывод:
Качественной реакцией на глицерин является его взаимодействие с гидроксидом меди (II).
Мы также производим:
Внимание! Изображение товара может отличаться от полученного Вами товара. Производитель оставляет за собой право изменять комплектацию и технические характеристики товара без предварительного уведомления без ухудшения функциональных и качественных показателей. Информация о товаре носит справочный характер и не является публичной офертой, определяемой Статьей 437 ГК РФ.
Убедительная просьба, при покупке учебного оборудования согласовывать с менеджером важные для Вас характеристики, комплектацию и цену учебного оборудования.
Кислотные свойства, то есть способность отщеплять протон H+H+, у глицерина выражены сильнее, чем у одно- и двух атомных спиртов. Поэтому глицерин достаточно легко вступает в химическое взаимодействие с щелочными металлами и щелочами, образуя соли - глицераты (подобно этиленгликолю и этиловому спирту):
С активными металлами
2. С щелочами и основаниями
3. C гидроксидом меди (II) глицерин дает прозрачный ярко-синий раствор за счет образования хелатного комплексного соединения.
Эта реакция является качественной реакцией на многоатомные спирты , поскольку для образования хелатного комплекса нужно как минимум две гидроксильные группы. Аналогичный комплекс образует и глюкоза, которая содержит в своем составе шесть гидроксильных групп.
4. С неорганическими сильными кислотами проявляет основные свойства. Так, при взаимодействии со смесью концентрированных серной и азотной кислот образуется тринитроглицерин
Тринитрат глицерина токсическое, взрывоопасное вещество. В малых концентрациях используется как лекарственное средство для расширения сосудов.
А при взаимодействии с соляной кислотой происходит замещение гидроксильных групп на атомы хлора с образованием трихлоргидрина:
5.C органическими кислотами образует сложные эфиры:
Могут получаться моно-, ди- и триглицериды, причем радикалы кислот могут быть разными.
Применение спиртов в промышленности
Этанол - основа алкогольных напитков. Его получают из сахарной свеклы, картофеля, винограда, злаковых культур - ржи, пшеницы, ячменя, другого сырья, содержащего сахар или крахмал. В процессе производства применяются современные технологии очистки от сивушных масел.
Этанол является сырьем для натурального уксуса. Продукт получается при окислении уксуснокислыми бактериями. Аэрирование (принудительное насыщение воздухом) - необходимое условие процесса.
Этанол в пищевой промышленности не единственный спирт. Глицерин - пищевая добавка Е422 - обеспечивает соединение несмешиваемых жидкостей. Его используют при изготовлении кондитерских, макаронных, хлебобулочных изделий. Глицерин входит в состав ликеров, придает напиткам вязкость, сладкий вкус.
Распространено использование спиртов как сахарозаменителей. Для этого по свойствам подходят маннит, ксилит, сорбит.
Парфюмерия и косметика
Вода, спирт, парфюмерная композиция (концентрат) - основные компоненты парфюмерных продуктов. Они используются в разных пропорциях. Таблица представляет виды парфюмерных изделий, пропорции главных составных частей.
В производстве парфюмерной продукции этанол высшей очистки выступает растворителем душистых веществ. При реакции с водой образуются соли, которые выпадают в осадок. Раствор несколько дней отстаивается и фильтруется.
2-фенилэтанол в парфюмерной и косметической промышленности заменяет натуральное розовое масло. Жидкость обладает легким цветочным запахом. Входит в состав фантазийных и цветочных композиций, косметического молочка, кремов, эликсиров, лосьонов.
Основной базой многих средств по уходу является глицерин. Он способен притягивать влагу, активно увлажнять кожу, делать ее эластичной. Сухой, обезвоженной коже полезны крема, маски, мыла с глицерином: он создает на поверхности влагосберегающую пленку, сохраняет мягкость кожного покрова.
Существует миф: что использование спирта в косметике вредно. Однако эти органические соединения - необходимые для производства продукции стабилизаторы, носители активных веществ, эмульгаторы.
Спирты (особенно жирные) делают средства по уходу кремообразными, смягчают кожу и волосы. Этанол в шампунях и кондиционерах увлажняет, быстро испаряется после мытья головы, облегчает расчесывание, укладку.
Медицина
Этанол в медицинской практике используют как антисептик. Он уничтожает микробы, предупреждает разложение в открытых ранах, задерживает болезненные изменения крови.
Его подсушивающее, обеззараживающее, дубящее свойства - причина использования для обработки рук медицинского персонала до работы с пациентом. Во время искусственной вентиляции легких этанол незаменим как пеногаситель. При нехватке медикаментозных средств становится компонентом общей анестезии.
При отравлении этиленгликолем, метанолом этанол становится противоядием. После его приема уменьшается концентрация токсичных веществ. Применяют этанол в согревающих компрессах, при растирании для охлаждения. Вещество восстанавливает организм при лихорадочном жаре и простудном ознобе.
Спирты в лекарственных средствах и их воздействие на человека исследует наука фармакология. Этанол как растворитель используют при изготовлении экстрактов, настоек целебного растительного сырья (боярышника, перца, женьшеня, пустырника).