Реферат: Глицерин

Описание продукта.

Glycerin (глицерин) – органическоесоединение, относящееся к полиолам — спиртам,содержащим в молекуле несколько гидроксильных групп. Этиленгликоль и глицерин,имеющие соответственно две и три гидроксильные группы, являются самыми простымипо структуре полиспиртами.  Изомериятрехатомных спиртов, как и двухатомных, определяетсястроением углеродной цепи и положением в ней трех гидроксильных групп.

История продукта.

Глицерин был открыт в 1779 г. шведским исследователем КарломШееле, который обнаружил, что при нагреванииоливкового масла с оксидом свинца образуется раствор сладкого вкуса. Дальнейшеевыпаривание раствора позволило ему получить сиропообразную тяжелую жидкость. В1811 г. Мишель Эжен Шеврель,французский химик-органик, изучая состав сладкой вязкой жидкости, впервыеназвал ее глицерином.

HОСН2-СHOH-СН2ОН.

Первый промышленный способ получения глицерина был открыт в1811 г. Мишель Эжен Шеврельомылением нейтральных жиров гидроксидами споследующим извлечением глицерина из подмыльныхщелоков. Этот способ до сих пор используют во всех странах мира. 

Второй промышленныйспособ получения глицерина был открыт в 1853 г. А.Тилгманом.При интенсивном перемешивании и давлении нагретые с водой жиры расщепляют нажирные кислоты и глицерин, причем при температуре 175-200 °С процесс длится10-12 ч. Жирные кислоты при охлаждении всплывают на поверхность глицериновойводы. Этим способом в настоящее время преимущественно получают глицерин в нашейстране. 

Следующим важным шагом в развитии глицеринового производстваявилось опубликование Вильсоном в 1856 г. описания метода перегонки глицерина сводяным 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 Твитчеляполучали взаимодействием бензола, нафталина, жирных кислот и серной кислоты..Недостатком метода является длительность процесса расщепления (40 ч) изначительное потемнение продуктов гидролиза.

В 1912 г. Г.С.Петров предложил в качестве ускорителяконтактного расщепления использовать сульфонефтяныекислоты.

При методе Петрова снижалась продолжительность процессарасщепления до 23-26 ч, повышалась глубина расщепления до 92%, снижался расходпара, уменьшалось содержание примеси в глицериновой воде, образовывались болеесветлые жирные кислоты. Новый метод быстро распространился в Америке, Европе иРоссии.

Основные способыполучения

1. Глицерин можно получать гидролизом(омылением) растительных или животных жиров (в присутствии щелочей или кислот):

                     O
H2C-O-C//-C17H35             H2C-OH                     
    |             O                                   |
HC-O-C//-C17H35 + 3H2OR  HC-OH + 3C17H35COOH
    |              О                                  |
H2C-O-C//-C17H35              H2C-OH
триглицерид (жир)                   глицерин        стеариновая
                                                                              кислота

Гидролиз в присутствии щелочей приводит кобразованию натриевой или калиевой солей высших кислот — мыла (поэтомуэтот процесс называется омылением).

2. Синтез из пропилена (промышленный способ):

   CH3                      CH2Cl
    |    Cl2, 450-500 oC    |       H2O (гидролиз)
   CH  ----R   CH     ----R
    ||       -HCl             ||              -HCl
   CH2                      CH2
пропилен            хлористый
                              аллил


    CH2OH HOCl(гипо-    CH2OH                   CH2OH
     |          хлорирование)     |            H2O(гидролиз) |
RCH     ----R   CHOH  ----RCHOH
     ||           -HCl            |                  -HCl         |
    CH2                         CH2CL                      CH2OH
аллиловый             монохлор —              глицерин
  спирт                     гидрин
                               глицерина

Химические свойстваглицерина 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 химическиесвойства.
Многоатомные спирты обладают слабыми кислотными свойствами. Накоплениегидроксильных групп в их молекулах придаёт большую подвижность атомам водородапо сравнению с одноатомными спиртами. Это результат взаимного влияниягидроксильных групп друг на друга.


Физические свойства.

Глицерин сочетает в себе такие уникальныехарактеристики, как вязкость, гигроскопичность и растворимость. низкаятемпература замерзания растворов Кроме того, он устойчив, прозрачен,не портится, без запаха, сладкий на вкус и не токсичен.

Области примененияглицерина

Военное дело

Глицерин используют для получения нитроглицерина, изкоторого производят динамит, бездымный порох и другие взрывчатые вещества,применяемые в мирных целях и военном деле, используют в качестве незамерзающихрастворов в различных двигателях, тормозной и нагревающей жидкости, дляохлаждения стволов орудий.

Табачнаяпромышленность

Благодаря высокой гигроскопичности глицерин используют длярегулирования влажности табака с целью устранения неприятного раздражающеговкуса.

Производствопластических масс

Глицерин является ценной составной частью при получениипластмасс и смол. Эфиры глицерина широко применяют в производстве прозрачныхупаковочных материалов. Например, целлофан обладает отличной гибкостью и нетеряет 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 иобрабатывают глицерином, нагревают и извлекают водой для получения экстракта,содержащего около 30 % глицерина.

Глицерин широко применяют при производстве безалкогольныхнапитков. Глицерин используют при получении горчицы, желе и уксуса.

Сельское хозяйство

 Глицерин используютпри обработке семян и сеянцев. Разбавленные растворы глицерина помогаютпрорастанию овса и других злаков.

Медицинскаяпромышленность

Глицерин находит широкое применение в медицине ипроизводстве фармацевтических препаратов. Глицерин обладает антисептическимисвойствами, поэтому его применяют для предотвращения заражения ран.

Электротехника ирадиотехника

В радиотехнике глицерин широко используют в производствеэлектролитических конденсаторов. Глицерин используют при производстве алкидных смол, которые применяюткак изоляционный материал.

Текстильная, бумажнаяи кожевенная отрасли промышленности

Глицерин в текстильной промышленности применяют в прядении,ткачестве, печатании, крашении и шлихтовании. Глицерин придает тканямэластичность и мягкость. Его используют для получения анилиновых красок,растворителей для красок, а также в качестве антисептической и гигроскопическойдобавки к краскам для печатания. Глицерин широко используют при производстве синтетического шелка ишерсти.  В бумажной промышленностиглицерин применяют при выпуске кальки, пергамента, папиросной бумаги, бумажныхсалфеток и жиронепроницаемой бумаги.

В кожевенной промышленности глицерин добавляют к воднымрастворам хлорида бария, который используют в качестве препарата дляконсервирования кож. Глицерин является одним из компонентов восковых эмульсийдля дубления кож.

Лакокрасочнаяпромышленность

Глицерин — ценный компонент полировочных составов, особеннолаков, применяемых для окончательной отделки.

Производство моющих икосметических 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 насолнце.

В косметике полиолы используются вкачестве увлажнителей. Глицерин — натуральный продукт, получаемый при гидролизерастительных 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.

еще рефераты
Еще работы по химии